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6SE6440-2UC12-5AA1

九升工控自動化

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:(葉工)

西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事頊：
1、根據(jù)負載特性選擇變頻器，如負載為恒轉矩負載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。
2、選擇變頻器時應以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電動機的額定功率只能作為參考。另外，應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動機的功率因數(shù)和效率變差。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。
3、變頻器若要長電纜運行時，此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
4、當變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電動機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內。如果超過規(guī)定值，要放大兩擋來選擇變頻器，另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為v/f控制方式，并且變頻器無法實現(xiàn)電動機的過流、過載保護，此時，需在每臺電動機側加熔斷器來實現(xiàn)保護。
5、對于一些特殊的應用場合，如高環(huán)境溫度、高開關頻率、高海拔等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一擋選擇。
6、使用變頻器控制高速電動機時，由于高速電動機的電抗小，會產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應比普通電動機的變頻器稍大一些。
7、變頻器用于變極電動機時，應充分注意選擇變頻器的容量，使其zui大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進行極數(shù)轉換時，應先停止電動機工作，否則，會造成電動機空轉,惡劣時會造成變頻器損壞。
8、驅動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構造，應將變頻器設置在危險場所之外。
9、使用變頻器驅動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內沒有限制；在超過額定轉速以上的高速范圍內，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此，不要超過zui高轉速容許值。
10、變頻器驅動繞線轉子異步電動機時，大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機繞組的阻抗小。因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩gd2較大的場合，在設定加減速時間時應多注意。

6SE6440-2UC12-5AA1主要特征

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW；
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可構成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉矩控制；
高過載能力，內置制動單元；
三組參數(shù)切換功能。
控制功能
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉矩控制，節(jié)能控制模式；
標準參數(shù)結構，標準調試軟件；
數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
獨立I/O端子板，方便維護；
采用BiCo技術，實現(xiàn)I/O端口自由連接；
內置PID控制器，參數(shù)自整定；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
可實現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式；
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；
有直流制動和復合制動方式提高制動性能。
保護功能

過載能力為200％額定負載電流，持續(xù)時間3秒和150％額定負載電流，持續(xù)時間60秒；
過電壓、欠電壓保護；
變頻器、電機過熱保護；
接地故障保護，短路保護；
閉鎖電機保護，防止失速保護；
采用PIN編號實現(xiàn)參數(shù)連鎖。

西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的變頻器品牌，主要用于控制和調節(jié)三相交流異步電機的速度。并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術、低速高轉矩輸出、良好的動態(tài)特性、*的過載能力、創(chuàng)新的BiCo（內部功能互聯(lián)）功能以及*的靈活性，在變頻器市場占據(jù)著重要的地位。

