西門子V20變頻器

簡要描述：西門子V20變頻器，SINAMICS V20 變頻器，框架型號 FSAA、FSAB、FSA、FSB、FSC、FSD 和 FSESINAMICS V20 - 經濟、可靠和易于使用的變頻器，適合普通應用今天，由于機器設備制造領域中的應用日益增多，需要提供具體的自動化與驅動解決方案，以便無需滿足太高相關要求就能將簡單運動序列實現自動化。

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廠商性質：代理商
更新時間：2017-12-27
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西門子變頻器安裝調試以及參數設置案例介紹

詳細介紹

西門子V20變頻器介紹：

SINAMICS V20 - 經濟、可靠和易于使用的變頻器，適合普通應用

今天，由于機器設備制造領域中的應用日益增多，需要提供具體的自動化與驅動解決方案，以便無需滿足太高相關要求就能將簡單運動序列實現自動化。

SINAMICS V20 是西門子提供的具有基本性能的緊湊性變頻器，可針對此類應用提供簡單且經濟有效的驅動解決方案。SINAMICS V20 調試迅速，易于操作，堅固耐用且經濟高效，從而在同類產品中獨樹一幟。

該款變頻器有七種尺寸可供選擇，輸出功率覆蓋 0.12 kW ~ 30 kW。

將成本降到zui低

組態、調試和運行成本必須保持在盡可能低的水平。使用 SINAMICS V20，您可以實現想要的目標。為提高能效，該變頻器采用了一種控制技術，用來通過自動磁通降低來取得*能效。不僅如此，它還可顯示實際電能消耗量，并具有其它集成節能功能。這樣就能夠大幅削減能耗。

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SIEMENS 上海翰粵自動化系統有限公司

　　1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
2、邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP 系列直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
4、HMI 觸摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377
SIEMENS 交、直流傳動裝置
1、交流變頻器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、ECO
MIDASTER系列：MDV
6SE70系列（FC、VC、SC）
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SIEMENS 數控伺服
1、840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,
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上海翰粵自動化系統有限公司是中國西門子的合作伙伴，公司主要從事工業自動化產品的集成,銷售各維修。致力于為您提供在工業、化工、水泥、電力、環保等領域的電氣及自動化技術的完整解決方案，包括自動化產品及系統、工程項目執行及管理、主要過程控制領域，以及專業的售后服務、培訓等。

西門子V20變頻器選型與訂貨數據

額定功率¹⁾		輸出電流 I_H ²⁾	風機	機座號	SINAMICS V20 不帶集成進線濾波器	SINAMICS V20 帶category C1集成進線濾波器³⁾
kW	[hp]	A			訂貨號	訂貨號
200 V ... 240 V 1 AC ⁴⁾
0.12	0.16	0.9	–	FSAA	6SL3210-5BB11-2UV1	6SL3210-5BB11-2BV1
0.25	0.33	1.7	–	FSAA	6SL3210-5BB12-5UV1	6SL3210-5BB12-5BV1
0.37	0.5	2.3	–	FSAA	6SL3210-5BB13-7UV1	6SL3210-5BB13-7BV1
0.55	0.75	3.2	–	FSAB	6SL3210-5BB15-5UV1	6SL3210-5BB15-5BV1
0.75	1.0	4.2	–	FSAB	6SL3210-5BB17-5UV1	6SL3210-5BB17-5BV1

¹⁾ 230 V 1 AC 設備的額定功率取決于輸出電流 I_H。輸出電流 I_H 取決于高過載 (HO) 時的負載持續率：150 % I_H 60 s, 循環時間 300 s。

