用于基本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高性價(jià)比變頻器Sinamics G110

用于基本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高性價(jià)比變頻器Sinamics G110  -----－成本優(yōu)化的速度控制系統(tǒng)
    通常，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師和開(kāi)發(fā)人員往往不會(huì)將變頻器（即所謂的變頻驅(qū)動(dòng)裝置）作為"基本"的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。但是當(dāng)涉及到具體應(yīng)用的時(shí)候，變頻器不僅在技術(shù)上具有極大的優(yōu)勢(shì)，而且在經(jīng)濟(jì)方面也較傳統(tǒng)解決方案更勝一籌。雖然，傳統(tǒng)的解決方案更為人們所熟悉，而且也經(jīng)過(guò)了實(shí)踐的考驗(yàn)，但在大多數(shù)情況下不能滿足不斷出現(xiàn)的新要求。如果機(jī)械制造商和工廠管理者想要通過(guò)成本優(yōu)化來(lái)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的話，采用變頻器作為驅(qū)動(dòng)裝置不失為具有成本節(jié)約潛力的選擇方案。變頻器的供應(yīng)商還可以通過(guò)為各種應(yīng)用對(duì)象提供精心打造的產(chǎn)品從中獲利。在漢諾威世界博覽會(huì)上，西門(mén)子公司推出了新型 Sinamics 系列變頻器，為典型的驅(qū)動(dòng)應(yīng)用提供整體的集成解決方案。由于它具有出色的靈活性，使得機(jī)械工程師們?cè)诘投诵阅艿膽?yīng)用中轉(zhuǎn)而使用Sinamics G110變頻器。 
    無(wú)論在世界的任何一個(gè)角落，Sinamics 系列變頻器都可以在技術(shù)和商務(wù)層面上向用戶提供出色的支持。這一理念僅僅通過(guò)該產(chǎn)品系列中的最小成員Sinamics G110變頻器即可窺得一斑，因?yàn)樗�本身就是這一理念的完美體現(xiàn)。 
   Sinamics G110 變頻器是一種使用靈活、價(jià)位適中的變頻調(diào)速裝置，可用于各種速率的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，功率范圍可從120W-3kW不等。今天，如果應(yīng)用系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)速度控制，或者電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過(guò)機(jī)械方法或液壓機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)的話，采用Sinamics G110作為驅(qū)動(dòng)裝置則是最佳選擇。 

