西門子MM440-3000/3

MICROMASTER 440 無濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 30kW 過載 150% 60S，200% 3S 二次矩 37kW 650x 275x 245（高x寬x深） 防護等級 IP20 環境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

西門子MM440變頻器

在變頻器領域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動態響應的應用而設計的。這些高級矢量控制系統可確保*的高驅動性能，即使發生突然負載變化時也是如此。由于具有快速響應輸入和定位減速斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動至目標位置。該變頻器帶有一個集成制動斬波器，即使在制動和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內實現。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

顏家釗（銷售工程師）185 7050 2115 （24小時）

公司常年備貨，以誠信為公司的經營理念，以品質來取得客戶的認可，假一罰十，歡迎廣大客戶。

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產品詳情

智能面板IOP和手持型IOP

配備大尺寸的明碼文本顯示屏、菜單導航功能以及應用向導，從而簡化型驅動的調試。在泵、風機、壓縮機、輸送等重要應用中，該組件集成的應用向導能夠以貫穿全程的交互式引導協助用戶完成調試。
特點：
? 可直接安裝在 SINAMICS G120C 上
? 可通過柜門安裝套件安裝在開關柜的柜門上
（防護等級可達 IP54/UL Type 12）
? 提供手持規格
? IOP支持以下語言1)：德語、英語、漢語、法語、意大利語、西班
牙語、葡萄牙語、荷蘭語、瑞典語、俄語、捷克語、波蘭語、土
耳其語、芬蘭語。
? 實現對驅動的直接手動操作，可方便地在自動和手動間
切換
基本操作面板BOP-2

配備兩行屏及菜單導航功能，使型驅動的調試簡化。可同時顯示參數、參數值及參數過濾，從而使驅動的基本調試更為簡便，且多數情形下無需使用打印的參
數列表。
特點：
? 可直接安裝在 SINAMICS G120C 上
? 可通過柜門安裝套件安裝在開關柜的柜門上
（防護等級可達 IP55/UL Type 12）
? 可通過數據克隆功能實現批量調試
? 實現對驅動的直接手動操作，可方便地在自動和
手動間切換
? 采用兩行屏，可通過文本顯示更多 2 個值
? 狀態顯示時顯示預定義的單位
? 通過采用7 段顯示的菜單導航執行診斷
存儲卡 SINAMICS SD 卡

可將變頻器的參數設置保存至 SINAMICS SD 卡。在進行變頻器更換等作業時，將存儲卡中備份的數據導入后即可重新使用設備。
? 可將參數設置從存儲卡寫入變頻器，或從變頻器備份至存儲卡。
? 更多可保存100 個參數組。
? 存儲卡可用于批量調試，且無需使用諸如 IOP、BOP-2 等操作
單元或調試工具 STARTER 和 SINAMICS Startdrive。
? 如果存儲存有一個固件，使用變頻器時可在啟動中對
該固件進行升級/ 降級。

1 引言

變頻器主要用于交流電動機轉速調節，由于變頻器的自身輸出特性和電纜分布電容的耦合作用，限制了變頻器的輸出距離。

2 原因分析

變頻器的輸出到電機的電纜長度受到很多因素的影響，這其中的原因主要有以下幾點：

(1)分布電容。所謂分布電容，就是指由非電容形態形成的一種分布參數。一般是指在印制板或其他形態的電路形式，在線與線之間、印制板的上下層之間形成的電容。而變頻器輸出距離受限的問題，和電纜的分布電容有密切關系，不只是電容器才有電容，實際上任何兩個絕緣導體之間都存在電容。例如導線之間，導線與大地之間，都是被絕緣層和空氣介質隔開的，所以都存在著電容。圖1為4芯和7芯電纜的等效分布電容結構圖。

通常情況下，這個電容值很小(一般在15～30nf/100m左右)，電纜長度較短時，它的實際影響可以忽略不計，如果電纜很長或傳輸信號頻率很高時，就必須考慮分布電容的作用。在電纜遠距離敷設系統中，電纜的電容會表現的較為明顯，對控制回路產生一定的影響，甚至影響控制功能，特別是對于變頻器控制普通低壓電機的控制回路，故障較多表現為過流、起停失靈等現象，給生產和維護造成很大的安全隱患。由于輸出線上的分布電容和分布電感的共振產生浪涌電壓，將會疊加到輸出電壓上，晶體管、igbt的開關頻率越高，電纜越長，產生的浪涌電壓越高，高時，可產生直流電壓的兩倍的浪涌電壓。這種情況下，很容易引起過壓過流保護，甚至燒壞模塊。

