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確定動(dòng)態(tài)過(guò)載能力

功能概述

允許在運(yùn)行時(shí)超過(guò)裝置額定銘牌上指定的額定直流（大允許連續(xù)直流電流）。但是超過(guò)的程度和持續(xù)時(shí)間要受到特定的限制，這在下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

過(guò)載電流的上限是 1.8 倍的額定直流電流。高過(guò)載持續(xù)時(shí)間取決于過(guò)載電流的時(shí)間特性，以及該裝置的過(guò)載歷史，還取決于具體的設(shè)備情況。

每次過(guò)載都必定跟隨有欠載（過(guò)載相的負(fù)載電流小于額定直流電流）。一旦達(dá)到高允許過(guò)載持續(xù)時(shí)間，負(fù)載電流必須返回到至少值 ≤ 額定直流電流。

通過(guò)對(duì)電源部分進(jìn)行熱監(jiān)視可以確定動(dòng)態(tài)過(guò)載持續(xù)時(shí)間（I²t 監(jiān)視）。I²t 監(jiān)視使用實(shí)際負(fù)載電流的時(shí)間特性計(jì)算環(huán)境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時(shí)間特性。在這種情況下，要把具體的設(shè)備特性（例如熱阻和時(shí)間常數(shù)）加入到計(jì)算中。當(dāng)轉(zhuǎn)換器打開(kāi)時(shí)，計(jì)算過(guò)程從初始值開(kāi)始，該初始值在關(guān)斷/線路供電故障之前確定。在設(shè)置參數(shù)時(shí)必須把環(huán)境條件（環(huán)境溫度和安裝高度）考慮進(jìn)來(lái)。

計(jì)算獲得的替代消耗層溫度上升超過(guò)允許值時(shí)，I²t監(jiān)視會(huì)發(fā)出響應(yīng)。作為響應(yīng)，有兩種選擇可以被參數(shù)化：

• 電樞電流設(shè)置值下降到額定直流電流報(bào)警，或
• 設(shè)備關(guān)機(jī)故障

可以禁用 I²t 監(jiān)視功能。在這種情況下，電樞電流高限制為額定直流電流。

動(dòng)態(tài)過(guò)載能力的組態(tài)

組態(tài)單包含以下信息：

• 長(zhǎng)負(fù)載持續(xù)時(shí)間t_an從低溫電源部分和指定恒定負(fù)載時(shí)算起，
• 長(zhǎng)零電流間隔t_ab（長(zhǎng)冷卻時(shí)間）直到電源部分達(dá)到“低溫”熱狀態(tài)，以及
• 極限特性的磁場(chǎng)，用于確定熱穩(wěn)定、過(guò)載間歇運(yùn)行期間的過(guò)載能力（周期性工作循環(huán)）

備注：如果計(jì)算獲得的替代損耗層溫度上升不超過(guò)高允許值的 5%，則認(rèn)為電源部分處于“低溫”狀態(tài)。該狀態(tài)可以使用二進(jìn)制可分配輸出查詢。

帶過(guò)載間歇運(yùn)行時(shí)具有極限特性的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)

具有極限特性的磁場(chǎng)是指具有總持續(xù)時(shí)間 300s 的間歇過(guò)載運(yùn)行的負(fù)載循環(huán)。這種負(fù)載循環(huán)包括兩個(gè)時(shí)間部分——基本負(fù)載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≤ 額定直流電流）和過(guò)載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≥ 額定直流電流）。

每個(gè)極限特性會(huì)把一個(gè)特定裝置的大基本負(fù)載電流表示成針對(duì)小負(fù)載持續(xù)時(shí)間（極限基本負(fù)載電流）的過(guò)載系數(shù)（極限基本負(fù)載電流，按額定直流電流的 a% 計(jì)算）。對(duì)于負(fù)載循環(huán)的剩余持續(xù)時(shí)間，大允許過(guò)載電流通過(guò)過(guò)載系數(shù)確定。如果對(duì)于所需的過(guò)載系數(shù)沒(méi)有指定極限特性，則要遵守針對(duì)下一個(gè)高過(guò)載系數(shù)的極限特性。

極限特性的勵(lì)磁對(duì)于 300s 負(fù)載循環(huán)有效。使用基本計(jì)算算法，負(fù)載循環(huán)可以長(zhǎng)于或短于 300s 的負(fù)載循環(huán)持續(xù)時(shí)間組態(tài)?，F(xiàn)在使用兩個(gè)基本任務(wù)顯示。

