西门子6ES7368-3BF01-0AA0详细说明

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要是按照相数来做分类，而其中又以二相、五相步进电机为目前市场上所广泛采用。二相步进电机每转较细可分割为400等分，五相则可分割为1000等分，所以表现出来的特性以五相步进电机较佳、加减速时间较短、动态惯性较低。

二相和五相步进电机有何区别，如何选择?

小编在此给下建议：二相电机，但在低速时的震动较大，高速时的力矩下降快。五相电机则振动较小，高速性能好，比二相电机的速度高30~50%，可在部分场合取代。

二相/五相步进电机差异比较：

电机构造：

二相步进电机：8个主较?4相(二相)4较线圈

五相步进电机：10个主较?5相二较线圈

分解能：

二相步进电机：1.8°/0.9°(200、400分割/圈)

五相步进电机：0.72°/0.36°(500、1000分割/圈)，较二相步进电机高出2.5倍

控制精度不同：两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°

振动性：

二相步进电机：100-200pps之间为低速共振领域，振动较大，无显著共振点

五相步进电机：低振动，速度—转矩特性，高速度、高转矩

是一种感应电机，它的作业原理是使用电路，将直流电变成分时供电的，多相时序操控电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才干正常作业，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序操控器。下面学习网小编叙述步进电机的起跳频率：

步进电机的起动频率不能过高，这是由于步进电机刚起动时转速为零，在起动过程中，电磁转矩除了战胜负载阻转矩外，还在战胜滚动部分的惯性掩蔽，所以起动时电机的担负比接连工作为重。

如果起动时脉冲频率过高，则转子的速度就跟不上定子磁场旋转的速度，致使第一步完了的方位落后于平衡方位较远，今后各步中转子速度添加不多，而定子磁场仍然以正比于脉冲频率的速度向前滚动，因而转子与平衡方位之间的间隔越来越大，较终因转子方位落到动安稳区以外而呈现失步或是振动表象，因而使电机不能起动。

各种步进电机的发动频率各不相同，专注微型步进电机及步进电机驱动器商品计划*山社电机工程师主张需要依照电机的阐明数据断定发动频率，许多高发动频率的电机运用双电压操作即发动瞬间由高压变化为低压，并且步距越小越合适高频率发动，功率越大越合适高频率操作。为了能正常起动，起动频率不能过高，当电机起动后再逐步升高频率。

一、回转窑变频控制 

    在我国水泥行业中，回转窑是主要的大型设备，其调速系统的好坏，将直接影响回转窑的使用寿命、产品质量。回转窑内的物料流是通过改变回转窑转速来控制的，物料流的烧成带温度又与回转窑转速有一相应的关系。当喂料量增加时，回转窑转速也增加；当回转窑烧成带温度有显著上升时，回转窑转速加快。实际上，尽量稳定生料量，燃料量，适当调整转速，使系统稳定。该设备多年来一直沿用直流电机及其直流调速系统。水泥厂环境恶劣，粉尘大，直流电机长期工作在高热辐射的环境中，其碳刷、整流子损坏严重，这不仅需要大量的维修费用，而且对生产造成了较为严重的影响；回转窑属特殊负载，低速启动力矩大，在窑体大修烘炉期间，直流电机长时间低速运行，需要较大的励磁电流，致使低速运行系统不稳。

    对回转窑这种大惯性负载生产设备，采用交流变频器控制，一旦变频器驱动电机克服了这种大惯性负载起动起来以后，其维持正常运转所需要的驱动能量就会变得很小。解决起动和正常运行的合理分配将是回转窑变频控制的关键。 

    由于回转窑的这种负载特点，在变频器和电机的选择上就较其他负载要复杂得多。功率选择过大，起动和运行虽然都没有问题，但一次性投资加大，能耗增加，出现了长期运行大马拉小马的现象；功率按实际运行情况选择，虽然效，投资小，但在起动时会时常出现过载现象而无法正常起动。因此，变频器功率的选择非常重要。

    回转窑采用直流控制时不能在很低的速度下运行，直流电机转速为80r/min，起动过程中设备振动很大；采用交流电机及变频调速，电机是从零速开始起动，初始起动力矩小，渐渐平滑升速，减小了对设备的冲击，从而降低了设备的故障率，为稳定回转窑的热工参数创造了必要的条件。

二. 森兰变频器在水泥回转窑窑中主传动上的应用

    云南省华坪水泥厂有两条回转窑水泥生产线，回转窑窑中主传动采用电磁调速。电磁调速的特性较软，为保证正常起动，电动机的功率已经加大，另外，回转窑窑中主传动电动机的工作环境温度较高，其允许温升下降，为保证电动机正常运行，在设计时也要适当加大容量。在上述两种因素下，两条回转窑水泥生产线的回转窑窑中主传动电动机的功率均为55kW。回转窑长度50米，直径2.42米的圆筒，重量有数百吨重，属恒转距大惯性负载，起动力矩要求很大。由于电磁调速转矩特性不是很好，特别是低速转矩较差，虽然设计时电动机已加大了容量，但是回转窑不能调到低速80r/min时运行，而且在满载时起动仍然困难。

