西门子M430变频器主要特征
· 380V-480V±10%,三相,交流,7.5kW-250kW;
· 风机和泵类变转矩负载**;
· 牢固的EMC(电磁兼容性)设计; 控制信号的快速响应;
控制功能
线性v/f控制,并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制(FCC),多点 v/f控制;
· 内置PID控制器;
· 快速电流限制,防止运行中不应有的跳闸;
· 数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个;
· 具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程;
· 采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接;
· 集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块;
· 灵活的斜坡函数发生器,可选平滑功能;
· 三组参数切换功能:电机数据切换,命令数据切换;
风机和水泵类**功能
o 多泵切换
o 旁路功能
o 手动/自动切换
o 断带及缺水检测
o 节能方式
保护功能
过载能力为140%额定负载电流,持续时间3秒和110%额定负载电流,持续时间60秒;
· 过电压、欠电压保护;
· 变频器过温保护;
· 接地故障保护,短路保护;
· I2t电动机过热保护;
· PTC/KTY电机保护。
西门子变频器典型应用 泵、风机、压缩机 • 离心泵 • 径流式/轴流式风机 • 压缩机 • 太阳能水泵 • … 更多优点: • 电源故障后的自动再启动和捕捉再启动功能保证变频器 的高可用性 • 通过监控负载转矩实现皮带断带检测 • 水泵气穴保护 • 防堵功能 • PID 控制(例如,温度、压力、流量) • PID 自整定功能实现控制器参数的优化 • 休眠模式可以在需求较低的情况下使电机停转 • 多泵级联控制可以增加两个固定转速的驱动 • 霜冻和冷凝保护功能防止电机在较端环境条件下受潮 移动 • 带式输送机 • 辊式输送机 • 链式输送机 • 跑步机 • 料斗式传送带 • … 更多优点: • 轻缓、平稳的加速,减少对齿轮单元、轴承、滚筒和辊 轴的压力 • 大的启动转矩 • 通过制动电阻或者直流制动实现快速停车 • 机械抱闸直接控制 • 通过监控负载转矩实现皮带断带检测 • 利用快速停车功能实现精准停车,不受控制周期的影响 处理 • 加工制造业中的单个驱动 例如,轧钢、搅拌机、 和面机、压碎机、离心机 • 用于商业电器设备上的单 轴驱动 诸如烤箱、搅拌机、洗衣 机等 • 带**械联动轴设备上的 主驱动 例如,纺纱机,编织机等 更多优点: • 霜冻和冷凝保护功能防止电机在较端环境条件下受潮 • 异常不停机模式能够保证不间断的加工生产,从而提高了 生产效率 • 通过共直流母线实现再生能量交换 • 大的启动转矩适用于一些需求大启动转矩的场合
SINAMICS V20 – 优点 4 SINAMICS V20 的特点 受益 西门子一站式提供所有组件 SIMATIC 面板 SIMATIC PLC SINAMICS V20 以太网 / PROFINET USS Modbus RTU 与 SIMATIC PLC/HMI **配合,完整的 程序包可以直接下载使用。 • 可通过技术支持门户网站免费下载各 种应用实例。 如需了解更多相关信息,也可参见本 文档* 8 页的描述或直接访问以下网 址获取/ sinamics-applications 安装 V20 散热 散热 *间距 并排安装 壁挂式安装 穿墙式安装 壁挂式模块和穿墙式安装都可以实现并 排安装,减小电气柜的空间。 • 紧凑的安装方式允许使用较小的电柜 • 穿墙式安装使电柜更易于散热 • “开箱即用”,*增加其他选件 • 内置 BOP(基本操作面板)可实现基 本操作 • FSAA 和 FSAB (1AC 230V) 比同功率 段已有的 FSA 变频器体积小 24% 通讯 西门子产品 标准库 其它产品 Modbus SINAMICS V20 集成了 USS 和 MODBUS RTU 通讯 USS 和 MODBUS RTU 的预设参数定义 在连接宏中 • 易于与现有系统进行整合 • 通过标准库和连接宏使调试过程更加 便捷 • Modbus RTU 设置非常灵活,拓展了 与控制器间的通信 • 与控制系统 (SIMATIC PLC) 的连接快 捷简单 EMC C1 类 1AC 230V SINAMICS V20 FSAA 和 FSAB,带有集成的 C1 类 EMC 滤波 器。