²⁾輸出電流 I_H 基于高過載 (HO) 的占空比。150 % I_H 60 s, 循環時間 300 s。

³⁾EN 61800-3 類別 C1，一類環境（住宅、商用）。FSAA 和 FSAB 的屏蔽電機電纜zui大長度 5 m，帶或不帶外部進線濾波器。

額定功率¹⁾		輸出電流I_L ²⁾	功率取決于輸出電流I_H ³⁾		輸出電流 I_H ³⁾	風機	機座號	SINAMICS V20 不帶集成進線濾波器	SINAMICS V20 帶 Category C3集成進線濾波器⁴⁾
		400 V/480 V 時			400 V/480 V 時
kW	[hp]	A	kW	[hp]	A			訂貨號	訂貨號
380 V ... 480 V 3 AC
0.37	0.5	1.3/1.3	0.37	0.5	1.3/1.3	–	FSA	6SL3210-5BE13-7UV0	6SL3210-5BE13-7CV0
0.55	0.75	1.7/1.7	0.55	0.75	1.7/1.7	–	FSA	6SL3210-5BE15-5UV0	6SL3210-5BE15-5CV0
0.75	1.0	2.2/2.2	0.75	1.0	2.2/2.2	–	FSA	6SL3210-5BE17-5UV0	6SL3210-5BE17-5CV0
1.1	1.5	3.1/3.1	1.1	1.5	3.1/3.1	1	FSA	6SL3210-5BE21-1UV0	6SL3210-5BE21-1CV0
1.5	2.0	4.1/4.1	1.5	2.0	4.1/4.1	1	FSA	6SL3210-5BE21-5UV0	6SL3210-5BE21-5CV0
2.2	3.0	5.6/4.8	2.2	3.0	5.6/4.8	1	FSA	6SL3210-5BE22-2UV0	6SL3210-5BE22-2CV0
3.0	4.0	7.3/7.3	3.0	4.0	7.3/7.3	1	FSB	6SL3210-5BE23-0UV0	6SL3210-5BE23-0CV0
4.0	5.0	8.8/8.24	4.0	5.0	8.8/8.24	1	FSB	6SL3210-5BE24-0UV0	6SL3210-5BE24-0CV0
5.5	7.5	12.5/11	5.5	7.5	12.5/11	1	FSC	6SL3210-5BE25-5UV0	6SL3210-5BE25-5CV0
7.5	10	16.5/16.5	7.5	10	16.5/16.5	2	FSD	6SL3210-5BE27-5UV0	6SL3210-5BE27-5CV0
11.0	15	25/21	11.0	15	25/21	2	FSD	6SL3210-5BE31-1UV0	6SL3210-5BE31-1CV0
15.0	20	31/31	15.0	20	31/31	2	FSD	6SL3210-5BE31-5UV0	6SL3210-5BE31-5CV0
22	30	45/40	18.5	25	38/34	2	FSE	6SL3210-5BE31-8UV0	6SL3210-5BE31-8CV0
30	40	60/52	22	30	45/40	2	FSE	6SL3210-5BE32-2UV0	6SL3210-5BE32-2CV0

¹⁾ 400 V 3 AC 設備的額定功率取決于輸出電流 I_L。輸出電流 I_L 基于低過載 (LO) 時的負載持續率：110 % I_L 60 s, 循環時間 300 s。

²⁾輸出電流 I_L 基于低過載 (LO) 時的負載持續率。110 % I_L 60 s, 循環時間 300 s。

³⁾ 輸出電流 I_H 基于高過載 (HO) 的占空比。150 % I_H 60 s, 循環時間 300 s。

⁴⁾ EN 61800-3 類別 C3，二類環境（工業）。FSA 的屏蔽電機電纜zui大長度為 10 m；FSB 到 FSD 的zui大電纜長度為 25 m；FSE 的zui大電纜長度為 50 m。為了達到類別 C2 或在使用 FSA 時也能使用 25 m 電機屏蔽電纜，必須使用帶外部進線濾波器的無濾波型變頻器。

額定功率¹⁾		輸出電流 I_H ²⁾	風機	機座號	SINAMICS V20 不帶集成進線濾波器	SINAMICS V20 帶 Category C2 集成網側濾波器³⁾
kW	[hp]	A			訂貨號	訂貨號
200 V ... 240 V 1 AC ⁴⁾
1.1	1.5	6	1	FSB	6SL3210-5BB21-1UV0	6SL3210-5BB21-1AV0
1.5	2.0	7.8	1	FSB	6SL3210-5BB21-5UV0	6SL3210-5BB21-5AV0
2.2	3.0	11	1	FSC	6SL3210-5BB22-2UV0	6SL3210-5BB22-2AV0
3.0	4.0	13.6	1	FSC	6SL3210-5BB23-0UV0	6SL3210-5BB23-0AV0

¹⁾ 230 V 1 AC 設備的額定功率取決于輸出電流 I_H。輸出電流 I_H 取決于高過載 (HO) 時的負載持續率：150 % I_H 60 s, 循環時間 300 s。