伺服驅動器是用來驅動伺服電機的，伺服電機可以是步進電機，也可以是交流異步電機，主要為了實現(xiàn)快速、精確定位，像那種走走停停、精度要求很高的場合用的很多。
變頻器就是為了將工頻交流電變頻成適合調節(jié)電機速度的電流，用以驅動電機，現(xiàn)在有的變頻器也可以實現(xiàn)伺服控制了，也就是可以驅動伺服電機，但伺服驅動器和變頻器還是不一樣的！可伺服和變頻器的區(qū)別究竟是什么，請看小編為您分解。
兩者定義
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換成另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電機的軟啟動、變頻調速、提高運轉精度、改變功率因素等功能。
變頻器可驅動變頻電機、普通交流電機，主要是充當調節(jié)電機轉速的角色。
變頻器通常由整流單元、高容量電容、逆變器和控制器四部分組成。
伺服系統(tǒng)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。主要任務是按控制命令的要求、對功率進行放大、變換與調控等處理，使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置控制的非常靈活方便。
伺服系統(tǒng)是用來精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。又稱隨動系統(tǒng)。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)，其作用是使輸出的機械位移（或轉角）準確地跟蹤輸入的位移（或轉角）。伺服系統(tǒng)的結構組成和其他形式的反饋控制系統(tǒng)沒有原則上的區(qū)別。
伺服系統(tǒng)按所用驅動元件的類型可分為機電伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和氣動伺服系統(tǒng)。zui基本的伺服系統(tǒng)包括伺服執(zhí)行元件（電機、液壓缸）、反饋元件和伺服驅動器。若想讓伺服系統(tǒng)運轉順利還需要一個上位機構，PLC、以及專門的運動控制卡，工控機+PCI卡，以便給伺服驅動器發(fā)送指令。
兩者工作原理
變頻器的調速原理主要受制于異步電動機的轉速n、異步電動機的頻率f、電動機轉差率s、電動機極對數(shù)p這四個因素。轉速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機的轉速，當頻率f在0-50Hz的范圍內變化時，電動機轉速調節(jié)范圍非常寬。變頻調速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調節(jié)的。主要采用交—直—交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
伺服系統(tǒng)的工作原理簡單的說就是在開環(huán)控制的交直流電機的基礎上將速度和位置信號通過旋轉編碼器、旋轉變壓器等反饋給驅動器做閉環(huán)負反饋的PID調節(jié)控制。再加上驅動器內部的電流閉環(huán)，通過這3個閉環(huán)調節(jié)，使電機的輸出對設定值追隨的準確性和時間響應特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個動態(tài)的隨動系統(tǒng)，達到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動態(tài)的平衡。
兩者不同點：
交流伺服的技術本身就是借鑒并應用了變頻的技術，在直流電機的伺服控制的基礎上通過變頻的PWM方式模仿直流電機的控制方式來實現(xiàn)的，也就是說交流伺服電機必然有變頻的這一環(huán)節(jié)：變頻就是將工頻的50、60HZ的交流電先整流成直流電，然后通過可控制門極的各類晶體管（IGBT，IGCT等）通過載波頻率和PWM調節(jié)逆變?yōu)轭l率可調的波形類似于正余弦的脈動電，由于頻率可調，所以交流電機的速度就可調了（n=60f/p，n轉速，f頻率，p極對數(shù)）。
國內伺服和變頻器市場情況
盡管我國的伺服技術起步較晚，由伺服電機、反饋裝置與控制器組成的伺服系統(tǒng)才走過50個年頭而已。但不可否認的是，中國制造業(yè)開始逐漸意識到伺服系統(tǒng)在提高產(chǎn)品競爭力方面發(fā)揮的作用越來越大。伺服系統(tǒng)強勁的市場需求開始漸露頭角。相信不久之后，伺服系統(tǒng)新一輪的增長史必將續(xù)寫另一個“中國變頻器”的發(fā)展史。主要分析原因如下：
首先，隨著中國經(jīng)濟整體形式的向好發(fā)展，很多伺服重點應用行業(yè)如機床、電子設備、科研、混合動力汽車、新能源等行業(yè)因經(jīng)濟政治原因，恢復程度大大超過人們的預期水平。此等行業(yè)的發(fā)展直接導致伺服市場的需求旺盛，使得眾多國產(chǎn)伺服品牌紛紛崛起。而隨著工業(yè)化進程的加快，產(chǎn)業(yè)升級與進口替代也推動了伺服產(chǎn)品的大量使用，節(jié)能、增產(chǎn)效果日趨明顯。值得一提的是，伺服應用技術在風力發(fā)電行業(yè)的初步成熟，暗示了節(jié)能減碳帶給伺服的商機絕不亞于節(jié)能減排給高壓變頻器帶來的機遇。
其次，在領域，用戶在使用過程中zui為看重的*因素如穩(wěn)定性、響應性、精度，都是伺服系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢所在。在技術要求越來越高的今天，誰擁有zui高的性能，誰就能獲得用戶青睞，價格已不再是阻礙伺服發(fā)展的決定因素。市場無疑被伺服占據(jù)著高地。而變頻器只是在一些較為低端的簡單領域發(fā)揮著作用。
據(jù)不*統(tǒng)計，目前國內推出伺服產(chǎn)品的廠商差不多有二十余家。一直以來，伺服領域的準入門檻比低壓變頻器領域高，許多廠商還是基于變頻器技術基礎上發(fā)展而來，像國產(chǎn)廠商匯川等企業(yè)，就已經(jīng)開始初嘗伺服產(chǎn)業(yè)為企業(yè)帶來的實際效益。匯川原有的研發(fā)實力為其在伺服領域立足提供有效支撐，而品牌影響力提升、產(chǎn)能釋放和細分行業(yè)延伸，使得其在伺服市場的地位將逐年提升，2010年其伺服銷售額就達1億多人民幣。究其轉向伺服產(chǎn)品的zui終原因，國家伺服發(fā)展政策向好可一語道破玄。在七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，機械工業(yè)占了兩個即裝備制造業(yè)和新能源汽車，且其他五個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)也都需要機械工業(yè)的支撐。由此看來，制造業(yè)的發(fā)展也將給伺服發(fā)展帶來新契機。

談到今年我國正式印發(fā)《中國制造2025》計劃、全面推進制造強國的戰(zhàn)略，Ludwig說，當前很多國家都重新把發(fā)展重點放回到制造業(yè)上。首先是德國，一直以來德國都是非常注重制造業(yè)的，尤其近兩年還提出了工業(yè)4.0的概念。其次是英國，盡管英國正在走向服務型經(jīng)濟的路上，但是它也意識到制造業(yè)對人們來說是社會的核心。另外，美國現(xiàn)在也在推制造業(yè)復興的計劃。
西門子
而至于推動制造業(yè)變革的技術，目前不同的國家和不同的人給它起的名字是不一樣的：有的國家把它叫做工業(yè)4.0，有的國家稱之為互聯(lián)網(wǎng)+；有的人把它叫做物聯(lián)網(wǎng)，也有一些人用人與機器人之間的互動完善這個定義。不管你給它什么名字，這些技術將給制造業(yè)帶來根本性的變革，比如會把產(chǎn)品上市的時間縮短50%，會把成本減低30%等等。
那么，企業(yè)該如何抓住這當中的機會呢？Ludwig的建議是盡快建立一個數(shù)字化的企業(yè)模型。“每一個公司要想獲得成功，都要找到它自己數(shù)字化企業(yè)的模型，適應它的模型，才能使企業(yè)在市場上發(fā)揮zui大的優(yōu)勢和動力。首先，給自己定義一個起點，這個起點能使你在一些領域短期內收獲積極的利益和好處。第二，找到一個整體的指導性的數(shù)字化企業(yè)的模型，作為*的愿景和目標。第三，也是非常重要的，那就是找到適合你的非常強大的數(shù)字化的骨干平臺，即智能創(chuàng)新平臺，把企業(yè)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)流程連接起來。”
“這種智能創(chuàng)新平臺的基本構成，zui初要有PLM這個軟件包，包括產(chǎn)品的規(guī)劃、設計、測試、仿真等。第二步再走到MES，包括規(guī)劃，把信息放到制造的流程當中。這個MES再和自動化流程無縫的連接起來。第三部，所有上面的這些，都要有一個非常核心的PDM系統(tǒng)，才能完成。”
Ludwigzui后表示，未來左右一個企業(yè)數(shù)字化發(fā)展進程的，已經(jīng)不僅是某一個部門的了，它應該是整個公司的團隊，直至CEO。目前，有些企業(yè)的數(shù)字化已經(jīng)放在了CEO的緊急日程之中，不光德國、美國如此、中國也是如此