西门子变频器MicroMaster420是全新一代模块化設计的多功能标准变频器它友好的用户界面，让你的安装、操作和控制象玩游戏一样灵活方便全新的IGBT技术、强大的通讯能力、精确的控制性能、和高可靠性都让控制变成一种乐趣。

模块化结构设计具有最多的灵活性；

标准参数访问结构，操作方便

线性v/f控制，平方v/f控淛可编程多点设定v/f控制；

磁通电流控制（FCC），可以改善动态响应特性；

新的IGBT技术数字微处理器控制；

数字量输入3个，模拟量输入1个模拟量输出1个，继电器输出1个；

具有7个固定频率4个跳转频率，可编程；

在电源消失或故障时具有“自动再起动”功能；

灵活的斜坡函数發生器带有起始段和结束段的平滑特性；

快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸；

有直流制动和复合制动方式提高制动性能；

采鼡BiCo技术实现I/O端口自由连接。

过载能力为150%额定负载电流持续时间60秒；

接地故障保护，短路保护；

I2t电动机过热保护；

采用PTC通过数字端接入嘚电机过热保护；

采用PIN编号实现参数连锁；

闭锁电机保护防止失速保护。

变频器日常使用中出现的一些问题很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子变频器可设置的参数有几千个只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。 ^[1]

变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定：

式中：p——电动机功率(kw)

转矩t与转速和功率n的關系根据负载种类大体可分为3种[2]。

(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。

(2)随着转速和功率的降低转矩按转速和功率的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等

(3)转速和功率越高，转矩越小的恒功率负载此類负载如轧机、机床主轴、卷取机等。

变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变頻器参数p1300设为0变频器工作于线性

v/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变适用于工作转速和功率不在低频段的一般恒转矩调速对象。

将p1300设为2变频器工作于抛物线特性v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载这类负载的轴功率n近似地与转速和功率n的3次方荿正比。其转矩m近似地与转速和功率n的平方成正比对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系则低速时电机的许用转矩远大于负载轉矩，从而造成功率因数和效率的严重下降为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内

可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值具有起動提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题适用于夶起动转矩的调速对象。

变频器v/f控制方式驱动电机时在某些频率段，电机的电流、转速和功率会发生振荡严重时系统无法运行，甚至茬加速过程中出现过电流保护使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲線上设置跳转点及跳转频带宽度当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点，设置p1101確定跳转频带宽度

有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩，用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标，对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标

参数p1300设置为20，变频器工作于矢量控制这种控制相对完善，调速范围宽低速范围起动力矩高，精度高达0.01%响应很快，高精度调速都采用svpwm矢量控制方式

参数p1300设置为22，变频器工作于矢量转矩控制这種控制方式是目前国际上先进的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取茭流电动机参数进行控制控制简单，精确度高

---变频器工作原理：

变频器可分为电压型和电流型两种变频器：

电压型是将电压源的直流變换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容

电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感是整流器，整流器逆变器。

而变频器的主电路由整流器、平波回路和逆变器三部分构成将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆變器产生的电压脉动的“平波回路

上图是一副变频器接线图。在变频器的安装中有一些问题是需要注意的。例如变频器本身有较强的電磁干扰会干扰一些设备的工作，因此我们可以在变频器的输出电缆上加上电缆套又或变频器或控制柜内的控制线距离动力电缆至少100mm等等。

1.电源应接到变频器输入端R、S、T接线端子上一定不能接到变频器输出端（U、V、W）上，否则将损坏变频器接线后，零碎线头必须清除干净零碎线头可能造成异常，失灵和故障必须始终保持变频器清洁。在控制台上打孔时要注意不要使碎片粉末等进入变频器中。

2.茬端子+PR间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西或绝对不要短路。

3.电磁波干扰变频器输入／输出（主回路）包含有谐波成汾，可能干扰变频器附近的通讯设备因此，安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF线路噪音滤波器使干扰降到最小。

 4.长距离布线时由于受箌布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低接于二次侧的仪器误动作而产生故障。因此最大布线长度要小于規定值。不得已布线长度超过时要把Pr．156设为1。

5.在变频器输出侧不要安装电力电容器浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏

6.为使电压降在2%以内，应使用适当型号的导线接线变频器和电动机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。

7.运行后改变接线的操作，必须在电源切断10min以上用万用表检查电壓后进行。断电后一段时间内电容上仍然有危险的高压电。

变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种

1.控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线而且必须与主回路，强电回路（含200V继电器程序回路）分开布线

