西門子MM440 3KW變頻器380-480V濾波器版         西門子MM440 3KW變頻器380-480V濾波器版 

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6SE6440-2UD37-5FB1MICROMASTER 440 無濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 75kW 過載 150% 60S，200% 3S 二次矩 90kW 850x 350x 320（高x寬x深） 防護等級 IP20 環境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

在變頻器應用中，為了防止電機由于過電流或外部原因導致過熱而被損壞，設定電機的溫度保護功能。即當電機的溫度超過一定值時，變頻器跳閘(OFF2)。通常情況下，溫度保護有以下兩種方式：

通過電機的溫度模型對電機進行保護;

當我們對變頻器進行快速調試時，變頻器會根據電機相關參數，如功率、電流等參數來建立電機溫度模型。對于西門子標準電機，電機模型數據比較準確，但對于第三方電機，在完成快速調試之后，建議用戶做電機參數自動識別，如參數(P0340, P1910)，建立電機等效電路數據，以便更好地計算電機內部能量損失。
在變頻器運行過程中，變頻器會實時監控實際輸出電流，通過I2t 計算來判斷電機是否過溫，當I2t 計算結果超過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中所設定的措施，如報警、跳閘等。如下圖1所示：

圖 1 電機溫度保護模型

注：利用電機溫度模型對電機進行溫度保護是西門子標準傳動中所有產品具備的功能。

通過溫度傳感器進行外部保護
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 溫度傳感器串聯連接起來（根據電動機制造廠家的設計），這樣，“冷態”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電動機絕緣的常規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 傳感器保護可以與電機溫度模型同時工作。例如MM440,當電動機的PTC已經接到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，過熱時變頻器就會故障跳閘使電動機得到保護。
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，當電動機過熱和溫度傳感器斷線時，都能使電動機得到保護。
此外，電動機還受到變頻器中電動機溫度模型的監控，如下圖，傳感器與溫度模型構成“或”關系，形成了一個電動機過熱保護的冗余系統。

2）KTY84 傳感器：
KTY84 傳感器的原理是基于半導體溫度傳感器（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，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傳感器的阻值進行監控，同時變頻器也根據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：

圖 2 溫度模型與傳感器回路

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行溫度保護，同時，我們也可以用數字端子觸發外部故障的方式來保護電機，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系變化，如下圖3所示。因此傳感器的阻抗能夠反映當前電機溫度，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。當電壓超過數字量的觸發電壓時，數字端子有效，觸發外部故障跳閘。設置參數如下： P0701, P0702 or P0703 = 29.

圖 3 電阻與溫度關系曲線

西門子75千瓦變頻器MM440圖 4 外部端子觸發故障

另外，我們也可以利用溫度繼電器來觸發外部故障，如在西門子低壓產品中，有可以用來測量電機溫度的繼電器，如3RS1000-1CK10，我們可以設定一個限定值，當電機溫度超過此值時，繼電器動作，觸發外部跳閘。

1. 示例系統的體系結構

圖 0

本例中選用 S7-300 CPU 314C-2DP 作為 PROFIBUS-DP 主站，連接一個 MM420 變頻器。連接多個 MM420 時與之相同。

2. 軟件版本描述
需要軟件
STEP 7 V5.2 以上
需要硬件
1：S7-300 CPU 314C-2DP
2：MM420
3：PROFIBUS 模板，用于安裝在 MM420 上，使之成為 PROFIBUS-DP 從站。

3. 組態

3.1 GSD文件
如果早期 STEP 7 軟件中不包含 MM4，那么應先從網上 MM4 系列的 GSD 文件（si0280b5.gse），集成于 STEP 7 中。
安裝 GSD 文件如圖 1 所示。

圖 1

圖 2

3.2 組態從站

在 STEP 7 HW config 中先組態 S7-300 站，使之成為 PROFIBUS-DP MASTER, 在DP 網上掛上 MM420, 并組態 MM420 的通訊區。通訊區與應用有關，如果需要讀/寫 MM420 參數，則需 4 PKW 區；如果除控制字和設定值以外還需傳送其他數據，則要選擇 4 PZD。
在選項中有：
1, whole cons. (PKW，PZD 數據都是連續的，都要調用 SFC 14, 15)
2, word cons. (只有 PKW 數據是連續的，要調用 SFC 14, 15)
在本例中，采用 4 PKW, 4 PZD word cons.，MM420 地址為 4。

圖 3

4． MM420 參數設置
P918 站號 4
P700 命令源 6（從CB 來）
P1000 頻率設定源 6（從CB 來）

5． PLC 編程

1. 由于采用 4 PKW, 4 PZD word cons. 方式，PZD 不需要調用 SFC 14, 15。

圖 4

在本例中控制字和設定值可以從 MD10 傳送，MD14 可傳送其他數據。MW10 為控制字，從 16#047E 變為 16#047F 后變頻器起動。MW12 中的頻率值將輸出。狀態字和實際值從 PIW264, PIW266 讀入。

2. 4 個 PKW 為連續數據，所以要調用 SFC14, 15 來打包解包。本例中打包解包數據放在DB1 中。

圖 5

6． 數據傳送規則
對 PKW 區數據的訪問是同步通訊，即發一條信息，得到返回值后才能發第二條信息。PKW 一般為 4 個字。

1，讀寫 0002～1999 的參數。
如：讀 P0700, 700(DEC)=2BC(HEX)
PLC PKW 輸出＝12BC,0000,0000,0000 1 表示讀請求
PLC PKW 輸入＝12BC,0000,0000,0006 返回 1 表示單字長，值為 0006(HEX)

如：讀 P1082, 1082(DEC)=43A(HEX)
PLC PKW 輸出＝143A,0000,0000,0000 1 表示讀請求
PLC PKW 輸入＝243A,0000,4248,0000 返回 2 表示雙字長，值為 42480000(HEX)=50.0(REAL)

如：寫 P1082, 1082(DEC)=43A(HEX)
PLC PKW 輸出＝343A,0000,41F0,0000 3 表示寫雙字請求，值為
41F00000(HEX)=30.0(REAL)
PLC PKW 輸入＝243A,0000,41F0,0000 返回 2 表示雙字長，確認修改完畢。

2，讀寫 2000～3999 的參數。
如：讀 P2010, 10(DEC)=A(HEX) (10=2010-2000)
PLC PKW 輸出＝100A,0180,0000,0000 1 表示讀請求, 01 表示參數下標為 1
8 表示參數號碼相差 2000
PLC PKW 輸入＝100A,0180,0000,0006 返回 1 表示單字長，值為 0006(HEX)

傳送命令參考 MM420 手冊 3，PZD 參數為異步讀寫。
PLC 輸出，個字為控制字，第二個字為主設定值。（缺省）
PLC 輸入，個字為狀態字，第二個字為運行反饋值。（缺省）