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西門子 SINAMICS V20 基本型變頻器

閱讀:1017        發(fā)布時(shí)間:2020-04-09
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    上海邑斯自動(dòng)化科技有限公司

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概述

SINAMICS V20 變頻調(diào)速柜,框架型號:FSAA、FSAB、FSAC、FSAD、FSA、FSB、FSC、FSD 和 FSE

SINAMICS V20 - 經(jīng)濟(jì)、可靠和易于使用的變頻器,適合普通應(yīng)用

今天,由于機(jī)器設(shè)備制造領(lǐng)域中的應(yīng)用日益增多,需要提供具體的自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)解決方案,以便無需滿足太高相關(guān)要求就能將簡單運(yùn)動(dòng)序列實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

SINAMICS V20 具有基本性能的緊湊性變頻器,可針對此類應(yīng)用提供簡單且經(jīng)濟(jì)有效的驅(qū)動(dòng)解決方案。SINAMICS V20 調(diào)試迅速,易于操作,堅(jiān)固耐用且經(jīng)濟(jì)高效,從而在同類產(chǎn)品中獨(dú)樹一幟。

該款變頻器有 9 種框架型號可供選擇,輸出功率覆蓋 0.12 kW ~ 30 kW (0.16 hp ~ 40 hp)。

大限度降低成本

SINAMICS V20 可將工程組態(tài)和調(diào)試成本以及運(yùn)行成本保持在盡可能低的水平。為提高能效,該變頻器采用了一種控制技術(shù),用來通過自動(dòng)磁通降低來取得能效。不僅如此,它還可顯示實(shí)際電能消耗量,并具有其它集成節(jié)能功能。這樣就能夠大幅削減能耗。

優(yōu)勢

易于安裝

  • 直插式安裝和墻壁安裝
    • 兩者均可并排安裝
    • 結(jié)構(gòu)緊湊,可使用更小的機(jī)柜
    • 通過推入式安裝,更容易對機(jī)柜進(jìn)行冷卻
    • 框架型號 FSAA、FSAB、FSAC 和 FSAD (230 V 1 AC) 與相同功率范圍內(nèi)的以前框架型號 FSA、FSB 和 FSC 相比較小
  • 即插即用
    • 開箱即可使用,無需其它選件
    • 在內(nèi)置的精簡型操作員面板 (BOP) 上執(zhí)行基本操作
  • 連接ofSINAMICSV20有USS orModbus RTUvia端子
    • 便于集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中
    • 通過標(biāo)準(zhǔn)庫和連接宏,調(diào)試更方便
    • Modbus RTU 的靈活設(shè)置擴(kuò)大了與控制器的通信范圍
    • 可以簡便地連接控制系統(tǒng)(例如,通過 Modbus RTU/USS 連接 SIMATIC S7 PLC)
  • 集成式制動(dòng)模塊
    • 變頻器 ≥ 7.5 kW 的變頻器(底座尺寸 FSD 和 FSE)具有一個(gè)集成制動(dòng)模塊。在此情況下,可以直接連接制動(dòng)電阻器。動(dòng)態(tài)能量以熱量形式在制動(dòng)電阻器中散發(fā),工作周期可在 5 % 和 100 % 之間調(diào)節(jié)。
    • 可使用動(dòng)態(tài)制動(dòng)來提高制動(dòng)性能
  • 電磁兼容性類別 C1
    • 這些設(shè)備可以選配集成式 RFI 抑制濾波器,從而可以在以電磁兼容方式安裝在某個(gè)控制柜內(nèi)以后兼容于 IEC 61800?3 類別 C1 所設(shè)定的無線電干擾限制值。因此,框架型號 FSAA、FSAB、FSAC 和 FSAD 可以滿足工業(yè)、民用和商業(yè)等環(huán)境中的應(yīng)用的無線電干擾要求(包括例如冷藏柜、健身設(shè)備、通風(fēng)系統(tǒng)、工業(yè)洗衣機(jī)等商業(yè)應(yīng)用)。

