西門子G120變頻器價格
應(yīng)用中,為了防止電機由于過電流或外部原因?qū)е逻^熱而被損壞,設(shè)定電機的溫度保護(hù)功能。即當(dāng)電機的溫度超過一定值時,變頻器跳閘(OFF2)。通常情況下,溫度保護(hù)有以下兩種方式:
通過電機的溫度模型對電機進(jìn)行保護(hù);
當(dāng)我們對變頻器進(jìn)行快速調(diào)試時,變頻器會根據(jù)電機相關(guān)參數(shù),如功率、電流等參數(shù)來建立電機溫度模型。對于西門子標(biāo)準(zhǔn)電機,電機模型數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確,但對于第三方電機,在完成快速調(diào)試之后,建議用戶做電機參數(shù)自動識別,如參數(shù)(P0340, P1910),建立電機等效電路數(shù)據(jù),以便更好地計算電機內(nèi)部能量損失。
在變頻器運行過程中,變頻器會實時監(jiān)控實際輸出電流,通過I2t 計算來判斷電機是否過溫,當(dāng)I2t 計算結(jié)果超過P0614 (對于MM420), P0604(對于 MM440,MM430)里所限定的溫度時,變頻器會采取在P0610中所設(shè)定的措施,如報警、跳閘等。
西門子G120變頻器價格
如下圖1所示:
圖 1 電機溫度保護(hù)模型
注:利用電機溫度模型對電機進(jìn)行溫度保護(hù)是西門子標(biāo)準(zhǔn)傳動中所有產(chǎn)品具備的功能。
通過溫度傳感器進(jìn)行外部保護(hù)
常見的溫度傳感器有兩種:PTC; KTY84。
1)PTC 傳感器:
PTC(Positive-Temperature-Characteristic)傳感器是一個具有正溫度特性的電阻。在常溫下,PTC 電阻的阻值不高(50-10O歐姆)。一般情況下,電動機里是把三個PTC 溫度傳感器串聯(lián)連接起來(根據(jù)電動機制造廠家的設(shè)計),這樣,“冷態(tài)"下的PTC 電阻值范圍為150 至300 歐姆。PTC 溫度傳感器也常常稱為“冷導(dǎo)體"。但是,在某一特定溫度時,PTC 的阻值會急劇上升。電動機制造廠家是根據(jù)電動機絕緣的常規(guī)運行溫度來選擇這一特定溫度的。由于PTC 傳感器是安裝在電動機的繞組中,這樣,就可以根據(jù)電阻值的變化來判斷電動機是否過熱。PTC 溫度傳感器不能用來測量溫度的具體數(shù)值。
對于變頻器:MM440;MM430;G120提供了電機溫度傳感器的接口,PTC 傳感器保護(hù)可以與電機溫度模型同時工作。例如MM440,當(dāng)電動機的PTC已經(jīng)接到MM440 變頻器的控制端14 和15 時,只要選擇P0601=1(采用PTC 溫度傳感器)激活電動機溫度傳感器的功能,那么,MM4變頻器就會知道電機的狀態(tài),過熱時變頻器就會故障跳閘使電動機得到保護(hù)。
如果PTC 電阻值超過2000 歐姆,變頻器將顯示故障F0004(電動機過溫)。 如果PTC 電阻值低于100 歐姆,變頻器將顯示故障F0015(電動機溫度檢測信號丟失)。這樣,當(dāng)電動機過熱和溫度傳感器斷線時,都能使電動機得到保護(hù)。
此外,電動機還受到變頻器中電動機溫度模型的監(jiān)控,如下圖,傳感器與溫度模型構(gòu)成“或"關(guān)系,形成了一個電動機過熱保護(hù)的冗余系統(tǒng)。
2)KTY84 傳感器:
KTY84 傳感器的原理是基于半導(dǎo)體溫度傳感器(二極管),其電阻值的變化范圍從0℃時的500 歐姆可到300℃時的2600歐姆。KTY84 具有正的溫度系數(shù),但與PTC 不同,它的溫度特性幾乎是線性的。電阻的性能可以與具有很高溫度系數(shù)的測量電阻兼容。