²⁾輸出電流 I_H 基于高過載 (HO) 的占空比。150 % I_H 60 s, 循環時間 300 s。

³⁾EN 61800-3 類別 C2，一類環境（住宅、商用）。FSB 到 FSC 的電機電纜zui大長度為 25 m。

優點：

易于安裝

推入式和墻壁安裝 - 可并排安裝
結構緊湊，可使用更小的機柜
通過推入式安裝，更容易對機柜進行冷卻
開箱即可使用，無需其它選件
在內置的精簡型操作員面板 (BOP) 上執行基本操作
框架型號 FSAA 和 FSAB (230 V 1 AC) 與相同功率范圍內的框架型號 FSA 相比小 24 %
使用一條電纜將 SINAMICS V20 與終端處的 USS 和 Modbus RTU 相連
便于集成到現有系統中
便于集成到小型自動化系統中
通過標準庫和連接宏，調試更方便
用來與控制器進行通信的 Modbus RTU 參數設置具備非常大的靈活性
簡便連接到控制系統 (SIMATIC PLC)
可使用動態制動來提高制動性能
變頻器 ≥ 7.5 kW 的變頻器（底座尺寸 FSD 和 FSE）具有一個集成制動模塊。在此情況下，可以直接連接制動電阻器。動態能量以熱量形式在制動電阻器中散發，占空比可在 5 % 和 100 % 之間調節。
根據 EN 61800-3，框架型號為 FSAA 和 FSAB、帶有集成式類別 C1 EMC 濾波器的 230 V 1 AC SINAMICS V20 可在住宅或商業區域中運行。FSAA 和 FSAB 設備適用于工業應用以及住宅和商業領域中的工業用途，如冷藏柜、健身設備、通風系統、工業洗衣機。

易于使用

無需電源就能加載參數
使用參數加載器且在不使用電源的情況下，可方便地在各變頻器之間傳送參數設置。
- 需要較少
- 調試時間較短
- 產品經過預設參數后交付給客戶
集成應用與連接宏
以簡化 I/O 組態并進行相應設置
- 培訓和調試時間縮短
- 集成和經過優化的應用程序設置
- 可以選擇簡單的連接和應用宏，而不是組態長而復雜的參數列表
- 可以避免由錯誤的參數設置引起的錯誤
通過“保持運行模式”
實現無中斷運行這種功能可在電網不穩定時自動進行調整，從而提高生產率。
- 在電網狀況不佳的情況下實現穩定運行
- 通過防止生產線中斷提高生產率
- 通過靈活的故障/報警定義，調整與應用相關的響應
電壓范圍寬，具有良好的冷卻設計，涂覆印刷電路板設計提高了變頻器在惡劣環境中的耐用性
- 在電網電壓波動時也能運行
- 電網電壓的可靠運行：
  200 V ... 240 V 1 AC (-10 %/+10 %) ¹⁾
  380 V ... 480 V 3 AC (-15%/ +10 %)
- 運行環境溫度范圍 -10 °C 到 +60 °C

輕松節約成本

運行和待機期間能耗降低

適用于 V/f、V²/f 的 ECO 模式
適用于 V/f、V²/f 的集成 ECO 模式可自動調整磁通以節省電能。能耗可用 kWh、CO₂ 甚至本國貨幣來顯示。
- 低動態負載循環中的電能節約
- 告知zui終用戶已節約的實際能量
休眠模式
僅在機器設備使用時，才激活變頻器和電機
- 利用智能休眠節約能量
- 電機壽命延長
- 低轉速下的泵磨損降低
- 針對泵/風機應用對 PLC 編程的時間縮短
直流耦合
采用具有相同額定功率的 SINAMICS V20 變頻器的應用可共用一條公共直流總線以重復使用再生能量。
- 在使用耦合電機的應用中產生并節約能量
- 相同的變頻器對可以*方式共享資源
- 降低對能耗制動和外部組件的需求

針對太陽能板供電的泵系統進行了優化

集成式 MPPT 控制器（MPPT = zui大功率點跟蹤器）zui大限度利用太陽能，經過優化的休眠功能用來控制電機。

無需附加 MPPT 控制器
獨立于公共電網
節約能源并zui大限度利用太陽能板電能
全自動化解決方案

集成電能和水流動監視

無需電能測量設備，監視電能消耗和節約。
- 直觀的電能消耗和節約值，無需測量設備方面的額外投資
- 值可以顯示為 kWh、CO? 或貨幣
根據太陽能泵應用中的泵特性曲線計算由 SINAMICS V20 傳動裝置抽送的水體積，無需使用傳感器。
- 無需水流量計
- 單個 SINAMICS V20 泵站具有報告功能，可顯示整個泵系統的總水流量和運行狀態