易于使用

  • 利用電池供電的參數(shù)加載器,可以將參數(shù)設(shè)置方便地從一臺設(shè)備傳送至另一臺設(shè)備。
    • 需要較少技術(shù)支持
    • 調(diào)試時(shí)間較短
    • 產(chǎn)品經(jīng)過預(yù)設(shè)參數(shù)后交付給客戶
  • 集成應(yīng)用與連接宏以簡化 I/O 組態(tài)
    并進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置
    • 調(diào)試時(shí)間較短
    • 集成和經(jīng)過優(yōu)化的應(yīng)用程序設(shè)置
    • 可以選擇簡單的連接和應(yīng)用宏,而不是組態(tài)長而復(fù)雜的參數(shù)列表
    • 可以避免由錯(cuò)誤的參數(shù)設(shè)置引起的錯(cuò)誤
  • 通過“保持運(yùn)行模式”實(shí)現(xiàn)無中斷運(yùn)行這種功能
    可在電網(wǎng)不穩(wěn)定時(shí)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,從而提高生產(chǎn)率。
    • 在電網(wǎng)狀況不佳的情況下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行
    • 通過防止生產(chǎn)線中斷提高生產(chǎn)率
    • 通過靈活的故障/報(bào)警定義,調(diào)整與應(yīng)用相關(guān)的響應(yīng)
  • 電壓范圍寬,具有*的冷卻設(shè)計(jì),涂覆印刷電路板設(shè)計(jì)提高了變頻器在惡劣環(huán)境中的耐用性
    • 在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)也能運(yùn)行
    • 可靠工作的線路電壓:
      200 V ...240 V 1 AC (-15 %/+10 %)1)
      380 V ...480 V 3 AC (-15 %/+10 %)
    • 運(yùn)行和環(huán)境溫度范圍 -10°C 到 +40°C( +60°C,有降額)
  • • 可以通過移動(dòng)設(shè)備或筆記本電腦可以連接可選 Web 服務(wù)器模塊 SINAMICS V20 Smart Access,進(jìn)行無線調(diào)試、無線操作和無線診斷
    • 即使安裝在難于接近的區(qū)域,也可方便地對變頻器進(jìn)行操作
    • 用戶界面和調(diào)試向?qū)Р捎昧酥庇^的設(shè)計(jì),操作簡便
    • Web 服務(wù)器支持各種 HTML5 兼容 Web 瀏覽器,可以靈活地選用終端設(shè)備
  • 利用可選 SINAMICS V20 I/O 擴(kuò)展模塊,可以為 400 V 變頻器擴(kuò)展兩點(diǎn)數(shù)字量輸入和兩點(diǎn)數(shù)字量輸出(繼電器輸出)
    • 變頻器的靈活性更好,無需任何額外的安裝、硬件和軟件費(fèi)用
    • 設(shè)計(jì)有例如多泵控制等其它功能。利用多泵控制功能,可以采用一個(gè)變頻器控制多四個(gè)泵

輕松節(jié)約成本

運(yùn)行和待機(jī)期間能耗降低

  • V/f 智能節(jié)能模式,V2/f
    集成式 V/f 智能節(jié)能模式,V2/f 控制裝置可以自動(dòng)地適應(yīng)電機(jī)的磁通量,更節(jié)能。能耗可用 kWh、CO2 甚至本國貨幣來顯示。
    • 低動(dòng)態(tài)負(fù)載循環(huán)中的電能節(jié)約
    • 可以詳細(xì)地記錄已經(jīng)節(jié)省的實(shí)際能量
  • 休眠模式
    僅在機(jī)器設(shè)備使用時(shí),才激活變頻器和電機(jī)
    • 利用智能休眠節(jié)約能量
    • 電機(jī)使用壽命更長
    • 低轉(zhuǎn)速下的泵磨損降低
    • 針對泵/風(fēng)機(jī)應(yīng)用對 PLC 編程需要的時(shí)間縮短
  • 直流鏈路耦合
    采用具有相同額定功率的 SINAMICS V20 變頻器的應(yīng)用可共用一條公共直流總線以重復(fù)使用再生能量。
    • 在使用耦合電機(jī)的應(yīng)用中產(chǎn)生并節(jié)約能量
    • 因此,這些變頻器可以地雙向分擔(dān)負(fù)荷。
    • 降低對能耗制動(dòng)和外部組件的需求

集成電能流動(dòng)監(jiān)視

  • 無需電能測量設(shè)備,監(jiān)視電能消耗和節(jié)約。
    • 直觀的電能消耗和節(jié)約值,無需測量設(shè)備方面的額外投資
    • 值可以顯示為 kWh、CO2 或貨幣