如果KTY84 傳感器被激活(P0610=2),變頻器會對KTY傳感器的阻值進(jìn)行監(jiān)控,同時變頻器也根據(jù)電動機溫度模型自動計算電動機的溫度。KTY84 傳感器識別出斷線時,就發(fā)出報警信號A0512(電動機溫度檢測信號丟失),并自動切換到電動機的溫度模型。如下圖2:
對于變頻器MM420、G110,沒有提供溫度傳感器接口,我們能夠通過電機溫度模型對電機進(jìn)行溫度保護(hù),同時,我們也可以用數(shù)字端子觸發(fā)外部故障的方式來保護(hù)電機,因為對于通常的溫度傳感器,其輸出阻抗會隨溫度成線性關(guān)系變化,如下圖3所示。因此傳感器的阻抗能夠反映當(dāng)前電機溫度,我們可以按照圖4連接方式,隨著傳感器阻值增大,端子5上的電壓會逐漸增大。當(dāng)電壓超過數(shù)字量的觸發(fā)電壓時,數(shù)字端子有效,觸發(fā)外部故障跳閘。設(shè)置參數(shù)如下: P0701, P0702 or P0703 = 29.
另外,我們也可以利用溫度繼電器來觸發(fā)外部故障,如在西門子低壓產(chǎn)品中,有可以用來測量電機溫度的繼電器,如3RS1000-1CK10,我們可以設(shè)定一個限定值,當(dāng)電機溫度超過此值時,繼電器動作,觸發(fā)外部跳閘。
西門子新一代變頻器SINAMICS G150 在鍋爐風(fēng)機中的應(yīng)用
引言
風(fēng)機是工礦企業(yè)的主要動力設(shè)備,據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計,全國風(fēng)機,水泵電動機裝機容量約35000MW,耗電量約占全國電力耗電量的40% 左右。目前,風(fēng)機和水泵運行中還有很大的節(jié)能潛力。在風(fēng)機運行中應(yīng)用變頻器調(diào)速,其節(jié)電率一般可在20%~60%,投資回收期為1~3 年,不僅節(jié)電*,而且能滿足生產(chǎn)工藝的要求,保產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
風(fēng)機在鍋爐中也是重要設(shè)備,工業(yè)鍋爐根據(jù)采用的燃料不同,通常分為燃煤,燃油和燃?xì)馊N。這三種鍋爐的控制系統(tǒng)基本相同,只是燃料量的調(diào)節(jié)手段有所區(qū)別。變頻器在控制系統(tǒng)中可以調(diào)節(jié)送風(fēng)機的送風(fēng)量,引風(fēng)機的引風(fēng)量和燃料的進(jìn)給量,即實現(xiàn)對鍋爐的精確控制,又達(dá)到了節(jié)電和節(jié)省燃料的目的。
特點
G150 是西門子新一代變頻器SINAMICS 家族中的一員,它不僅繼承了Master Drive 的特點,而且具有自身的優(yōu)點。G150 是柜體式單傳動的變頻器,功率范圍75KW~2700KW,進(jìn)線電壓分為380V~480V,500V~600V,660V~690V 三個電壓等級,控制方式為無速度傳感器的矢量控制 (sensorless vector control) 和矢量控制。無速度傳感器的矢量控制是矢量控制的一種,只是沒有速度傳感器,通過電機模型的計算來估測電動機的速度反饋值。無速度傳感器的矢量控制的控制精度和系統(tǒng)的動態(tài)性能不如帶速度閉環(huán)的矢量控制,但也有系統(tǒng)簡單,無需維護(hù)速度傳感器,價格便宜的優(yōu)點,尤其適用于風(fēng)機泵類電機。
傳統(tǒng)的V/f 控制也無需速度傳感器,但對于大功率的風(fēng)機泵類電機,如用V/f 控制無電流環(huán)控制,容易引起電流的波動。無速度傳感器的矢量控制,不僅有速度閉環(huán)而且有電流閉環(huán), 電機的穩(wěn)態(tài)電流更穩(wěn)定。
