應用

MICROMASTER440變頻器適用于各種變速驅動裝置。由于它具有高度的靈活性因而可以在廣泛的領域得到應用。它尤其適合用于吊車和起重系統、立體倉儲系統、食品、飲料和煙草工業以及包裝工業的定位系統。這些應用對象要求變頻器具有比常規應用更高的技術性能和更快的動態響應。

變頻器的特點是設備性能面向用戶的需求，并且使用方便。它的輸入電源電壓范圍寬廣，適用于*。

設計

MICROMASTER440采用模塊化設計。操作面板和各種模塊易于更換。

主要特征

• 調試簡單

• 模塊化的結構，因而其配置具有大的靈活性

• 6個可編程，帶隔離的數字輸入

• 2個可標定的模擬輸入(0V至10V,0mA至20mA)，它們也可作為第7和第8個數字輸入

• 2個可編程的模擬輸出(0mA至20mA)

• 3個*可編程的繼電器輸出(30V直流/5A，阻性負載；250V交流/2A，感性負載)

• 當使用較高的開關頻率時，電機可以低噪音運行(在開關頻率較高的情況下，要降格使用)

• 完善的變頻器和電動機保護功能

可選項

• */B級EMC濾波器、LC濾波器、進線電抗器、輸出電抗器、密封蓋

• 設定變頻器參數的BOP基本操作面板

• 具有多種語言的文本顯示功能的AOP高級操作面板

• 通訊模塊:PROFIBUS、DeviceNet、CANopen

• 脈沖編碼器脈沖計數模塊

• PC連接組件

• 控制柜門上安裝操作面板的組合件

• PC調試工具，在WINDOWS95/98和NT/2000/XPProfessional環境下運行

• 與DriveES的TIA集成

機械結構的特點

• 模塊化設計

• 工作溫度：0.12kW至75kW:-10℃~+50℃、90kW至200kW:0℃~+40℃

• 結構緊湊，單位空間內的變頻器kW數高。

• 電纜連接方便，電源和電機連接線相互隔離，達到佳電磁兼容性。

• 可拆卸的操作面板

• 可拆卸的I/O板上，控制端子連接不用螺絲

控制性能的特點

• 新的IGBT技術、數字微處理器控制、高質量的矢量控制系統

• 磁通電流控制(FCC)改善動態響應，并且優化電動機的控制

• 線性V/F特性、平方V/F特性、多點v/f特性(可編程V/F特性)

• 力矩控制、捕捉再起動、滑差補償、動態緩沖

• 在電源中斷或故障跳閘以后，自動再起動

• 可以由用戶定義的自由功能塊，實現邏輯運算和算術運算的操作

• 用于定位控制的減速斜坡函數曲線

• 變頻器具有內置的高品質PID控制器(具有參數自整定功能)，可用于一般的過程控制

• 可編程的加速/減速斜坡函數，0秒至650秒

• 斜坡起始段和結束段的平滑功能

• 快速電流限制(FCL)功能，避免運行中不應有的跳閘

• 快速、可重復的數字輸入響應時間

• 使用兩個高分辨率的10位二進制模擬輸入，實現速度精調

• 復合制動，實現快速制動控制

• 集成的制動斬波器(*0.12kW至75kW的變頻器)。

• 4個跳轉頻率

• 可拆卸的ìYî形鏈路電容器，可用于中性點不接地(IT)的電源系統(由中性點不接地的電源供電時，îYî形鏈路電容器必須拆掉，并要安裝輸出電抗器)

保護功能

• 過載能力：CT方式，0.12kW至75kW:過載電流1.5x額定輸出電流(即150%過載)，持續時間60S，重復周期時間300S，和2.0x額定輸出電流(即200%過載)，持續時間3S，重復周期時間300S。90kW至200kW。過載電流：1.36x額定輸出電流(即136%過載)，持續時間57S，重復周期時間300s。1.6x額定輸出電流(即160%過載)，持續時間3S，重復周期時間300S。

• VT方式，5.5kW至90kW:過載電流1.4x額定輸出電流(即140%過載)，持續時間3S，重復周期時間300S，和1.1x額定輸出電流(即110%過載)，持續時間60S，重復周期時間300S。110kW至25kW:過載電流：1.5x額定輸出電流(即150%過載)，持續時間1S，重復周期時間300S，1.1額定輸出電流(即110%過載)持續時間59S，重復周期時間300S。

