西門子變頻器BOP操作面板

MICROMASTER 4 BASIC OPERATOR PANEL (BOP)

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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）

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西門子數控伺服系統802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、S120數控系統、數控伺服驅動模塊、控制模塊、電源模塊、備品備件等。本店產品質量按西門子原廠質量標準。 
昆山后創機電設備有限公司本著“以人為本、科技先導、顧客滿意、持續改進”的工作方針，致力于工業自動化控制領域的產品開發、工程配套和系統集成，擁有豐富的自動化產品的應用和實踐經驗以及雄厚的技術力量，尤其以 PLC復雜控制系統、傳動技術應用、伺服控制系統、數控備品備件、人機界面及網絡/軟件應用為公司的技術特長，幾年來，昆山后創公司在與德國 SIEMENS公司自動化與驅動部門的*緊密合作過中，建立良好的相互協作關系。          主要優勢產品西門子：S7-200CN、S7-200、Smart200、S7-300、S7-400、S7-1200、觸摸屏、DP電纜、DP接頭、6FC、6SN、S120、V10、V20、V60、V80、G110、G120、6RA、伺服數控備件、NCU、MM系列變頻器。 

如果以上測量西門子變頻器故障結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。 
1、上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。 
2、上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管，很容易發現問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動沖擊造成的。 
3、有時顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發現有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。 
4、上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數情況下換一塊主控板問題就解決了，一般是因為外圍控制線路有強電干擾造成主控板某些元件（如帖片電容、電阻等）損壞所至，或與主控板散熱不好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。 
5、上電后顯示正常，一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的。 
總結以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費用不高，否則解決這些問題還是不容易的。簡單的辦法就是換整塊的線路板！ 

損壞原因

變頻器散熱不好

其實我們都知道，溫度過高對任何設備都具有破壞作用，就像人的大腦那樣，溫度過高也會把腦燒壞，其實變頻器也一樣的。溫度升高時，由于半導體對溫度的敏感性，逆變管的開通時間和關斷時間，以及由延遲電路產生的等待時間，都將發生變化，并且具有比較準確的變化規律。當溫度一旦超過某一限值時，將引起“等待時間”的不足，使逆變電路的輸出波形出現“毛刺”，并終導致逆變管因直通而損壞。

但就多數設備而言，其破壞作用常常是比較緩慢的，受破壞時的溫度通常是不很準確的，而在變頻器逆變電路中，溫度一超過某一限值，會立即導致逆變管的損壞，并且該溫度限值往往十分精確。

安裝環境不準確

變頻器是一臺全電力半導體設備，所以，它對周圍環境的要求也和其他電力半導體設備相同。

1、環境濕度：相對濕度不超過90%（無結露現象）

2、其它條件：在變頻器的安裝位置應無直射陽光、無腐蝕性氣體及氣體、塵埃少、海拔低于1000m等。

3、環境溫度：現般要求為-10至40度。如散熱條件好（如拿去外殼），則上限溫度可以提高到50度

故障劃分

變頻器故障監測劃分

1、狀態故障監測：直流過/久壓、直流過流、交流過流、速度偏差過大、接地故障、缺相等。

2、硬件故障檢測：電流板故障、觸發板故障、IGBT故障、脈沖發生器故障等。

3、系統故障監測：Watchdog故障、系統參數異常、時鐘故障等。

4、通訊故障監測：TIMEOUT、OVERRUN等。

5、電源故障監測：當控制電源過高/過低時報警。

欠壓故障處理

在變頻器維修中我們經常會聽到過壓故障，但欠壓故障也是變頻器使用中常碰到的問題。其產生原因是主回路電壓低于下限引起的保護動作或整流橋某一路損壞或電網瞬時停電、輸入缺相等。

1.比較器檢測

通過穩壓管固定比較器一端的電壓，被檢測的電壓取樣后再與之比較，結果通過比較器輸出。

2.ADC檢測(模擬/數字轉換器)

被檢測的電壓通過電阻降壓取樣后，落在ADC可檢測的范圍，可以通過程序設定電壓的報警范圍。

主電路中的儲能電容，對運行中變頻器過壓、欠壓影響很大。而變頻器電路的各種零部件又有一定使用壽命的，所以一旦變頻器零部件達到使用壽命就會帶來故障的發生。像主電路中的儲能電容或其它零部件的原因都有可能對主電路造成影響，從而使整個變頻器發生故障。通常變頻器停用時間過長，達到一年以上，則應對儲能電容要做一次全面體檢。

對長時間不用的變頻器，如何來避免這種現象發生呢?

按照要求，停用的變頻器應每隔兩三個月通電—次，每次20～30分鐘。對于長時問不用的電解屯容器，通電時，先加約50%的額定電壓，只要加壓時間在半小時以上，它的漏電流就會降下去，也就可以正常使用了。

此外，對使用年限較長(五年以上)的變頻器，也一定要對儲能電容器進行容量檢測。運行中頻繁跳欠電壓故障，多數為直流電路的電容器容量不足、有容量下降或失容現象。

西門子變頻器MicroMaster420

西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設計的多功能標準變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩一樣靈活方便。全新的IGBT技術、強大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。

主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；

380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；

模塊化結構設計，具有多的靈活性；

標準參數訪問結構，操作方便。

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（FCC），可以改善動態響應特性；

新的IGBT技術，數字微處理器控制；

數字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；

具有7個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；

捕捉再起動功能；

在電源消失或故障時具有“自動再起動”功能；

靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；

快速電流限（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；

采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接。

保護功能：

過載能力為150%額定負載電流，持續時間60秒；

過電壓、欠電壓保護；

變頻器過溫保護；

接地故障保護，短路保護；

I2t電動機過熱保護；

采用PTC通過數字端接入的電機過熱保護；

采用PIN編號實現參數連鎖；

閉鎖電機保護，防止失速保護。

西門子變頻器選擇使用

西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據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，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和效率變差。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，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保護。

5、對于一些特殊的應用場合，如高環境溫度、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；在超過額定轉速以上的高速范圍內，有可能發生潤滑油用光的危險。因此，不要超過高轉速容許值。

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，容易發生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現象，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。

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