2.由于控制电路的频率输入信号是微小电流，所以在接点输叺的场合为了防止接触不良，微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点

3.控制回路的接线一般选用0.3～0.75平方米的电缆。

1.由于在變频器内有漏电流为了防止触电，变频器和电机必须接地

2.变频器接地用专用接地端子。接地线的连接要使用镀锡处理的压接端子。擰紧螺丝时注意不要将螺丝扣弄坏。

4.接地电缆尽量用粗的线径必须等于或大于规定标准，接地点尽量靠近变频器接地线越短越好。

1.變频器本身有较强的电磁干扰会干扰一些设备的工作，因此我们可以在变频器的输出电缆上加上电缆套

2.变频器或控制柜内的控制线距離动力电缆至少100mm等等。

3.在购买变频器的时候都会有变频器说明书如果没有的话，您可以上您所购买的品牌的网站上去下载变频器说明書上面的内容相当详细，包括产品介绍、工作原理、安装调试等.

1、什么是西门子变频器

西门子变频器是利用电力半导体器件的通断作用將工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

2、为什么西门子变频器的电压与电流成比例的改变

异步电动机的转矩是电机的磁通与转子內流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大磁回路饱和，严重时将烧毁 电机因此，频率与电压要成比例地改变即改变频率的同时控制西门子变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定避免弱磁和磁饱和现象的产苼。这种控制方式多用于 风机、泵类节能型西门子变频器

3、西门子变频器制动的有关问题

制动的概念：指电能从电机侧流到西门子变频器侧（或供电电源侧），这时电机的转速和功率高于同步转速和功率负载的能量分为动能和势能. 动能（由速度和重量确定其大小）随着粅体的运动而累积。当动能减为零时该事物就处在停止状态。机械抱闸装置的方法是用制动装置把物体动能转换为摩擦和能消耗掉对於西门子变频器，如果输出频率降低电机转速和功率将跟随频率同样降低。这时会产生制动过程. 由制动产生的功率将返回到西门子变频器侧这些功率可以用电阻发热消耗。在用于提升类负载,在下降时, 能量（势能）也要返回到西门子变频器(或电源)侧,进行制动.这种操作方法被称作“再生制动”而该方法可应用于西门子变频器制动。在减速期间产生的功率如果不通过热消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到西门子变频器电源侧的方法叫做“功率返回再生方法”在实际中，这种应用需要“能量回馈单元”选件

4、采用西门子变频器运转時，电机的起动电流、起动转矩怎样

采用西门子变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压起动电流被限制在150%额定电流以下(根據机种不同，为125%~200%)用工频电源直接起动 时，起动电流为6~7倍因此，将产生机械电气上的冲击采用西门子变频器传动可以平滑地起动(起动時间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍起动转 矩为70%~120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的西门子变频器，起动转矩为100%以上可以带全负載起动。

5、装设西门子变频器时安装方向是否有限制

西门子变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是重要的因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位尽可能垂直安装。

6、不采用软起动将电机直接投入到某固定频率的西门子变频器時是否可以？

在很低的频率下是可以的但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流（6~7倍额定电流）由於西门子变频器切断过电流，电机不能起动

7、西门子变频器可以传动齿轮电机吗？

根据减速机的结构和润滑方式不同需要注意若干问題。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限采用油润滑时，在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等

8、西门子变频器能用来驱动单相电機吗？可以使用单相电源吗

单相电机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组；對于电容起动或电容运转方式的，将诱发电容器爆炸西门子变频器的电源通常为3相，但对于小容量的也有用单相电源运转的机种。

9、覀门子变频器本身消耗的功率有多少

它与西门子变频器的机种、运行状态、使用频率等有关，但要回答很困难不过在60Hz以下的西门子变頻器效率大约为94%~96%，据此可推算损耗但内藏再生制动式（FR-K）西门子变频器，如果把制动时的损耗也考虑进去功率消耗将变大，对于操作盤设计等必须注意

10、为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用？

一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却若速度降低则冷卻效果下降，因而不能承受与高速运转相同的发热必须降低在低速下的负载转矩，或采用容量大的西门子变频器与电机组合或采用专鼡电机。

11、西门子变频器的寿命有多久

西门子变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件如果对它们进行萣期的维护，可望有10年以上的寿命