   降低機(jī)械設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)的成本 
   Sinamics 系列變頻調(diào)速裝置操作簡(jiǎn)便，加之Sinamics 變頻器與價(jià)位適中的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)相組合的系統(tǒng)所具有的良好性價(jià)比，使之成為大多數(shù)應(yīng)用對(duì)象驅(qū)動(dòng)裝置的首選。使用這種出色的驅(qū)動(dòng)解決方案時(shí)，大多數(shù)情況下，您可以免去升速或減速齒輪、摩擦輪或 V 型皮帶變速箱、電磁耦合器之類(lèi)的環(huán)節(jié)。當(dāng)采用具有閉環(huán)速度控制的水泵時(shí)，通常無(wú)需在下游再使用節(jié)流閥。這意味著管道系統(tǒng)將處于較低的液壓--機(jī)械負(fù)荷之下，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。通常，甚至還可能減少管道系統(tǒng)中的一些環(huán)節(jié)。 
   變頻器由微處理器控制，具有完善的功能 
   皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)、大門(mén)、柵欄、旋轉(zhuǎn)式廣告牌等，以及類(lèi)似的應(yīng)用對(duì)象由于采用這一驅(qū)動(dòng)裝置而具有優(yōu)良的控制性能。在變頻驅(qū)動(dòng)裝置中集成有這樣一些標(biāo)準(zhǔn)功能：沿斜坡曲線起動(dòng)和停車(chē)，高精度速度設(shè)定值，固定速度（頻率）設(shè)定值等均可通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)置來(lái)選定；無(wú)需外部制動(dòng)電阻的快速電氣制動(dòng)，擴(kuò)展的集成保護(hù)功能，以及其他一些功能。即便是"小巧" 的 Sinamics G110 變頻器也可以對(duì)具有一定頻帶寬度的固定頻率進(jìn)行抑制，這是一種可避免共振干擾的極為簡(jiǎn)便的方法，而共振干擾往往會(huì)加劇元器件的損壞。除此之外，Sinamics 變頻器由于具備較高的調(diào)制脈沖頻率，因此運(yùn)行非常平穩(wěn)。 
   幫助克服種種障礙 
   既然采用頻率控制的驅(qū)動(dòng)裝置具有如此之多的好處，為什么許多機(jī)械設(shè)計(jì)工程師并沒(méi)有采用具有頻率控制特性的驅(qū)動(dòng)裝置呢？西門(mén)子自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)集團(tuán)一位經(jīng)驗(yàn)豐富的客戶支持人員解釋道："許多機(jī)械設(shè)計(jì)工程師不喜歡配置并使用變頻器，僅僅是因?yàn)樗麄儗?duì)這個(gè)概念還不適應(yīng)。但是，如果現(xiàn)在還只是使用二流甚至三流水平的驅(qū)動(dòng)裝置，那末，所造成的損失則是無(wú)法估量的。"這也就是西門(mén)子公司設(shè)計(jì)了兩種便于使用的軟件工具的原因，而且這兩種軟件工具還專(zhuān)門(mén)為 Sinamics 系列變頻器進(jìn)行了優(yōu)化處理：Sizer 可用于界定驅(qū)動(dòng)裝置的規(guī)格，Starter 則可用于調(diào)試變頻器。戴維·潘托斯先生負(fù)責(zé)西門(mén)子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)（A&D）的設(shè)備策略工作，這一工作涉及大量的技術(shù)訣竅，他說(shuō)道:"如果您想通過(guò)鼠標(biāo)輕輕點(diǎn)擊電子郵件即可選定若干選項(xiàng)，那么，實(shí)現(xiàn)這一切非 Sizer 莫屬。同時(shí)您還可通過(guò)軟件調(diào)試工具 Starter 找到自己應(yīng)用對(duì)象的優(yōu)化配置，以及Sinamics 變頻器的優(yōu)化參數(shù)。" 
   為確定電動(dòng)機(jī)和變頻器的優(yōu)化組合，Sizer 只需要了解所要求的功率范圍即可。Sinamics 系列變頻器具有較高的過(guò)載能力，確保用戶可以選用成本最優(yōu)的配置，性能還十分可靠。 