基本任務(wù)1 和 2 的特性舉例

基本任務(wù) 1

• 已知：
  裝置、循環(huán)持續(xù)時(shí)間、過(guò)載系數(shù)、過(guò)載持續(xù)時(shí)間
• 求：
  （?。┗矩?fù)載持續(xù)時(shí)間和大基本負(fù)載電流

SINAMICS DC MASTER 裝置的并聯(lián)

SINAMICS DC MASTER 裝置可以通過(guò)并聯(lián)來(lái)增加額定功率。必須滿足一下輔助條件：

在 CUD 上配備傳輸觸發(fā)脈沖以及建立更高等級(jí)通訊所需的硬件和插頭。

多可以并聯(lián) 6 部設(shè)備。多部裝置并聯(lián)時(shí)，主裝置應(yīng)該放置在中間，以便信號(hào)連接方便。主從裝置之間從總線到總線的長(zhǎng)并聯(lián)接口線長(zhǎng)度：15 m。

同樣，每部SINAMICS DC MASTER 裝置需要獨(dú)立的換相電抗器（u_K 小 2 %），以便平均分配電流。電抗器公差差異決定的電流分配。對(duì)于無(wú)降級(jí)（電流下降）運(yùn)行，推薦公差 5% 或更好。

只允許具有相同額定直流電流的裝置并聯(lián)。
裝置并聯(lián)時(shí)，允許的輸出電流為（維持輔助條件時(shí)）：

I_max = n × I_{N(SINAMICS DC MASTER)}

n = SINAMICS DC MASTER 裝置的數(shù)量

冗余運(yùn)行（“（n+m）運(yùn)行”模式）

SINAMICS DC MASTER 裝置還可以用在冗余配置中，作為特殊的并聯(lián)運(yùn)行模式。在此運(yùn)行模式下，如果一臺(tái)裝置故障（例如電源部分的保險(xiǎn)燒斷），其他 SINAMICS DC MASTER 裝置可以維持運(yùn)行。正確組態(tài)好和互聯(lián)好之后，電樞電路和勵(lì)磁電路都可以冗余運(yùn)行。

當(dāng)一個(gè)裝置故障時(shí)，其他SINAMICS DC MASTER 裝置還可以正常運(yùn)行、持續(xù)工作不會(huì)中斷。在組態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需要特別注意在冗余應(yīng)用中，只須滿足 n 個(gè)裝置的額定功率（而不是 n+m 個(gè)裝置）。

在發(fā)生故障時(shí)，主裝置的功能會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移。這樣一來(lái)，無(wú)論是主裝置的電源部分故障還是從裝置的電源部分故障，系統(tǒng)都會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。（可以根據(jù)要求提供冗余運(yùn)行時(shí)的 MTBF 數(shù)據(jù)。）

SINAMICS DC MASTER 裝置并聯(lián)時(shí)的電樞電路連接示意圖

(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。

(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。

(3) 裝置使用（8 針）屏蔽跳線（UTP CAT5 型，符合ANSI/EIA/TIA 568 標(biāo)準(zhǔn)）連接，與 PC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中使用的網(wǎng)線相同。可以直接從西門(mén)子購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)的 5m 長(zhǎng)線電纜（訂貨號(hào)：6RY1707-0AA08）。n 個(gè)裝置并聯(lián)需要 (n-1) 條電纜。必須激活連接在總線首端和末端所連接的裝置/設(shè)備上的總線終端。

(4) 這些熔斷器只能用在 850A 及以下的設(shè)備上。

(5) 只適用于 850A 及以下四象限運(yùn)行的裝置。

變頻器選型指南手機(jī)版

SINAMICS SELECTOR app

西門(mén)子開(kāi)發(fā)了實(shí)用工具 SINAMICS SELECTOR 應(yīng)用程序。采用該應(yīng)用，可以快速、方便地查找功率范圍從 0.12 kW 至 630 kW 的 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)器的訂貨號(hào)。無(wú)論 SINAMICS V20、SINAMICS G120C、SINAMICS G120P，還是 SINAMICS G120：該應(yīng)用都可以方便、正確地提供它們的訂貨號(hào)。