對于低過載應用，SINAMICS V20 機架規格 FSE 具備良好的成本經濟性

SINAMICS V20 機架規格 FSE 具有兩種不同的占空比周期：

低過載 (LO)：110 % I_L²⁾60 s（循環時間：300 s）
重載 (HO):150 % I_H³⁾60 s （循環時間：300 s）

由于過載循環較低，該變頻器可達到較高輸出電流和功率。
可以使用更小的變頻器。

針對不同應用進行了優化設計：

低過載，用于低動態響應型應用（連續負荷）
高過載，用于高動態響應型應用（周期性負荷）

西門子的完整運動控制解決方案 – SINAMICS V20 和 SIMATIC

西門子面向一般運動控制應用，從單一來源提供全面的解決方案。由于 SIMATIC 控制器與 SINAMICS 驅動技術之間實現*相互作用（如“SINAMICS 應用示例”中所示），我們可為用戶提供十分高效的系統。

隨時可通入運行的應用示例，包括接線圖、參數說明
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 SIMATIC S7 項目的安裝說明、變頻器參數設置和 HMI 示例項目
- 客戶相關配置的基礎
- *利用 TIA 的優點

應用范圍

典型應用
泵送、通風和壓縮		其它優點
	離心泵徑向/軸流風機壓縮機太陽能水泵	發生電源故障后自動重啟和快速重啟，可用性* 通過監視負載轉矩進行斷帶檢測針對氣蝕為泵提供保護針對堵塞的泵提供了水錘起動和堵塞清理模式過程值的 PID 控制器（例如，溫度、壓力、液位、流量）執行 PID 自動調諧以優化控制器參數休眠模式可在需求量低時停止電機電機分級控制可通過另外增加兩個固定轉速變頻器（級聯）來擴展流量范圍結霜和冷凝防護措施可防止電機內部在環境條件下聚積水分
移動		其它優點
	皮帶輸送機輥式輸送機鏈式輸送機腳踏軋機斗式輸送機	柔和而平穩的加速可降低減速機、軸承、轉鼓和輥輪上承受的應力針對需要較高起步轉矩的輸送機皮帶執行超轉矩起動通過使用制動電阻器或直流制動獲得動態性能直接控制機械式抱閘通過監視負載轉矩進行斷帶檢測通過快速停止功能進行精確制動（關閉定位），與控制周期無關
加工		其它優點
	過程工業中的單傳動裝置例如，研磨機、混合機、捏合機、粉碎機、機械壓力機、攪拌機、離心機商業設備中的單機傳動裝置，如廚房烤箱、混合機、清洗機帶有機械耦合軸的機器中的主傳動裝置例如，用于紡織品、繩索和金屬絲的環錠紡紗機、編織機	結霜和冷凝防護措施可防止電機內部在環境條件下聚積水分由于具有“保持運行模式”，可實現不間斷生產，提高生產率通過直流回路交換再生能量針對需要較高起步轉矩的機器執行超轉矩起動

設計

SINAMICS V20 選件

選件
1	SINAMICS V20 BOP	功能與集成式 BOP（精簡型操作員面板）相同，但可用于遠程安裝。可通過轉動滾輪來更改值和設定值。用于分體式安裝，防護等級為 IP54，外殼保護級別為 UL Type 1。
2	BOP 接口	變頻器和 BOP 之間的連接 RJ45 接口與標準 LAN 電纜兼容。
3	BOP 電纜	供貨范圍內不包括該電纜。可以使用帶標準 RJ45 接頭的任何標準 LAN 電纜。
4	參數加載器	可將zui多 100 個含有參數設置的參數組從存儲卡寫入變頻器或從變頻器保存到存儲卡，無需將變頻器與進線電源相連。
5	SINAMICS SD 卡	存儲卡，512 MB （可使用zui大容量為 32 GB 的標準 SD 卡）
6	電源濾波器	EMC 性能得到改善可針對機座號 FSA 使用更長的電機電纜
7	電源電抗器	諧波電流降低功率因數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
8	制動模塊	減速斜坡時間縮短適用于 230 V 1 AC 和 400 V 3 AC 負載持續率可在 5% 至 100% 范圍內調整 FSD 和 FSE 設計有一個集成式制動裝置
9	制動電阻器	以熱量形式耗散再生能量默認設置為 5% 負載持續率
10	輸出電抗器	更長的電機電纜： 400 V 3 AC 屏蔽和無屏蔽電纜： 150 m，FSA 到 FSD 200 m（屏蔽）/300 m（非屏蔽），用于 FSE 230 V 1 AC 屏蔽和無屏蔽電纜：200 m
11	屏蔽連接套件	屏蔽連接電纜夾
12	標準熔斷器	建議使用符合 IEC/UL 標準的熔斷器
13	斷路器	建議使用符合 IEC/UL 標準的斷路器