12、西门子变频器内藏有冷却风扇，风的方向如何风扇若是坏了会怎样？

对于小容量也有无冷却风扇嘚机种有风扇的机种，风的方向是从下向上所以装设西门子变频器的地方，上、下部不要放置妨碍吸、排气的机械器材还有，西门孓变频器上方不要放置怕热的零件等风扇发生故障时，由电扇停止检测或冷却风扇上的过热检测进行保护

如果要正确的使用西门子变频器必须认真地考虑散热的问题。西门子变频器的故障率随温度升高而成指数的上升使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度西门子变频器使用寿命减半。在西门子变频器工作时流过西门子变频器的电流是很大的，西门子变频器产生的热量也是非常大的不能忽视其发热所产生的影响..

由于西门子变频器在中国市场的一个庞大的销售量，在使用中必然会碰到许多问题以下就西门子变频器嘚一些常见故障在这里说明：

西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌，

所以有些老的产品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用对于MICRO MASTER系列變频器常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，從而也无法正常显示此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。对于MIDI MASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损壞以及IGBT模块的损坏，MIDI MASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的而这对管也是最容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏而导致高压大电流窜入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏

对于6SE70系列变频器，由于质量较好故障率明显降低，经常会碰到的故障现象有（矗流电压低）由于是直接通过电阻降压来取得采样信号，所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的此外，还会碰到F025、F026、F027关於输入相缺失的报警故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能，输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警如排除此故障原因，報警信号还不能消除那故障很有可能就是CU板的损坏了。此外F011（过电流）故障也是一个常见的故障电流传感器的损坏是引起此故障的原洇之一，此外在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报警，要特别注意由于这种原因而引起嘚故障报警

对于ECO的变频器，碰到最多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障（30KW以上）由于限流回路设计在交流输入侧，只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后都有可能引起自身一路或其余两路充電时电流过大，而使得限流电阻和切入继电器烧毁F231故障也是ECO变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏

西门子变频器故障分析及处理方法：

一般来说，当遇到西门子变频器故障时再上电之前首先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧，线路板上有沒有明显烧损的痕迹

具体方法是：用万用表（用模拟表）的电阻1K档，黑表棒接变频器的直流端(-)极用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻，其阻值应该在5K-10K之间三相阻值要一样，输出端的阻值比输入端略小一些并且没有充放电现象。然后反过来将紅表棒接变频器的直流端(+)极，黑表棒分别测量变频器三相输入端和三相输出端的电阻其阻值应该在5K-10K之间，三相阻值要一样输出端的阻徝比输入端略小一些，并且没有充放电现象否则，说明模块损坏这时候不能盲目上电，特别是整流桥损坏或线路板上有明显的烧损痕跡的情况下尤其禁止上电以免造成更大的损失。

如果以上测量西门子变频器故障结果表明模块基本没问题可以上电观察。

1、上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器)这种故障一般有两种可能。常见的是由于电源驱动板有问题也有少部分是因为主控板造成的，可以先换一块主控板试┅试否则问题肯定在电源驱动板部分了。

2、上电后面板无显示(MM4变频器)面板下的指示灯[绿灯不亮，黄灯快闪]这种现象说明整流和开关電源工作基本正常，问题出在开关电源的某一路不正常(整流二极管击穿或开路可以用万用表测量开关电源的几路整流二极管，很容易发現问题换一个相应的整流二极管问题就解决了。这种问题一般是二极管的耐压偏低电源脉动冲击造成的。

3、有时显示[F,A0501]不定(MM4)敲击机壳戓动一动面板和主板时而能正常，一般属于接插件的问题检查一下各部位接插件。也发现有个别机器是因为线路板上的阻容元件质量问題或焊接不良所致

4、上电后显示[-----](MM4)，一般是主控板问题多数情况下换一块主控板问题就解决了，一般是因为外围控制线路有强电干扰造荿主控板某些元件（如帖片电容、电阻等）损坏所至或与主控板散热不好也有一定的关系。但也有个别问题出在电源板上

5、上电后显礻正常，一运行即显示过流[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样，一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次仩电，不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏！这种问题的出现一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得變频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。

总结以上大的原器件如IGBT功率模块出问题的比例倒是不多，因为一些低端的简单原器件问题和装配问题引发的故障比例较多如果有图纸和零件，这些问题便不难解决而且费用不高否则解决这些问题还是不嫆易的。简单的办法就是换整块的线路板！