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上海西邑电气技术有限公司

西门子数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机...

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西门子7.5KW变频器6SE64402UC275DA1
发布时间:2018-09-22        浏览次数:239        返回列表
 西门子7.5KW变频器6SE64402UC275DA1:无滤波器 200-240V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定转矩 7.5kW 过载 150% 60S,200% 3S 二次矩 11kW 520x 275x 245(高x宽x深) 防护等级 IP20 环境温度 -10+50°C 无 AOP/BOP

我们都知道电动机的三相定子绕组流过电流产生旋转磁场,根据磁电感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势,此电动势的大小就取决于变频器IGBT的开关频率的大小,由于高性能的控制要求高的开关频率,其开关速度很快,则DV/DT偏大,同时这个感应电动势就偏大,人触摸上就有电击的感觉。理论上IGBT的开关速度越快,电机外壳上的感应电动势就越高,而变频器对电机的控制精度和响应就越高,人触摸之后被电的感觉就越高,反之,IGBT的开关频率慢,感应电就小,人触摸的感觉就小,所以国内的低端变频器设计的开关频率偏低,控制电机后感应电小,人摸上没啥感觉,但其控制性较差,动态响应较慢。


漏电问题的解决方案

为了避免这个问题的发生,在硬件设计的时候,就加入了感应电浪涌滤波器电路,并将浪涌滤波器的接地端于变频器的外壳相连,同时在变频器的配线说明中,要求将电机的接地端同变频器的接地B相连,将输入电源的地(大地)同变频器的接地A相连,从而使电机的感应电通过电机与变频器的接地和变频器与电源的接地线形成回路,使电机的地变频器的地和电源的地在同一电位上,他们之间的电位差是为0伏电压,这样人站在大地上面接触到电机的外壳、设备的机架、变频器的外壳就不会有被电的感觉了。

但是有些工厂内为了配线方便,高压配电房内没有把地线拉入车间,甚至错误的认为大地就是地线,这种想法是错误的,大家不妨想一想,如果大地可以当地线,那我们日常生活中何

必拉N线盒地线呢?发电站里的N线也是和地线连在一起的啊?我们不用拉N线盒地线不是省很多电线吗?为啥浪费人力、物力、时间呢?然而现实中有很多工厂没有拉电源地线的,设备没法找到接地点,而电机在使用中却有感应漏电的情况,遇到这种情况,我们提供两种方案:

方案1:电机、变频器、机架三个电线连在一起之后,使他们处于同一电位,并经过变频器内部的浪涌吸收、泄放,使感应电压大大减小,这样不至于让人又触电的感觉,也就是说没有地线也没有关系,只要就几个的地连在一起就好了,这样变频器内部的浪涌滤波器才起到作用。

方案2:一般情况下经过方案1的处理,不至于会有电人的现象,但由于特殊的原因,感应电压还是比较高,还可以电人,那就在方案1的前提下再在变频器的输入电源端增加一个感应电浪涌滤波器。

并将感应电浪涌滤波器的地与电动机的地、变频器的地接在一起(如图4中的红色线所示)让感应电浪涌滤波器再一次对电机的感应电进行吸收和泄放,进一步减小感应电压,达到防止漏电电人的目前的。增加的感应电浪涌滤波器的电路原理与变频器内部的浪涌滤波电路是一样的,是由于体积太大,没法设计安装在变频器内部电路里面,因此做成外接方式。

我们曾经过大量的实验证明,通过方案二这种接法的现场整改,在没有接电源的地线的应用场合下,都能将电动机运转产生的感应电压减小到20V以下,确保现场操作人员的安全,不会再有被漏电电人的感觉。但是,方案二中如果接有电源线的地线,那么也就不用外接感应电浪涌滤波器都可以了。

另外,如果现场是有多台变频器控制电动机运转时,且不方便安装多个感应电浪涌滤波器的,并不一定是要求每台变频器都配一下感应电浪涌滤波器,也可以只接一个或两个感应电浪涌滤波器,并将滤波器的接地端与现场几台变频器的接地端、现场电动机的接地端、设备机架接在一起,如图5所示:由于每台变频器内部都有感应电浪涌滤波器电路,但如果电机的接地线没有接回到变频器的接地端子去的话,感应电浪涌滤波器也就不起作用了,所以现场应用中电动机的接地端一定要与变频器的接地端接到一起。

当然有些设备在某些场合电机不接地线也不会有漏电的感觉,这与本文前面所说的大地虽然也是属于导体,但大地毕竟是有阻值的,而且根据不同的土地的土壤成份,阻值也大小不一原理是一样的。但是按照正确的用电安全规范,是要求电机良好接地的,但条件不允许(如没有电源接地端)的,电动机的地、电柜外壳与变频器的地总可以接在一起的。

可编程控制器(PLC)是一种数字运算与操作的控制装置。PLC作为传统继电器的替代产品,广泛应用于工业控制的各个领域。由于PLC可以用软件来改变控制过程,并有体积小,组装灵活,编程简单,抗干扰能力强及可靠性高等特点,特别适用于恶劣环境下运行。

1.开关指令信号的输入

变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件(如晶体管)与PLC)相连,得到运行状态指令,如图1所示。


图1.运行信号的连接方式

在使用继电器接点时,常常因为接触不良而带来误动作;使用晶体管进行连接时,则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素,保证系统的可靠性。

在设计变频器的输入信号电路时还应该注意,当输入信号电路连接不当时有时也会造成变频器的误动作。例如,当输入信号电路采用继电器等感性负载时,继电器开闭产生的浪涌电流带来的噪音有可能引起变频器的误动作,应尽量避免。图2与图3给出了正确与错误的接线例子。


图2.变频器输入信号接入方式


图3.输入信号的错误接法

当输入开关信号进入变频器时,有时会发生外部电源和变频器控制电源(DC24V)之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源,将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。如图4所示。


图4.输入信号防干扰的接法

2.数值信号的输入

变频器中也存在一些数值型(如频率、电压等)指令信号的输入,可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定;模拟输入则通过接线端子由外部给定,通常通过0~10V/5V的电压信号或0/4~20mA的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异,因此必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。图5为PLC与变频器之间的信号连接图。

当变频器和PLC的电压信号范围不同时,如变频器的输入信号为0~10V,而PLC的输出电压信号范围为0~5V时;或PLC的一侧的输出信号电压范围为0~10V而变频器的输入电压信号范围为0~5V时,由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制,需用串联的方式接入限流电阻及分压方式,以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。此外,在连线时还应注意将布线分开,保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。

通常变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号。电信号的范围通常为0~10V/5V及0/4~20mA电流信号。无论哪种情况,都应注意:PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值,以保证系统的可靠性和减少误差。另外,由于这些监测系统的组成互不相同,有不清楚的地方应向厂家咨询。

另外,在使用PLC进行顺序控制时,由于CPU进行数据处理需要时间,存在一定的时间延迟,故在较精确的控制时应予以考虑。

因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰,为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障,将变频

器与PLC相连接时应该注意以下几点:

(1)对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地,而且应注意避免和变频器使用共同的接地线,且在接地时使二者尽可能分开。

(2)当电源条件不太好时,应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器和降低噪音用的变压器等,另外,若有必要,在变频器一侧也应采取相应的措施。

(3)当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时,应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。

(4)通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。

PLC和变频器连接应用时,由于二者涉及到用弱电控制强电,因此,应该注意连接时出现的干扰,避免由于干扰造成变频器的误动作,或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。