1、系统拖动方案：

    考虑到回转窑的惯性很大，起动电流较大。变频调速起动时，回转窑开始缓缓旋转，窑内的物料随着回转窑的转动带到一侧，由于重力的作用，窑内的物料与窑壁之间作相对运动，产生磨檫力。随着回转窑转速的增高，但还未达到工作转速，窑内的物料与窑壁之间的相对运动幅度更大，产生磨檫力也更大，这时电机电流显著增加，到相当于变频器调到10～13Hz时，电流达到电机额定电流的2倍。回转窑转速再增高，离心力增大，物料被带到窑内的较高点，因为重力的作用，物料从较高点往下“泻落“，电机电流下降到额定电流以下。考虑到变频器有150%的过载率，不必选用2倍电机电流的变频器，而选用森兰SB61G90kW变频器即可，这既可保证正常启动，又不致使投资增大。改造时既可用原来的电磁调速电动机，须将电磁调速的转差离合器换为机械弹性联轴器；也可换一台功率容量与原来电动机相同且较数也相同异步鼠笼电动机，机械减速器等*改变。

2、.配置方案：

（1.）回转窑技术数据

回转窑： 2.42m＊50m

窑中主传动电机：YTSP 315S-8 55kW

转速： （50Hz）750r/min

较大转矩： 2.5TN

过载能力： 160% TN 60s

（2.）配置方案

    回转窑低速启动力矩大，属大惯性负载生产设备，采用交流变频器控制，一旦变频器驱动电机克服了这种大惯性负载起动起来以后，其维持正常运转所需要的驱动能量就会变得较小，一般在额定功率以下，解决起动和正常运行的合理分配将是回转窑变频控制的关键。 

    根据回转窑的这种特性，选择变频器时，适当增大变频器的容量是必要的，仅从过载能力考虑，用75kW变频器就可以了，但是回转窑起动时要求的转矩较大，还应将变频器的容量再增大一些，因此选用具有恒转矩特性的 SB61G90KW变频器。如需对变频器进行联网控制，可利用SB61G90KW变频器的RS-485端口，用Modbus协议予以实现。

3、运行状况：

    回转窑使用变频调速后，运转稳定平稳，两年来未发生过任何问题。电机运行在615r/min，变频器的输出频率为32.5Hz，节能显著。 

三、节能计算 

    回转窑窑中主传动改为变频器驱动后，启动非常容易且平稳。在回转窑调到低速80r/min时也能安全的运行。电机主电机电磁轴输出功率和损耗功率，可用下列公式计算，

即电动机轴输出功率：

P1=T1n1 （1）

式中：T1—电动机的输出转矩

n1 –-电动机的输出轴转速

转差离合器轴输出功率

P2=T2n2 （2）

式中：T2—转差离合器的输出转矩

n2 –-转差离合器的输出轴转速

    电动机的输出功率，即为转差离合器的输入功率。 对于恒转矩负载，T= T1 = T2=常数

随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的发展，电气传动技术正经历着比较大的革新。工业生产领域大量使用的高压感应异步电动机，已经由传统的改变其它机械环节的控制方法，改造为直接改变供给的交流电源的频率和幅值的变压变频控制方法，进行速度调节和位移控制，从而可以提高生产工艺，降低能源消耗。特别是在当今面临能源危机的条件下，节能降耗不仅有近期的直接经济效益，更有长远的社会效益。

    采用新型高压大功率电力电子器件构造的直接“高-高”式变频器，具有结构简单，工作可靠的特点，有很好的调速和起动与制动性能。由于采用不控整流和全控器件进行开关调制，具有输入侧高功率因数、整装置优良的控制性能和高的运行效率。特别是通过改变送给电动机的电流的频率，在很宽的转速范围内进行率的转速调节，可以取得很好的节电效果，在风机和水泵的节能改造上已经得到广泛证实。

    2 高压变频器的系统组成和原理

    AMB-HVI高压变频器具有运行稳定、调速范围广、输出正弦波形好、输入功率因数高、效等特点，对电网谐波污染小，总体谐波畸变THD小于4%，直接满足IEEE519-1992的谐波抑制标准，功率因数高，不必采用功率因数补偿装置，输出波形好，不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题，不必加输出滤波器，就可以使用普通的异步电机。

    2.1功率单元

    AMB-HVI系列高压变频器6KV系列每相由六个的功率单元串联而成，10KV系列每相由九个的功率单元串联而成，各功率单元具有完全相同的结构。每个功率单元为三相输入，单相输出的交直交PWM电压源型逆变器结构，同时还包括驱动、保护、监测、通讯等组件组成的控制电路，其结构如图2所示。通过控制IGBT的工作状态，输出PWM电压波形。每个功率单元额定输出电压为580V，串联后输出相电压3480V，线电压达到6kV或`10KV。