功能

功能特性	注釋
連接宏和應用宏	設置參數組以簡化調試通過連接宏進行連接通過應用宏實現具體應用
保持運行模式	通過單一參數設置獲得用于保持電機運行的模式 - 啟用 V_{DC max} 控制器、運動緩沖、故障后重啟、快速重啟，禁用警告等
ECO 模式	經濟模式 - 搜索的工作點
休眠模式	在不執行任何操作時，變頻器自動關閉；需要執行操作時，再次自動啟動。
PID 控制器	具有自動調諧功能的集成 PID 控制器
運動緩沖（V_dcmin 控制器）	通過能量再生保持zui低直流電壓以保持運行
V_dcmax 控制器	自動改變斜坡下降時間/減速時間
I_max 控制器	自動改變斜坡上升時間以避免產生過流
自動重啟	電源在故障之后恢復時，重啟變頻器自動重啟。自動確認所有故障，再次接通變頻器。
快速重啟	允許變頻器切換至旋轉中的電機。
能耗監視	對照使用與電源相連的電機的情況，顯示所節約的電能與成本的簡單估算值
50/60 Hz 定制	方便地選擇 50 Hz（歐洲、中國）/60 Hz（美國）運行方式
V/f 和 V²/f	V/f 控制對需要改變感應電機轉速的幾乎所有應用都非常適合。 V²/f 適用于離心式風機/泵。
FCC	保持電機磁通電流以獲得更高效率
可編程的 V/f 坐標	可任意調整 V/f 特性，如同步電機的轉矩性能
JOG	移動電機以測試方向，或將負載移動到特定位置。如果 BOP 切換到點動 (JOG) 模式，則按 BOPO 的啟動按鈕會將電機運轉至點動 (JOG) 頻率。松開啟動按鈕會將電機停止。
直流制動	將在恒速下運轉且需要較長時間才能減速停止的電機停止（例如，離心機、電鋸、磨床和傳送帶）。
機械式抱閘控制	電機抱閘可防止電機在變頻器已關閉之后意外轉動。變頻器具有用于控制電機抱閘的內部邏輯。
USS	通用串行接口協議
Modbus RTU	Modbus RTU 通信可通過 RS485 連接實現
超轉矩模式	將大轉矩提升功能用于起動高轉動慣量的應用
水錘起動模式	起動時通過多個轉矩脈沖來起動難于起動或“卡住”的負載
堵塞清理模式	通過多次反轉功能來清理堵塞的泵
內置和外置 BOP 上具有基于參數的簡易菜單	可方便地進行選擇以顯示值、編輯參數、執行變頻器設置
通過簡單的文本菜單進行設置	在 7 段 LED 顯示屏上，以簡短文本形式顯示參數值。
電機頻率顯示刻度	用戶可針對特殊應用設置顯示刻度，例如，不顯示 Hz，而是顯示與特定應用相關的值，如每分鐘加侖數、每分鐘土豆數等。
定制參數默認值	客戶或 OEM 可以設置自己的“不可擦除”默認值（可在特殊模式下擦除）
逆變器的故障狀態	記錄故障信息（含運行數據）錯誤代碼驅動設定點驅動狀態直流母線電壓輸出電流輸出電壓
已更改參數的列表	本參數表僅列出啟動該過濾器后被用戶更改過的參數。
皮帶故障檢測	檢測負載轉矩以避免電機的機械連接故障、過載、堵轉或空載運行。
缺相檢測	檢測是否缺相并提供相應保護
氣蝕保護	防止氣蝕對泵造成破壞
冷凝保護	自動向電機施加直流電流以防止冷凝
防凍保護	自動轉動電機，以防止在溫度下降至或低于冰點時液體發生凍結。
電機級組	自動控制和分級控制多臺電機
雙斜坡	對于某些應用，可以切換斜坡
可編程的固定頻率設定值	可以定義 16 個固定頻率，并可通過數字量輸入或通信對頻率進行切換。
變頻器數據集 (DDS)	有 3 個電機與負載參數組。用戶可以切換參數組以適合相應的電機與應用。
命令數據集 (CDS)	有 3 個設定值與命令參數組。用戶可以切換參數組以適合相應控制系統。
靈活的提升控制	提高輸出電壓以補充電阻損耗，或提高輸出轉矩。
可跳過的頻率帶寬	可以定義 1 到 4 個頻率以避免機械共振的影響并抑制可調跳變頻率帶寬內的頻率。
2 線制/3 線制控制	由于具有豐富的設置選項，在必須將變頻器集成到現有應用的情況下，可對裝置或系統一側的現有控制方法進行模擬。

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