框架型號為 FSE 的 SINAMICS V20 變頻器,可以實(shí)現(xiàn)省成本型輕過載應(yīng)用

SINAMICS V20 框架型號 FSE 變頻器具有兩個(gè)不同的工作周期周期:

  • 輕過載 (LO):110 % × I2) 60 s(循環(huán)時(shí)間:300 s)
  • 重載 (HO):150 % × I3) 60 s (循環(huán)時(shí)間:300 s)

由于過載循環(huán)較低,該變頻器可達(dá)到較高輸出電流和功率。
可以使用更小的變頻器。針對不同應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì):

  • 輕過載,用于低動(dòng)態(tài)響應(yīng)型應(yīng)用(連續(xù)工作制)
  • 重過載,用于高動(dòng)態(tài)響應(yīng)型應(yīng)用(循環(huán)工作制)

西門子的完整運(yùn)動(dòng)控制解決方案 – SINAMICS V20 和 SIMATIC

西門子針對通用運(yùn)動(dòng)控制功能推出了豐富的各種一站式解決方案,并可提供各種不同的 SINAMICS 應(yīng)用示例供選用:

  • 隨時(shí)可通入運(yùn)行的應(yīng)用示例,包括接線圖、參數(shù)說明
  • 將 SINAMICS 與 SIMATIC 連接的示例配置,包括硬件、軟件和接線示例、提供的 S7 項(xiàng)目的安裝說明、變頻器參數(shù)設(shè)置和 HMI 示例項(xiàng)目
    • 已經(jīng)組態(tài)完好的項(xiàng)目,立即可以投入運(yùn)行
    • 利用 TIA 的優(yōu)點(diǎn)

      設(shè)計(jì)

      SINAMICS V20 變頻器和附件

      附件

      1

      SINAMICS V20 Smart Access

      采用移動(dòng)設(shè)備或筆記本電腦,利用 Web 服務(wù)器模塊進(jìn)行無線調(diào)試、操作和診斷

      2

      SINAMICS V20 BOP

      • 功能同集成式 BOP(基本操作面板)
      • 也可用于遠(yuǎn)程安裝
      • 值和設(shè)定值通過轉(zhuǎn)盤進(jìn)行更改
      • 用于分布式安裝,帶 IP54 和 UL Type 1 外殼

      3

      SINAMICS V20 BOP Interface

      • 變頻器和 BOP 間的連接
      • RJ45 接口兼容于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)電纜

      4

      標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)電纜

      • 電纜不包括在供貨范圍中
      • 可以使用帶標(biāo)準(zhǔn) RJ45 接頭的任何標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)電纜。

      5

      SINAMICS V20 Parameter Loader

      • 采用參數(shù)設(shè)置功能,可將多 100 個(gè)參數(shù)集從存儲卡寫入到變頻器中,或者從變頻器保存到存儲卡中
      • 變頻器無需連接電網(wǎng)電源

      6

      SINAMICS SD 卡

      • 存儲卡,512 MB
      • 支持大容量 32 GB 的標(biāo)準(zhǔn) SD 卡

      7

      SINAMICS V20 I/O 擴(kuò)展模塊

      • 采用兩路數(shù)字量輸入和兩路數(shù)字量輸出(繼電器輸出)擴(kuò)展 400 V 變頻器

      8

      進(jìn)線濾波器

      提高了電磁兼容特性

      9

      進(jìn)線電抗器

      • 諧波電流降低
      • 功率因數(shù)提高
      • 建議在輸入電流(RMS 值)大于變頻器額定電流的情況下使用

      10

      SINAMICS V20 制動(dòng)模塊

      • 減速斜坡時(shí)間縮短
      • 適用于 230 V 1 AC 和 400 V 3 AC
      • 負(fù)載持續(xù)率可在 5% 至 100% 范圍內(nèi)調(diào)整
      • 適合框架型號 FSAA、FSAB、FSAC、FSAD、FSA、FSB 和 FSC
      • FSD 和 FSE 設(shè)計(jì)有一個(gè)集成式制動(dòng)裝置