• 過壓/欠壓保護、變頻器過溫保護

• 使用PTC通過數字輸入實現電動機過熱保護

• 接地故障保護、短路保護、電動機堵轉保護、防止電動機失速、參數互鎖

　　本文以薄板冷軋及酸洗生產線中的應用為背景，介紹了西門子標準變頻器在冶金行業生產線的應用。

一．引言

　　隨著人民生活水平及物質需求的提高，尤其是汽車、家電、食品行業的快速發展，冷軋和涂層深加工產品的生產能力、品種質量與市場需求的差距加大，對冷軋產品的需求量急劇增加。冷軋帶鋼軋機初是以可逆軋制的方式進行生產，但由于這種軋機速度低，產量低，因此大規模、高效率的生產優質冷軋薄帶鋼，目前主要在連續式冷連軋上進行。

　　冷軋板帶材具有尺寸精度高、表面質量好、組織性能好等特點，但摩擦磨損對軋制過程的影響，借助軋制工藝潤滑可以有效的降低和控制軋制過程摩擦磨損。典型的冷軋聯合機組是由酸洗部分與冷軋機組成全連續無頭軋制。連續酸洗生產線由入口段、酸洗工藝段、出口段三部分組成。其中酸洗工藝段主要進行帶鋼酸洗、漂洗、烘干等處理。酸液、冷凝水都要循環供給，控制濃度。

　　板帶冷軋工藝潤滑采用的是乳化液循環使用，以前多用電機帶泵定速運行靠閥調節壓力，今年多采用電機調速根據軋制速度調壓。酸洗、漂洗也需要根據帶鋼運行速度、張力調節酸洗槽、漂洗槽中液位及湍流系數，已達到良好的酸洗效果。其中傳動部分大量采用西門子MM440 變頻器，在實際生產中取得了令人滿意的效果。

二．系統介紹

　　在冷連軋生產線自動化系統中，采用西門子 PLC 作為系統的控制中心，傳動部分中回乳泵、供乳泵、酸循環泵的傳動采用MM440，運行穩定。

三．控制系統構成

　　驅動設備：采用西門子通用變頻器 MM440 系列，是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。MM440 系列變頻器是由微處理器控制，采用IGBT 作為功率輸出器件的西門子新一代變頻器。他們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調制的開關頻率是可選擇的，因而降低了電動機運行噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。

　　控制器：采用西門子 S7 系列控制器，通過PROFIBUS－DP 現場級總線，將生產線各部分的信號集合到PLC 完成出口及收集區自動化控制，繼電連鎖以及故障檢測。并實現了多種設備之間的。

四．運行原理及功能

　　在軋制過程中需要對乳化液的壓力和流量進行調整，并保證壓力的穩定。
　　從理論上講，泵具有以下特點：
• Q2=Q1(n2/n1),H2=H1(n2/n1)2,N2=N1(n2/n1)3
• 式中：Q-流量（米3/秒）；H-壓力（公斤/米2 ）；N-總功率（千瓦）；n-轉速（轉/秒）
• 即流量 Q 與轉速的一次方成正比，壓力H 與轉速的平方成正比，軸功率N與轉速的三次方成正比。

　　由泵的特性曲線所示：曲線 1 為泵在恒速n1 下壓力—流量（H—Q）特性，曲線2 為泵的管網阻力（閥開度全開）特性，假設泵在設計時工作在A 點效率高，輸出流量Q1 為*，此時軸功率N1 與Q1、H1 的乘機面積AH1OQ1 成正比。根據生產工藝要求，當流量需從Q1 減少到Q2（例如50%流量）時，如采用閥調節方法相當于增加管網阻力，使管網阻力特性變到曲線3，系統由原來的工況點A 變到新的工況點B 運行，圖中看出，壓力反而增加，軸功率與面積BH2OQ2 成正比，減少不多。如果采用調速方式，泵轉速由n1 降到n2，根據泵參數的比例定律，畫出在轉速n2 下的壓力—流量（H—Q）特性如曲線4 所示，可見在滿足同樣流量的情況下，壓力H3 大幅度降低，功率N3（相當于面積CH2OQ2）隨著顯著減少，節能的經濟效益是很明顯的。

　　在本冷連軋項目中應用了 24 臺45KW、75KW 和160 KW MM440 控制循環泵、回乳泵、供乳泵電機。

五．變頻器的主要調試參數

考慮到冷軋生產的技術保密問題，下面僅將涉及到的主要參數做簡單羅列：

六．應用體會

　　在冷連軋生產線上應用MM440 變頻器以來，由于有MM440 變頻器性能合可靠性作為保證，不但控制精度提高而且產品質量大大提高了，而且節省了用電和維修費用，體會到了西門子MM440 變頻器在技術上的可靠性以及在節能方面的*性。