工作原理?利用該工具，可以簡(jiǎn)單、方便地選擇所需要的變頻器、額定功率以及設(shè)備選件和必要附件。

SIMATIC 自動(dòng)化技術(shù)

SIMATIC 是可解決各行業(yè)自動(dòng)化任務(wù)的可靠基本自動(dòng)化系統(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)硬件和軟件組件，并將用于定制擴(kuò)展的所有選件完全公開(kāi)。

SIMATIC 系列產(chǎn)品包括以下組件，彼此之間可相互補(bǔ)充：

• 可編程控制器
• 分布式 I/O
• 編程器
• SIMATIC 軟件
• 小型自動(dòng)化解決方案套件
• 基于組件的自動(dòng)化
• 機(jī)器視覺(jué)技術(shù)（參見(jiàn)“傳感器、測(cè)試和測(cè)量技術(shù)”）

SIMATIC 控制器

SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書(shū)本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無(wú)論什么要求，它都能滿足要求。

這些控制器的共同特點(diǎn)是，在小的空間里壓縮了大處理能力，能滿足苛刻的機(jī)械和氣候條件、高速及可擴(kuò)展性等要求。

這種分級(jí)的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。

目前，SIMATIC PLC 正在執(zhí)行越來(lái)越多的功能，原本需要完全不同技術(shù)。 對(duì)您來(lái)說(shuō)，一切都變得更加容易，更加一致，更加經(jīng)濟(jì)。

Drive ES 是一個(gè)工程組態(tài)系統(tǒng)，可方便而有效地將西門(mén)子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的通信、組態(tài)和數(shù)據(jù)管理功能集成到 SIMATIC 自動(dòng)化環(huán)境中。

以下軟件包可供選擇：

• Drive ES Basic Maintenance
• Drive ES PCS 7

Drive ES (Drive Engineering Software) 可將西門(mén)子的變頻器全面集成到全集成自動(dòng)化環(huán)境中。

以下軟件包可供選擇：

• Drive ES Basic Maintenance
• Drive ES PCS 7（APL 型或經(jīng)典型）

Drive ES Basic Maintenance

該軟件產(chǎn)品可確保實(shí)現(xiàn) STARTER 不支持的之前驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 TIA 功能。

Drive ES Basic 保養(yǎng)是針對(duì)全集成自動(dòng)化領(lǐng)域新手用戶的基本軟件，用于在該環(huán)境中在線和離線設(shè)置所有驅(qū)動(dòng)的參數(shù)。使用 Drive ES Basic 保養(yǎng)可在 SIMATIC Manager 的操作界面上對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行操作。Drive ES Basic 保養(yǎng)是用來(lái)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存檔、將 SIMATIC 的遠(yuǎn)程功應(yīng)用到變頻器中的起點(diǎn)。Drive ES Basic 提供了用于新運(yùn)動(dòng)控制功能的組態(tài)工具（從站間的通信，通過(guò) ROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)等距離和等時(shí)同步操作），可確保將帶有 PROFINET IO 接口的變頻器簡(jiǎn)便集成到 SIMATIC 環(huán)境中。

注意：

對(duì)于 SINAMICS 和 MICROMASTER 4 變頻器，此 TIA 功能也隨 STARTER 調(diào)試工具（V4.3.2 及更高版本）提供。

Drive ES PCS 7（APL 型或經(jīng)典型）

Drive ES PCS 7 將帶有 PROFIBUS DP 接口的變頻器連接到 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)，需要首先安裝 SIMATIC PCS 7 V6.1 和更高版本。Drive ES PCS 7 為操作員站提供了塊庫(kù)，其中包括用于變頻器的函數(shù)塊和用于操作員站的相應(yīng)面板，以便能通過(guò) PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)來(lái)操作變頻器。從 V6.1 起，還可在 PCS 7 維護(hù)站中顯示變頻器。