   "只需一把螺絲刀，就可以接通變頻器并投入使用" 
   Sinamics 變頻器機(jī)械和電氣部件的安裝均極為簡(jiǎn)便�？紤]到世界各地使用變頻器的技術(shù)水平的差異，設(shè)計(jì)變頻器時(shí)對(duì)此給予了足夠的重視。Sinamics G110 變頻器的設(shè)計(jì)極為簡(jiǎn)潔，因?yàn)樗�采用了�?chuàng)新的 IGBT 技術(shù)，可適合各種設(shè)備的需求。Sinamics G110 的電源連接方法與接觸器相似，電源電壓在頂部連接，電動(dòng)機(jī)電纜則在底部連接，并采用了帶有明顯標(biāo)示的便于識(shí)別的螺釘接線端子，取代了以往價(jià)格昂貴的專(zhuān)用連接器。同時(shí)還選用了無(wú)螺釘接線的控制端子，便于與控制電纜的連接。因此， Sinamics G110 變頻調(diào)速裝置在世界各地使用都非常方便，利用當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)條件即可進(jìn)行安裝和調(diào)試。 
   對(duì)電源的要求寬松：一相進(jìn)，三相出 
   Sinamics 變頻器系列選用高速 IGBT 技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)較高調(diào)制脈沖頻率的電壓-頻率控制，使其功率損失較低，同時(shí)還可以用于從單相電源生成三相電動(dòng)機(jī)電源。Sinamics G110 變頻器可用于所有 的50 Hz或 60Hz 頻率市電電源，適用于 200-240V 額定市電電壓。允許電源電壓的偏差為 +10%/-10%。集成有 EMC 濾波器的 Sinamics 型變頻器還可以在民用和工業(yè)用電網(wǎng)中使用。 
   對(duì)用戶友好，配置簡(jiǎn)單 
   考慮到不斷增加的成本壓力，同時(shí)也考慮到技術(shù)性能、靈活性、對(duì)用戶友好等方面的要求，Sinamics 系列變頻器遵循的是簡(jiǎn)單易行而又極為有效的原則：按標(biāo)準(zhǔn)配置的變頻器中都提供有由軟件實(shí)現(xiàn)的所有功能，對(duì)成本高低起主導(dǎo)作用的硬件配置方案可按照需要選擇選件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 
   關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)軟件功能， Sinamics G110變頻器允許選用三種控制特性中的任何一種（即線性或平方 V/f 特性，以及可自由參數(shù)化的多點(diǎn) V/f 特性）以及三個(gè)可供選用的固定頻率設(shè)定值。不僅如此，G110變頻器還可以通過(guò)抑制跳轉(zhuǎn)頻率的頻帶寬度來(lái)避免共振效應(yīng)的影響。此外，G110變頻器還具有完善的保護(hù)功能，包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)保護(hù)和各種電動(dòng)機(jī)監(jiān)控功能。G110的捕捉再起動(dòng)功能允許變頻器與正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)接通并起動(dòng)到頻率設(shè)定值相應(yīng)的速度；電動(dòng)機(jī)加速和減速的斜坡上升時(shí)間和斜坡下降時(shí)間的起始段和結(jié)束段可以選用帶有平滑圓弧或不帶平滑圓弧。這些功能與三個(gè)可自由參數(shù)化的數(shù)字量輸入、一個(gè)數(shù)字量輸出以及控制外部機(jī)械抱閘制動(dòng)裝置的功能和斷電及故障后自動(dòng)再起動(dòng)功能相得益彰。Sinamics G110 變頻器還具有對(duì)負(fù)載浪涌極其快速的限流功能以及其他現(xiàn)場(chǎng)所需的功能，使得集成在標(biāo)準(zhǔn)變頻器軟件中的功能更加完善。 
   變頻器還有多種類(lèi)型的接口可供選用（模擬量輸入或通過(guò)RS485 串行接口和 USS 協(xié)議進(jìn)行控制）；EMS 濾波器或操作面板（見(jiàn)下）可作為變頻器的不同型號(hào)或選件來(lái)選用。這就意味著購(gòu)買(mǎi)變頻調(diào)速裝置時(shí)可以滿足用戶要求的所有功能，并實(shí)現(xiàn)成本的優(yōu)化。 
   Sinamics G110 變頻器的資料文檔也是對(duì)用戶友好的：每個(gè)變頻器都配有"入門(mén)指南"，為用戶提供安裝和試運(yùn)行所需要的重要基礎(chǔ)知識(shí)。另外，還向用戶提供由光盤(pán)刻錄的調(diào)試工具軟件如 Starter和詳細(xì)技術(shù)資料的電子版本，它們也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載。"OEM 客戶無(wú)需面對(duì)有關(guān) Sinamics G110 的大量光盤(pán)，也無(wú)須使用大量書(shū)面的文件和技術(shù)資料，而機(jī)械和設(shè)計(jì)工程師在做出系統(tǒng)決策之前就可迅速找到相關(guān)技術(shù)資料的細(xì)節(jié)。"這就是市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人員要求資料和信息要篇幅簡(jiǎn)煉，并包括諸多重要信息的原因所在。 

   基本操作面板（BOP） 
   作為可選件的基本操作面板（BOP）非常值得向您推薦。該面板可插入任何 Sinamics G110 中。使用該產(chǎn)品，不僅可以簡(jiǎn)便地直接訪問(wèn)變頻器所有的參數(shù)以及所有重要的診斷功能，而且基本操作面板還具有極為實(shí)用的 Sinamics G110 參數(shù)復(fù)制功能。變頻器的數(shù)據(jù)可以在操作面板中永久保存，以便傳送到其他同類(lèi)變頻調(diào)速裝置。這就意味著可將一系列調(diào)試簡(jiǎn)化為幾個(gè)簡(jiǎn)單的操作步驟。而且，如果因更換某個(gè)變頻器而需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)參數(shù)進(jìn)行刷新，那末，利用BOP 操作是一個(gè)特別簡(jiǎn)單的過(guò)程。 
   關(guān)于 Sinamics G110 的使用情況已有很多用戶反饋，認(rèn)為 BOP 的確是一種極有價(jià)值的可選件。由于具有操作預(yù)設(shè)定值，Sinamics G110 在現(xiàn)場(chǎng)就位后即可馬上進(jìn)行調(diào)試和投運(yùn)，即便沒(méi)有基本操作面板或PC/工業(yè)編程設(shè)備也不會(huì)影響使用。LED可對(duì)用戶提供支持，并提供重要的操作狀態(tài)信息。 
   變頻器可以通過(guò)DIP開(kāi)關(guān)輕松地切換為50Hz 或 60Hz 頻率的市電電源，即使不具備BOP也不會(huì)影響操作。 