分布電容是一種分布參數，其數值不僅隨電纜的生產廠商不同而存在差異，而且會因為電纜的敷設方式、工作狀態和外界環境因素而不同，這需要在設計時綜合考慮。

(2)變頻器本體輸出問題

目前，幾乎所有的變頻器都采用pwm(pulse widthmodulation)脈寬調制技術，但是由于變頻器中的功率開關器件工作在開關狀態，器件的高速開關動作使得電壓和電流在短時間內發生跳變，這使得電壓、電流波形中含有大量的諧波成分，其中高次諧波會使變頻器輸出電流增大，造成電機繞組發熱，產生振動和噪聲，加速絕緣老化，還可能損壞電機;同時各種頻率的諧波會向空間發射不同頻率的無線電干擾，可能導致其它設備誤動作。因此，希望把變頻器安放在被控電機的附近。但是，由于生產現場空間的限制，變頻器和電機之間往往要有一定距離。

(3)變頻器的功率

變頻器的功率大小直接決定變頻器輸出到被控電機的電纜長度，變頻器(未接輸出電抗器)功率越大其相應的輸出電纜長度也相應越長。以上三方面都會直接影響變頻器輸出到電機的電纜長度，根據以上原因的分析下面具體對改善方法作進一步研究。

3 改善方案

3.1 調整載波頻率，減少諧波干擾

變頻器的載波頻率就是決定逆變器的功率開關器件(如：igbt)的開通與關斷的次數的頻率。

它主要影響以下幾方面：

(1)載波頻率對變頻器自身的影響

功率模塊igbt的功率損耗與載波頻率有關，載波頻率越大，變頻器的損耗越大，輸出功率越小，功率模塊發熱增加。如果環境溫度高，逆變橋上下兩個逆變管在交替導通過程中的死區將變小，嚴重時可導致橋臂短路而損壞變頻器。

(2)載波頻率對變頻器輸出二次電流的波形影響

當載波頻率越高時，則電壓波的占空比越大，電流高次諧波成份越小，即載波頻率越高，電流波形的平滑性越好。這樣諧波就小，干擾就小，反之就差;載波頻率越高，變頻器允許輸出的電流越小;載波頻率越高，布線電容的容抗越小(因為xc=1/2πfc)，由高頻脈沖引起的漏電流越大。

(3)載波頻率對電機的影響

當載波頻率過低時，電機有效轉矩減小，損耗加大，溫度增高，同時輸出電壓的變化率dv/dt增大，對電動機絕緣影響較大;當載波頻率過高時，電機的振動減小，運行噪音減小，電機發熱也減少，但是諧波電流的頻率增高，電機定子的集膚效應更嚴重，電機損耗增大，輸出功率減小。

(4)載波頻率對其它設備的影響

載波頻率越高，高頻電壓通過靜電感應，電磁感應，電磁輻射等對電子設備的干擾也越嚴重。

在實際使用中要綜合以上各點，合理選擇變頻器的載波頻率。一般電動機功率越大，載率選得越小。

3.2 輸出端加共模扼流圈

共模扼流圈也叫共模電感，是在一個閉合磁環上對稱繞制方向相反、匝數相同的線圈。共模電感實質上是一個雙向濾波器：一方面要濾除信號線上共模電磁干擾，另一方面又要抑制本身不向外發出電磁干擾，避免影響同一電磁環境下其他電子設備的正常工作。

共模扼流圈可以傳輸差模信號，直流和頻率很低的差模信號都可以通過，而對于高頻共模噪聲則呈現很大的阻抗，所以它可以用來抑制共模電流干擾。

3.3加裝輸入、輸出電抗器

在變頻器的輸入側可加以下選件：

(1)進線電抗器，輸入電抗器可以抑制諧波電流，提高功率因數以及削弱輸入電路中的浪涌電壓、電流對變頻器的沖擊，削弱電源電壓不平衡的影響，一般情況下，都必須加進線電抗器。