G150 具有豐富的客戶端子,包括8 個數(shù)字量輸入(DI),4 個雙向輸入/輸出(DI/DO),2 點繼電器輸出(DO),2 個模擬差分輸入(AI),2 個模擬輸出(AO),1 個KTY84 溫度傳感器或PTC 敏電阻,±10V 輔助電源用于模擬給定輸入,24V 輔助電源用于數(shù)字量輸入,所有的DI/DO ,AI/AO 都可以自由編程定義功能。與MasterDrive 不同,G150 的客戶端子,不在控制板上,而是在客戶端子板TM31 上。當(dāng)有端子損壞時,只須更換TM31,節(jié)約了維修成本。
PROFIBUS 接口是G150 的標(biāo)準(zhǔn)配置,無需選件。通過PROFIBUS 可以將G150 連接到更高層的自動化系統(tǒng)。通過PROFIBUS 可以與調(diào)試軟件Starter 連接,便于調(diào)試和存儲參數(shù)。G150 的程序和參數(shù)存儲于Flashcard 中,F(xiàn)lashcard 中的數(shù)據(jù)可用Flashcard 適配器讀取,存儲在硬盤中,或刻成光盤存檔。如有相同功率,相同功能的設(shè)備,可將數(shù)據(jù)直接拷貝
到新的Flashcard 中,不需設(shè)置任何參數(shù).。另外如舊設(shè)備的參數(shù)被調(diào)亂,或Flashcard 損壞也可用以上的方法進(jìn)行恢復(fù)。
系統(tǒng)簡介
在這個鍋爐中共有四臺電機使用了G150 變頻器,分別控制蒸汽、熱油、熱煙氣。熱煙氣由2 臺315KW 的電機控制,經(jīng)管道送入主風(fēng)機,用于干燥木漿。2 臺315KW 的G150 變頻器分別控制這兩臺風(fēng)機,通過調(diào)節(jié)G150 的輸出頻率,來控制風(fēng)機的輸出功率,實現(xiàn)對熱煙流量的精確調(diào)控,不僅滿足了工藝的要求,而且比用擋風(fēng)板調(diào)節(jié)熱煙流量更節(jié)能。另兩臺132KW 的電機分別將蒸汽發(fā)生器中的蒸汽和熱油發(fā)生器中的熱油送入混合室中。蒸汽發(fā)生器中的蒸汽輸出量的調(diào)節(jié)可以控制蒸汽發(fā)生器中的壓力和溫度,熱油發(fā)生器中的熱油輸出量的調(diào)節(jié)可以控制熱油發(fā)生器的溫度。G150 也是通過控制電機的輸出功率來調(diào)節(jié)蒸汽輸出量和熱油輸出量,實現(xiàn)對蒸汽發(fā)生器的壓力和溫度,熱油發(fā)生器的溫度的控制。
2 臺132KW 的電機參數(shù)和變頻器型號如下:
132KW 電機參數(shù):
額定功率: 132KW 額定電壓:400V 額定頻率:50HZ
額定電流: 228A 額定轉(zhuǎn)速:1485 r/min 功率因數(shù):0.88
選用的G150 型號:
6SL3710-1GE32-6CA0-Z
輸入: 380V~480V 294A
輸出: 0~480V 260A
2 臺315KW 的電機參數(shù)和變頻器型號如下:
額定功率: 315KW 額定電壓:400V 額定頻率:50HZ
額定電流: 585A 額定轉(zhuǎn)速:990 r/min 功率因素:0.81
選用的G150 型號:
6SL3710-1GE36-1CA0-Z
輸入: 380V~480V 639A
輸出: 0~480V 605A
2 臺132KW 電機用端子控制啟停和模擬量輸入頻率給定。2 臺315KW 電機PROFIBUS 控制,PLC 使用西門子公司的S7-300。
用端子控制的G150 的端子圖如下:
端子X520:1 是DI0 用于控制變頻器的啟/停(即ON/OFF)。端子X542:5, X542:6 是DO1,輸出變頻器的故障信號 (DO1 是繼電器輸出)。 端子X522:1, X522:2 是AO0, 輸出實際速度值。端子X522:4、 X522:5 是AO1,輸出實際電機電流值。端子X521:1,X521:2 是AI0,作為頻率給定.這些端子的功能是出廠設(shè)定,無需修改參數(shù)。
(1) Main Setpoint
(2) ON/OFF command
(3) Analog output actual speed