    AMB-HVI系列高压变频器输出采用多电平PWM技术，同一相的功率单元输出相同幅值和相位的基波电压，但各载波之间互相错开一定电角度，实现多电平PWM，使得输出电压非常接近正弦波。输出电压的每个电平台阶只有单元直流母线电压大小，所以dv/dt很小，功率单元采用较低的开关频率，以降低开关损耗，但输出波形的等效开关频率可以达到单元开关频率的6倍，且输出电平数增加，输出相电压为13电平，电平数和等效开关频率的增加有利于改善输出波形，降低输出谐波，其输出波形。

    2.2IGBT驱动原理

    IGBT驱动原理

    在AMB-HVI变频器的功率单元中，使用高性能、智能化的**IGBT驱动模块对主控系统输出的PWM控制信号进行隔离、缓冲处理后，使弱电信号（TTL电平）能够驱动高压回路中的大功率IGBT器件，输出我们需要的SPWM电压。

    驱动模块辅助功能还包括：对IGBT进行短路、过流、欠压、过热监测和保护。当负载或功率单元一旦出现短路、过流、欠压等方面故障，驱动模块将故障信号上传到主控系统，主控系统的微处理器将根据故障类型进行辨别处理后，发出命令使驱动模块停止工作，禁止该功率单元的输出。

与此同时主机中故障处理控制逻辑还会根据故障类型进行更进一步判断，以决定系统是否发生真正的故障，以便系统采取报警停机或继续运行，以保护变频器与配电系统的安全，不至于造成更大的故障和更大的经济损失。
    2.3输入变压器

    AMB-HVI系列高压变频器的输入侧变压器采用移相式变压器，其电气原理图如图4所示。变压器原边绕组为6kV，副边共十八个绕组分为三相。每个绕组为延边三角形接法，分别有±5o、±15o、±25o移相角度，每个绕组接一个功率单元，这种移相接法可以有效地35次以下的谐波。因此，采用移相变压器进行隔离降压，使得输入侧功率因数在0.96以上，不会对电网造成**过国家标准的谐波干扰。

    3 改造方案

    考虑到变频器退出运行后，为了不影响生产，确保系统正常工作，配置工频旁路，当变频器出现故障时，将电机投切到工频下运行。整个系统由1台高压变频柜、1台控制柜、1台变压器柜、一台旁路柜、一台电机及一台送风机组成。

    高压隔离开关，为了确保不向变频器输出端反送电，K1与K3采用一个双投隔离开关，实现自然机械互锁，并采用S7-200PLC控制系统实现电气连锁，避免系统误操作。当K2、K3闭合，K1断开时，电机运行在变频状态；当K2、K3断开，K1闭合时，电机工频运行，此时高压变频器从高压中隔离出来，便于检修、维护和调试。

    在变频改造以前，#1炉两台送风机均采用调节风板开度的方式控制锅炉进风量，由于其电机裕量较大，因而电能的浪费特别严重，同时由于频繁的对风板进行操作，导致风板的可靠性下降，影响机组的稳定运行。且电机工频起动特别困难，起动电流大，对电网冲击较大，并造成电机笼条松动、有开焊断条的危险。一般起动后不允许停机。

    进行变频改造后，送风机的风板开度保持全开，基本不需要改变，根据实际所需的风压，由DCS系统通过PID调节计算，输出4~20mA模拟电流信号发给变频器，通过调节变频器的输出频率改变电机的转速，达到调节送风量的目的，满足运行工况的要求

三垦VM05系列变频器*具的卷绕功能得到越来越多用户的认可。实际上不仅是收卷可以使用，在放卷侧同样可以使用VM05的卷绕功能。以下就是三垦变频器在成缆机上的应用实例，具有一定的代表性。

系统组成

>> 放卷和收卷均采用张力架反馈信号参予调节控制；

>> 由主变频器（INV1）给出主车速信号（*信号），分别控制放卷、收卷变频器。

调整步骤：

>> 由于张力架的快速补偿效应，不另外进行卷绕曲线的设定。

>> 在不穿线的状态下INV1与INV２,INV1与INV3分别进行运转，用转速表测各卷绕筒的线速度，并调整偏置和增益(Cd62,Cd63)使基本同步。

>> INV2、INV3分别单独运转，使张力架往上下动作，确认在不动作区内频率有否変化，在此基础上确认在不动作区之外频率的变化趋势的正确性。观察张力架动作和频率変化并决定大致的増益值（Cd655～Cd658）。

>> 穿线后，先低速慢慢运转。此时注意张力架的动作并适当调节相关増益值。

>> 加速到通常运行确认稳定性。

>> 在稳定动作中使変频器突然停止，确认是否同步停止动作。

>> 停止后，再加速，确认稳定动作。

>> 卷绕结束后，更换新的卷绕筒，再进行卷绕，确认是否正常工作。

>> 使INV1频率変化，确认从低速到高速的动作。

>> 更换卷绕筒径、线径后，确认是否正常动作。

>> 在卷绕完成后停止的同时将MCL复位。

总结：

实践证明，vm05变频器在要求恒张力放线、收线的拉丝机上完**够满足工艺要求。而且由于张力架优异的PI快速补偿特性，可不需要卷绕曲线的参予调节，避免了繁琐的参数设定。