(2)輸入emc 無線電干擾濾波器，emc 濾波器的作用是為了減少和抑制變頻器所產生的電磁干擾。

在變頻器的輸出側可加以下選件：

(1)輸出電抗器，當變頻器輸出到電機的電纜長度大于產品規定值時，應加輸出電抗器來補償電機長電纜運行時的耦合電容的充放電影響，避免變頻器過流。輸出電抗器有兩種類型，一種輸出電抗器是鐵芯式電抗器，當變頻器的載波頻率小于3khz時采用。另一種輸出電抗器是鐵氧體式，當變頻器的載波頻率小于6khz時采用。

(2)輸出dv/dt電抗器，輸出dv/dt電抗器是為了限制變頻器輸出電壓的上升率，削減輸出諧波分量，防止過壓保護電纜，減小電機噪聲，來確保電機的絕緣正常。

(3)正弦波濾波器，隨著變頻器輸出距離的問題的不斷研究，各廠商推出了用于變頻器的輸出濾波器。正弦波濾波器是用在變頻器輸出端，它可以改善變頻器輸出波形，使變頻器的輸出電壓和電流近似于正弦波，減少電機諧波疇變系數和電機絕緣壓力。與輸出電抗器、dv/dt濾波器相比較，正弦波濾波器末端有一級電容濾波電路，使變頻器輸出波形接近正弦波。
下面介紹這種全新濾波技術，與傳統濾波器的布局技術相比，新的正弦濾波器可同時實現三個功能：把相位對相位電壓轉變為正弦信號、抑制共模電流和把導體到地電壓變成正弦波電壓。圖2為正弦輸出濾波器的安裝位置示意圖。

生產機械的種類繁多，性能和工藝要求各異，其轉矩特性不同，因此應用變頻器前首先要搞清楚電動機所帶負載的性質，即負載特性，然后再選擇變頻器和電動機。負載有三種類型：恒轉矩負載、風機泵類負載和恒功率負載。不同的負載類型，應選擇不同類型的變頻器。
（1）、恒轉矩負載
恒轉矩負載又是分為摩擦類負載和位能式負載。
摩擦類負載的起動轉矩一般要求額定轉矩的150％左右，制動轉矩一般要求額定轉矩的100％左右，所以變頻器應選擇具有恒定轉矩特性，而且起動和制動轉矩都比較大，過載時間過載能力大的變頻器。
位能負載一般要求大的起動轉矩和能量回饋功能，能夠快速實現正反轉，變頻器應選擇具有四象限運行能力的變頻器。
（2）、風機泵類負載
負機泵類風載是典型的平方轉矩負載，低速下負載非常小，并與轉速平方成正比，通用變頻器與標準電動機的組合合適。這類負載對變頻器的性能要求不高，只要求經濟性和可靠性，所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可。如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時，功率急劇增加，有時超過電動機變頻器的容量，導致電動機過熱或不能運轉，故對這類負載轉矩，不要輕易將頻率提高到工頻以上。
（3）、恒功率負載
恒功率負載指轉矩與轉速成反比，但功率保持恒定的負載，如卷取機、機床等。對恒功率特性的負載配用變頻器時，應注意的問題：在工頻以上頻率范圍內變頻器輸出電壓為定值控制，所以電動機產生的轉矩為恒功率特性，使用標準電動機與通用變頻器的組合沒有問題。而在工頻以下頻率范圍內為U/f定值控制，電動機產生的轉矩與負載轉矩又相反傾向，標準電動機與通用變頻器的組合難以適應，因此要專門設計。

西門MM440變頻器：

西門子中國一級代理商產品遠銷：

1．華北地區：北京、天津、河北、內蒙古（3個市，2個省）。
2．東北地區：遼寧、吉林、黑龍江、大連，齊齊哈爾（3個省、2市）。
3．華東地區：上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、（7個省）。
4．華中地區：河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南、深圳（7個省、市）。
?5．西南地區：重慶、四川、貴州、云南、藏區（5個省、市）。
6．西北地區：陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、山西、（6個省、區）

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