(4) Analog output motor current
(6) Inverter release
(7) Converter no fault
模擬輸入0(AI0)默認(rèn)是-10V~10V 的電壓輸入,用戶需要4~20mA 的輸入,所以修改一些參數(shù)。P4056[0]=3,將模擬輸入0 設(shè)置為4~20mA, 因為該模擬輸入波動較大,會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所以我加了10mS 的濾波(P4053[0]=10),從而給定值相對穩(wěn)定。這些設(shè)置如用調(diào)試軟件Starter 修改就十分的簡單、清晰、明了。如下圖所示:
1. 選擇模擬輸入的類型
2. 模擬輸入的端子
3. 模擬輸入的自由標(biāo)定
4. 一階濾波
用PROFIBUS 控制G150 系統(tǒng)圖如下:將X530:1 端子的接線斷開,G150 就設(shè)置為PROFIBUS 控制。首先要設(shè)置G150 的PROFIBUS 從站地址,參數(shù)是P0918,該參數(shù)的設(shè)置必須與Step 7 中硬件組態(tài)的地址*。
G150 的PROFIBUS 從站地址也可通過撥碼開關(guān)進(jìn)行設(shè)置。這兩種設(shè)置中撥碼開關(guān)的硬件設(shè)置優(yōu)先,如撥碼都在OFF 的位置,則以參數(shù)P0918 的設(shè)置為準(zhǔn)。G150 的GSD 文件在隨機光盤可找到,文件名是si018105 .GSD。G150 與MasterDrive 的PROFIBUS 數(shù)據(jù)定義相似,PZD1 是控制字/狀態(tài)字,PZD2 是給定值/實際值.控制字的各位定義如下:
Bit 0 | ON/OFF |
Bit 1 | Coast stop(OFF2) |
Bit 2 | Fast stop(OFF3) |
Bit 3 | Enable operation |
Bit 4 | No reset ramp generator |
Bit 5 | No freeze ramp generator |
Bit 6 | Enable speed set point |
Bit 7 | Fault acknowledge |
Bit 8 | reserved |
Bit 9 | reserved |
Bit 10 | Control by PLC |
Bit 11 | Speed reversal |
Bit 12 | - |
Bit 13 | Motorized potentiometer UP |
Bit 14 | Motorized potentiometer DOWN |
Bit 15 | - |
該系統(tǒng)用于亞洲創(chuàng)建(河源)木業(yè)有限公司的生產(chǎn)線中,亞洲創(chuàng)建集團(tuán)致力于中國強化地板事業(yè)的發(fā)展,成功地塑造了"圣象","MOBIFLOOR" 等強化地板,河源項目的建設(shè)將打破以往基材*依賴進(jìn)口,成本居高不下的局面,進(jìn)一步提升產(chǎn)品的競爭力。該生產(chǎn)線中的鍋爐系統(tǒng)是由Vyncke 公司做的系統(tǒng)集成,Vyncke 是一家比利時公司,成立于1912 年,在燃燒工藝,鍋爐系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)中有著豐富的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試的經(jīng)驗。西門子新一代變頻器G150 在該項目中,以其豐富的系統(tǒng)功能,可靠的產(chǎn)品性能,精確的控制系統(tǒng),得到了用戶的*認(rèn)可。
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