      11

      制動(dòng)電阻器

      • 以熱量形式耗散再生能量
      • 默認(rèn)設(shè)置為 5% 負(fù)載持續(xù)率

      12

      輸出電抗器

      對于更長電機(jī)電纜

      • 230 V 1 AC:200 m(屏蔽和非屏蔽)
      • 400 V 3 AC:
        • 對于機(jī)架規(guī)格 FSA 至 FSD:150 m(屏蔽和非屏蔽)
        • 用于框架型號 FSE:200/300 m(屏蔽/非屏蔽)

      13

      屏蔽連接套件

      • 屏蔽連接
      • 電纜夾

      14

      標(biāo)準(zhǔn)熔斷器

      建議使用符合 IEC/UL 標(biāo)準(zhǔn)的熔斷器

      15

      斷路器

      建議使用符合 IEC/UL 標(biāo)準(zhǔn)的斷路器

       

      功能

      功能特性

      注釋

      連接和應(yīng)用宏指令

      設(shè)置參數(shù)組以簡化調(diào)試

      • 通過連接宏進(jìn)行連接
      • 通過應(yīng)用宏實(shí)現(xiàn)具體應(yīng)用

      保持運(yùn)行模式

      單參數(shù)設(shè)置,讓電機(jī)操持運(yùn)行狀態(tài)不變的某個(gè)模式 - 使能

      • Vdc_max 控制器
      • 動(dòng)態(tài)緩沖
      • 故障重啟
      • 快速起動(dòng)。
      • 禁用報(bào)警等。

      ECO 模式

      經(jīng)濟(jì)模式 - 搜索效的工作點(diǎn)

      休眠模式

      怠速狀態(tài)中的智能經(jīng)濟(jì)模式

      PID 控制器

      具有自動(dòng)調(diào)諧功能的集成 PID 控制器

      運(yùn)動(dòng)緩沖
      (Vdc_min 控制器)

      通過再生能量維持低直流電流,以持續(xù)運(yùn)行

      Vdc_max 控制器

      自動(dòng)調(diào)整斜坡下降時(shí)間/制動(dòng)時(shí)間

      Imax 控制器

      自動(dòng)調(diào)整斜坡上升時(shí)間,避免過流

      自動(dòng)重啟

      電源故障后,一旦恢復(fù)供電,立即重啟驅(qū)動(dòng)。自動(dòng)確認(rèn)所有故障,再次接通變頻器。

      快速重啟

      允許變流器切換至旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)。

      能耗監(jiān)視

      顯示相對于使用直線電動(dòng)機(jī)而節(jié)省的能源和費(fèi)用的簡明估算信息

      50/60 Hz 自適應(yīng)

      可以方便地選擇使用 50 Hz(歐洲、亞洲)/ 60 Hz(美國)

      V/f 和 V2/f

      V/f:完美地適合于需要改變異步(感應(yīng))電機(jī)的速度的幾乎所有應(yīng)用。

      V2/f:適用于具備二次負(fù)荷曲線特性的負(fù)載,例如,泵和風(fēng)機(jī)等的渦輪機(jī)

      FCC

      保持電機(jī)磁通電流以獲得更高效率

      可編程的 V/f 坐標(biāo)

      可任意調(diào)整 V/f 特性,如同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩性能

      JOG

      移動(dòng)電機(jī)以測試方向,或?qū)⒇?fù)載移動(dòng)到特定位置。BOP 切換至 JOG 模式時(shí),按下 BOP 的啟動(dòng)按鈕,電動(dòng)機(jī)將轉(zhuǎn)動(dòng)且一直上升至 JOG 頻率。
      松開啟動(dòng)按鈕,電機(jī)將停機(jī)。

      直流制動(dòng)

      關(guān)停以恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)且需要較長時(shí)間間隔才能停機(jī)的電動(dòng)機(jī),例如離心機(jī)、鋸床、研磨機(jī)和帶式輸送機(jī)

      機(jī)械抱閘控制

      電機(jī)抱閘可防止電機(jī)在變流器已關(guān)閉之后意外轉(zhuǎn)動(dòng)。變頻器有一個(gè)內(nèi)部邏輯電路,用于控制外部電機(jī)抱閘

      USS

      通用串行接口協(xié)議

      Modbus RTU

      Modbus RTU 通信可通過 RS485 連接實(shí)現(xiàn)