SINAMICS V20 – 技术数据 过载特性曲线 重载 (HO) 通常用于对动态性能要求较高的应用(周期性负载),恒转矩 特性、大起动转矩 例如:传送带、齿轮泵、偏心螺杆泵、轧机、搅拌机、破碎机、立式输 送设备、离心机等。 M = 常数 P ~ n M = 转矩 n = 转速 P = 功率 轻载 (LO) 通常用于对动态性能要求不高的应用(连续性负载),平方转 矩特性,起动转矩小。 例如:离心泵、径流式/轴流式风机、往复式鼓风机、离心压缩机、 真空 泵、搅拌机等。 过载性能 轻载 (LO) 110% IL¹⁾,在 300 s 的运行周期内 过载时间 60 s 过载性能 重载 (HO) 150% IH²⁾,在 300 s 的运行周期内 过载时间 60 s ¹⁾ 额定输出电流 IL 基于轻载 (LO) 时的输出电流。 ²⁾ 额定输出电流 IH 基于重载 (HO) 时的输出电流。 M = n² P ~ n³ M = 转矩 n = 转速 P = 功率 可轻松从电柜外部进行安装 V20 BOP (基本操作面板) V20 BOP 接口 外形尺寸 FSAA 10 SINAMICS V20 – 技术数据 电压等级与控制数据 电压 1AC 230 V: 1AC 200 V ... 240 V (–10% / +10%)3) 3AC 400 V: 3AC 380 V ... 480 V (–15% / +10%) 较大输出电压 ** 输入电压 电源频率 50 / 60 Hz 电网类型 TN、TT、TT 接地系统、IT¹) 功率范围 1AC 230 V 0.12 … 3.0 kW (1/6 … 4 hp) 3AC 400 V 0.37 … 30 kW (1/2 … 40 hp) cos φ / 功率因数 ≥ 0.95 / 0.72 过载性能 15 kW 以下(包含15kW): 重载 (HO): 150% IH,在 300 s 的运行周期,过载 60 s 18.5 kW 以上(包含18.5kW): 轻载 (LO): 110% IL,在 300 s 的运行周期,过载 60 s 重载 (HO): 150% IH,在 300 s 的运行周期,过载 60 s 输出频率 0 ... 550 Hz,精度:0.01 Hz 能效系数 98% 控制方式 电压/频率控制方式: 线性 V/f 控制、V2 /f 控制、多点 V/f 控制 磁通电流控制方式:FCC 符合的标准 符合的标准 CE, cULus, RCM, KC EMC 标准、发射辐射和 干扰电压(传导辐射) 符合 EN61800-3 C1 类标准, 一类环境(居住环境):
西门子SIMATIC 自动化产品与SINAMICS 驱动产品**结合,为机器制造商带来**的小型自动化解决方案,覆盖用户对于人机交互、自动化控制以及驱动的*需求。
SINAMICS V20通过集成的USS或MODBUS可实现与SIMATIC PLC的灵活通讯,便捷高效。有利于用户提升机器设备的性能,降低开发成本,大幅缩短机器设备的上市时间,真正有效地提高用户的市场竞争力。
• 基于统一的PLC库以及变频器中预定义的宏实现简单的系统配置
• 仅需一根电缆连接SINAMICS V20与USS或MODBUS RTU端口
• 控制器与变频器的无缝融合,高效便捷
SINAMICS V20,满足通用需求的多功能变频器 现如今,工厂与机械制造业的自动化需求日益增多。传统的 集成式控制系统被逐渐分割为独立的运动控制过程,相应简 化了每个工艺步骤的复杂性。 西门子推出的基本型变频器 SINAMICS V20 针对此类应用为 用户提供了简易、经济的驱动解决方案。SINAMICS V20 具 有调试过程快捷、易于操作、稳定可靠以及经济高效的特 点。 该款变频器有七种尺寸可供选择,输出功率覆盖 0.12 kW ~ 30kW。 成本较小化 工艺设计、调试和操作成本以及运行过程中产生的其它成本 都必须尽可能的低。针对这一点,SINAMICS V20 必定是您 的较佳选择。此款变频器所配备的控制技术能够通过自动减 少磁通来实现较佳的能量效率。不仅如此,变频器还可以显 示实际的能耗数值,同时提供额外的节能功能。由此大幅度地降低能耗。