在 Drive ES PCS 7 V8.0 及更高，提供了兩個(gè)版本的庫(kù)：APL（過(guò)程庫(kù)）型和以前的所謂經(jīng)典型。

Drive ES PCS 7 的詳細(xì)內(nèi)容（APL 樣式或經(jīng)典樣式）

• 用于 SIMATIC PCS 7 Faceplates 的塊庫(kù)和用于 SIMOVERTMASTERDRIVESVC 及 MC 的控制塊以及第三代及第四代 MICROMASTER/MIDIMASTER 和 SIMOREGDC MASTER 以及 SINAMICS
• STEP7 從站對(duì)象管理器用于方便地組態(tài)變頻器以及與變頻器的非循環(huán) PROFIBUSDP 通信
• STEP 7 設(shè)備管理器用于方便地組態(tài)帶有 PROFINET-IO 接口的變頻器（V8.0 SP1 及更高版本）
• SETUP 程序 用于在 PCS 7 環(huán)境中安裝軟件

框架規(guī)格 FSA 的電源濾波器

通過(guò)使用下面所示的 B 級(jí)進(jìn)線濾波器，可使用不帶集成濾波器的 230 V SINAMICS V20 變頻器以及一根 5 m 屏蔽輸出電纜來(lái)實(shí)現(xiàn) EN 61800-3 類(lèi)別 C1。請(qǐng)注意，框架型號(hào) FSB 和 FSC 的 230 V 濾波變頻器可在使用 25 m 屏蔽輸出電纜但不使用外部濾波器的情況下達(dá)到 EN 61800-3 類(lèi)別 C2。

通過(guò)使用下面所示的 B 級(jí)進(jìn)線濾波器，可使用帶或不帶集成濾波器的 400 V SINAMICS V20 變頻器以及一根 25 m 屏蔽輸出電纜來(lái)實(shí)現(xiàn) EN 61800-3 類(lèi)別 C2。

經(jīng)濟(jì)實(shí)用 – 眾多集成功能可用來(lái)降低機(jī)器成本

集成的控制模式

SINAMICS V90 驅(qū)動(dòng)器具有各種集成控制模式，滿足廣泛應(yīng)用的要求：

• 脈沖串輸入位置控制模式 (PTI)
• 內(nèi)部位置控制模式 (IPos)
• 速度控制模式
• 轉(zhuǎn)矩控制 
  

集成的定位功能

• 可以輸入位置、速度和加速度設(shè)定值
• 集成參考功能
• 前饋和反饋或者將用于選擇位置的數(shù)字量輸入進(jìn)行組合
• 來(lái)自外部數(shù)字量輸入的定位步使能信號(hào)
• 及相對(duì)定位。

可使用 PLC 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)定位，無(wú)需定位功能。

適用于所有框架規(guī)格的集成式制動(dòng)電阻器

• 所有框架規(guī)格都集成有制動(dòng)電阻器，用于耗散高速制動(dòng)時(shí)的再生功率。
• 大多數(shù)應(yīng)用無(wú)需使用額外制動(dòng)電阻器就能實(shí)現(xiàn)。
  

集成抱閘開(kāi)關(guān)

• 集成抱閘開(kāi)關(guān) – 如果使用帶有抱閘的電機(jī)，則可將抱閘直接連接到驅(qū)動(dòng)器。
• 無(wú)需使用外部繼電器，就可連接抱閘。
  

的伺服性能 – 快速，平穩(wěn)，定位精確

自動(dòng)調(diào)諧

自動(dòng)控制回路參數(shù)?？梢栽谡{(diào)試系統(tǒng)時(shí)以及在運(yùn)行中切換負(fù)載時(shí)使用此功能。這樣，廣泛應(yīng)用中的機(jī)器設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能和平穩(wěn)運(yùn)行。

自動(dòng)抑制機(jī)器共振

激活此功能后，變頻器會(huì)識(shí)別機(jī)械共振頻率并使用濾波器自動(dòng)抑制這些頻率。運(yùn)行期間的振動(dòng)和噪音降低。
這樣就能確保機(jī)器具有較高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，同時(shí)振動(dòng)減小。

1 MHz 脈沖串設(shè)定值和 20 位編碼器分辨率

• 命令脈沖串輸入的工作頻率高達(dá) 1 MHz
• 值編碼器，20 位分辨率
• 定位精度高，轉(zhuǎn)速波紋低
  

的系統(tǒng)性能

在保持系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)快速加速和制動(dòng)，確保較高的機(jī)器生產(chǎn)力。

• 變頻器和電機(jī)具有 300 % 過(guò)載能力
• 電機(jī)扭矩波動(dòng)小
• 電機(jī)和變頻器完美相互協(xié)調(diào)

系統(tǒng)一覽