      超轉(zhuǎn)矩模式

      將大轉(zhuǎn)矩提升功能用于起動(dòng)高轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的應(yīng)用

      水錘起動(dòng)模式

      起動(dòng)時(shí)通過多個(gè)轉(zhuǎn)矩脈沖來起動(dòng)難于起動(dòng)或“卡住”的負(fù)載

      堵塞清理模式

      通過多次反轉(zhuǎn)功能來清理堵塞的泵

      簡潔的參數(shù)菜單,在內(nèi)部或外部 BOPs 上

      可以方便地選擇顯示值、編輯參數(shù)和轉(zhuǎn)換器設(shè)置

      通過簡單的文本菜單進(jìn)行設(shè)置

      在 7 段 LED 顯示屏上,以簡短文本形式顯示參數(shù)值。

      電機(jī)頻率顯示刻度

      用戶可針對特殊應(yīng)用設(shè)置顯示刻度,例如,不顯示 Hz,而是顯示與特定應(yīng)用相關(guān)的值,如每分鐘加侖數(shù)、每分鐘土豆數(shù)等。

      定制參數(shù)默認(rèn)值

      用戶或 OEM 商可以設(shè)置自己的、特殊的“性”默認(rèn)值。該默認(rèn)值只能在特殊模式中才能刪除。

      出現(xiàn)故障時(shí)的轉(zhuǎn)換器狀態(tài)

      記錄故障信息(含運(yùn)行數(shù)據(jù))

      • 錯(cuò)誤代碼
      • 驅(qū)動(dòng)設(shè)定點(diǎn)
      • 驅(qū)動(dòng)狀態(tài)
      • 直流母線電壓
      • 輸出電流
      • 輸出電壓

      已更改參數(shù)的列表

      啟用該過濾器后,參數(shù)列表中將只顯示已經(jīng)被用戶更改的參數(shù)

      負(fù)載轉(zhuǎn)矩監(jiān)控

      檢測負(fù)載轉(zhuǎn)矩,以確定電機(jī)與裝載機(jī)之間的機(jī)械連接故障、過載、電機(jī)堵轉(zhuǎn)或空載運(yùn)行(例如,風(fēng)機(jī)中的 V 型帶撕裂或者裝載機(jī)被卡住時(shí))

      缺相檢測

      檢測是否缺相并提供相應(yīng)保護(hù)

      氣蝕保護(hù)

      防止泵受到氣蝕損壞

      冷凝保護(hù)

      自動(dòng)向電機(jī)提供直流電流,以防冷凝

      防凍保護(hù)

      當(dāng)溫度下降至接近或低于凝回點(diǎn)時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)以防止液體凝固,以可以依序連接某個(gè)系統(tǒng)中的多個(gè)泵。

      電機(jī)級組

      自動(dòng)控制和分級控制多臺電機(jī)

      多泵控制 1)

      采用變頻器,利用可選 SINAMICS V20 I/O 擴(kuò)展模塊,可以控制多四個(gè)泵

      可設(shè)置雙斜坡參數(shù)

      可以切換用于特定應(yīng)用的斜坡

      可編程的固定頻率設(shè)定值

      利用數(shù)字化輸入或通信功能,可以定義和切換 16 個(gè)固定頻率

      變頻器數(shù)據(jù)集 (DDS)

      三個(gè)用于電機(jī)和負(fù)載的參數(shù)集用戶可以根據(jù)電機(jī)和應(yīng)用切換參數(shù)集

      命令數(shù)據(jù)集 (CDS)

      有 3 個(gè)設(shè)定值與命令參數(shù)組。用戶可以切換參數(shù)組以適合相應(yīng)控制系統(tǒng)。

      靈活升壓

      提高輸出電壓以補(bǔ)充電阻損耗,或提高輸出轉(zhuǎn)矩。

      可跳過的頻率帶寬

      可以定義 1 到 4 個(gè)頻率以避免機(jī)械共振的影響并抑制可調(diào)跳變頻率帶寬內(nèi)的頻率。

      2 線制/3線制控制

      由于具有豐富的設(shè)置選項(xiàng),在必須將變流器集成到現(xiàn)有應(yīng)用的情況下,可對裝置或系統(tǒng)一側(cè)的現(xiàn)有控制方法進(jìn)行模擬。

       

      集成

      SINAMICS V20 連接示例

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