特点 易于安装 • 穿墙式安装和壁挂式安装 — 均允许并排安装 • USS 和 MODBUS RTU 通信端子 • 7.5 kW ~ 30 kW 变频器集成制动单元 • 符合电磁兼容性 (EMC)C1/C2 等级 易于使用 • *连接主电源即可实现参数载入 • 内置应用宏与连接宏 • 异常不停机模式可以实现无间断运行 • 较宽的电压范围、先进的冷却设计以及涂层 PCB 板大大 提升了变频器的稳定性 节约成本 • 用于 V/f、V²/f 的节能模式,休眠模式。 • 支持能耗和流量监控 • 较大化利用太阳能实现太阳能水泵的节能控制 • 针对外形尺寸 E 的重载模式和轻载模式 功率范围 0.12 kW ~ 30 kW 电压范围 1AC 200 V ... 240 V (+ / –10 %)* 3AC 380 V ... 480 V (+10 % / –15 %) 控制模式 V/f V²/f FCC 多点 V/f * 单相变频器亦可连接至三相 230 V 电网的两相。
西门子变频器的优势:
功能 优势 模块化设计 • 部件可在现场简便组合 • 需要更换的仅仅是变频器的部件 • 客户仅须支付购买他们所需的功能 • 模块可以在带电情况下进行更换,无须重新调试 • 通过更换具体部件,可扩展额定功率和功能 • 利用一种变频器即可应对所有典型应用 • 降低成本,包括 – 初始购买成本 – 备件库存成本 – 设备 / 部件更换成本 • 维修时可快速进行更换 • 性价比高,系统升级快速 • 变频器选型简便 可在 TIA 博途软件平台中与 SIMATIC **交互 • 用于变频器的用户友好的 TIA 博途功能 • 整个项目均采用同一个数据库 • 利用 STEP 7 运动控制功能,即可实现单一应用 工程组 • 变频器诊断信息会以纯文本的形式自动显示在工 程师站、控制系统、Web 服务器以及 HMI 上 • 集成了 SIMATIC S7-1500 的强大跟踪(Trace)功 能,采用相同的用户导航 • 降低工程组态和培训成本 – 减少输入错误 – 无须额外工具态 • 无须多次输入 • 缩短停机时间 安装、调试简便 • 集成 USB 端口 • 可插拔的可选操作面板 – 配备图形显示屏(IOP) – 配备 2 行显示屏(BOP-2) • 根据实际应用,可选择高级面板或者基本面板 • 微型存储卡插槽(MMC) • 可插拔的控制端子排和电机与电源端子 • 直观的联机方式,简化了工程组态和诊断操作 • 无须*知识,即可快速调试 • 较大限度降低维护工作时间 • 简便的集中调试、维护和诊断 • 在需要维修时,可执行简便的系列调试以及数据备份 • 安装简单,无须特殊工具 可靠性显著增强 • 穿墙式功率模块 • 通过外部散热器散热 • 通风管道中不含电子模块 • 所有的电子模块都带涂层 • 允许电压范围宽 380 V ~ 480 V ± 10 % • 可在温度高达 60ºC 的环境中使用 • 冷却风仅仅流经散热器 • 散热耗散到外部,节省机柜空间 • 显著提升稳定性与可靠性 • 即便在较端气候条件下,也可正常使用
功能 优势 PROFINET 通信 • PROFINET – 邻近设备检测(LLDP) – 无线通信 – 可采用环形拓扑(MRP, MRPD) – PROFIenergy,PROFIsafe,PROFIdrive – 共享设备 • 2 个集成 PROFINET 端口 – 标准型与故障安全型 I/O 可用做控制系统中的 分布式 I/O • 供有许多节点和不同的网络拓扑,无须任何附加 部件 • 变频器中直接集成通信功能 • PROFINET – 利用创新的功能实现快速通信 – 高度的工厂 / 系统可用性 – 诊断能力;能源 / 管理 – 发生故障时可简便替换 • 总线网络拓扑结构,无须额外部件 – 降低连线成本 – 节省成本 • 处理简便 • 接口少 集成软件功能 • 带平滑的斜坡函数发生器 • 闭环速度控制,带有以下功能 – 预控 – 下垂功能 – 控制参数调节 – 转矩限幅 • 具有附加设定值方式的 PID 控制器 • 用于逻辑操作与信号处理的自由功能块 • 多个控制参数组以及可切换的驱动参数组 • 带有不同加速度和加加速度限制的上升斜坡和下降斜 坡发生功能 • 设定值出现变化时,利用机械连接驱动之间的扭矩均 衡功能,可以对驱动速度进行精确控制,而不会出现 **调。 • 作为速度函数的控制参数 • 转矩限幅 • 可以利用闭环张力和跳辊位置控制功能进行操作 • 快速控制任务可以在变频器上直接执行,如在快速横 移与缓慢爬行之间进行切换 • 本地 / 远程控制或者手动 / 自动操作切换功能,用于 不同电机参数切换和不同控制方式切换的多个参数组 针对需求优化的**性能 • 恒转矩、平方转矩的压 / 频比特性,且带有可编 程的设定已达到较优化 • 转矩提升功能,用于提高启动扭矩 • 磁通电流控制 • 可降低磁通的 ECO 模式 • 适用于低动态要求驱动应用的基本控制技术,如 – 皮带驱动 – 混合机、轧机、搅拌机 – 离心泵 – 轴向压缩机 – 风机 • 可控制非线性励磁电机 • 有 / 无编码器的矢量控 • 针对应用的控制模式,适用于采用闭环转矩和速度控 制、要求苛刻的驱动应用,如 – 往复式泵和压缩机 – 离心机 – 升降设备 – 龙门起重机 – 挤出机
SINAMICS V20 的特点 受益 参数克隆 开机调试 复制配置 参数载入 使用 BOP(基本操作面板)接口模块或 参数下载器(使用参数下载器可不接主 电源)能够轻松实现两台变频器之间 的参数传输。 • 减少对技术支持的需求 • 缩短调试时间 宏方法 风扇 宏 SINAMICS V20 通过连接宏和应用宏使 I/O 配置和设置 更加便捷 • 减少调试时间 • 可以直接选择简单的连接宏和应用 宏,*配置冗长复杂的参数列表 • 可避免因参数设置不当而导致的错误 异常不停机模式 SINAMICS V20 电机 此功能使变频器在进线电源不稳定时进 行自适应,从而能够实现较高的生产率。 • 在进线电源不稳定的情况下保证稳定 运行 • 防止生产线中断,实现较高的生产率 • 通过对所发生的故障/报警进行灵活 定义来自动适应与应用相关的反应 稳定性 SINAMICS V20 电机 更宽的电压范围、更好的冷却设计理念 以及带涂层的 PCB 板大大提升了变频 器在恶劣环境中的稳定性。 • 进线电源电压波动时仍可正常运行 • 保证在以下电压范围内可靠运行: – 1AC 200 V ... 240 V (-10 % / +10 %) – 3AC 380 V ... 480 V (-15 % / +10 %) • 运行时的环境温度范围为 –10 °C 至 60 °C
SINAMICS V20 – 优点 节约成本 SINAMICS V20 的特点 受益 ECO 模式/休眠模式 - 在运行和待机过程中实现节能 在 V/f 和 V²/f 控制时的 ECO 模式,通 过自动调节磁通实现节能。变频器支持 以 kWh、CO₂甚至当地货币单位来显示 能耗数值。 ECO 模式: • 在较低的动态负载循环中实现节能 • 告诉终端用户实际节约的能量 变频器和电机仅在工厂或机器需要时才 激活休眠模式。 休眠模式: • 智能休眠实现节能 • 延长电机使用寿命 太阳能水泵控制 与电网隔离 太阳能电池板 SINAMICS V20 集成 MPPT 控制器 水管 用于太阳能 水泵的休眠及 重启功能 可潜水泵 集成在变频器内的 MPPT (最大功率点 追踪) 控制器可较大限度地利用太阳 能并通过经过优化的休眠功能实现电机 控制。 • 无须外接任何 MPPT 控制器 • *通过公共电网供电 • 较大化利用太阳能电池板供电, 轻松实现节能 • 全集成自动化解决方案 集成的能耗和流量监控功能 用于测量电能的 功率计 用于测量流量的流量计 V20 无须借助功率测量装置即可实现能耗与 节能情况监控。 • 无须额外购置测量装置即可获得功耗 与节能情况的直观数据。 • 数值单位可以显示为 kWh、CO₂或货 币单位 在太阳能水泵应用中,无须借助传感器 即可根据水泵特性曲线估算通过 SINAMICS V20 控制的水泵流量。 • 无须使用流量计进行流量测量 • 带有报告功能的单个 SINAMICS V20 泵站可显示其控制的水泵系统的总流 量和工作状态 轻载应用时的成本节省 HO LO t t I I 高过载 低过载 SINAMICS V20 FSE (22 kW 及 30 kW) 提供了两种负载模式 • 轻载 (LO): 110% IL 2),60 s (运行周期:300 s) • 重载 (HO): 150% IH3),60 s (运行周期:300 s) • 轻载应用时,变频器可实现较高输出 电流和功率。此时可以使用一个较小 型号的变频器。 •