可作為單機(jī)驅(qū)動(dòng)的變頻器或作為成套設(shè)備的一部分便捷地在工業(yè)環(huán)境中集成 
   具有模擬輸入的 Sinamics G110 變頻器可以在沒(méi)有任何計(jì)算機(jī)支持的情況下使用。這就是說(shuō)，它可以理想地用于沒(méi)有上位控制系統(tǒng)的單機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置中。具備RS485/USS 串行端口的Sinamics G110變頻器可以價(jià)位極低地實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接，或與機(jī)械設(shè)備和工廠控制系統(tǒng)的連接。終端電阻可通過(guò)DIP開(kāi)關(guān)接入網(wǎng)絡(luò)，也可在變頻器上直接安裝（該變頻器是總線末端的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)）。Starter軟件調(diào)試工具已集成在Simotion Scout 和Simatic Step 7 工程師站中。即 Sinamics G110 作為最小的一種 Sinamics 變頻器，可與西門(mén)子公司的集成自動(dòng)化總理念相匹配。 
   西門(mén)子公司的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍及全球，其全球的物流設(shè)施可為最終用戶和機(jī)械OEM提供安全保障，確�？焖偻瓿杉夹g(shù)支持和設(shè)備的更換。 Sinamics 符合全球標(biāo)準(zhǔn)這一事實(shí)，又一次證明了這種變頻調(diào)速裝置的質(zhì)量性能是過(guò)硬的。 

   Sinamics G110：完美的選擇 
  Sinamics G110使用簡(jiǎn)便，證明了高性能變頻器的低端性能也非常出色。實(shí)際上，Sinamics 系列的變頻調(diào)速裝置正是為此而設(shè)計(jì)的。通過(guò)Sinamics G110 小型變頻器應(yīng)用所獲得的經(jīng)驗(yàn)也適用于其它大功率與/或高性能的Sinamics變頻器，因?yàn)樗鼈兊耐庥^和內(nèi)在設(shè)計(jì)都完全相同。 
   變頻器各方面技術(shù)的一致性是Sinamics系列的一大特點(diǎn)。如今，Sinamics系列變頻器的功率覆蓋范圍已達(dá)到120W到800KW。除Sinamics G110 之外，Sinamics G150 也是一種極為簡(jiǎn)潔、噪音極低的變頻調(diào)速裝置，可用于大功率的風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等驅(qū)動(dòng)對(duì)象。功率范圍還可繼續(xù)擴(kuò)大到幾十兆瓦，包括多軸傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中使用的具有伺服控制和矢量控制功能的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)裝置。 

   靈活新穎的創(chuàng)新變頻器 
   Sinamics 變頻器系列與市場(chǎng)的實(shí)際需求極為吻合，其特點(diǎn)有：多功能、極高的性價(jià)比、使用簡(jiǎn)便、全球適用、世界范圍的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等。這意味著它為機(jī)械設(shè)計(jì)工程師和開(kāi)發(fā)人員在變頻調(diào)速方面帶來(lái)了巨大的優(yōu)勢(shì)，在傳統(tǒng)應(yīng)用方面也是如此，即在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可以獲得顯著的效益。的確，Sinamics G110是一種靈活新穎的創(chuàng)新變頻器。 
圖1 (Sinamics G110) 
   Sinamics 變頻器系列中的最早成員 Sinamics G110, 其主要特點(diǎn)是，使用極為便捷而且結(jié)構(gòu)小巧，功率120 W 到 3 kW，涵蓋廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域：水泵、風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、傳送帶、門(mén)機(jī)、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、健身器材等驅(qū)動(dòng)裝置。 
600)this.width=600" border=0>
圖2 (帶有/不帶 BOP 的Sinamics G110 型號(hào)) 
   Sinamics G110，有著不同的功率等級(jí)，從 0.12 kW到 3kW，可供選用。所有參數(shù)的更改都可利用 PC、上位控制系統(tǒng)或操作面板來(lái)完成。 
600)this.width=600" border=0>
圖3 (基本操作面板 BOP) 
   作為可選件的 BOP操作面板可插接到變頻器上，用于優(yōu)化變頻器的參數(shù)，并支持故障診斷功能。還可以利用BOP的復(fù)制功能通過(guò)串行借口實(shí)現(xiàn)快速調(diào)試，復(fù)制功能無(wú)需編程器或PC作為支持。 
600)this.width=600" border=0>
圖4 (SINAMICS G110 － PC 至變頻器的連接組件) 
 

600)this.width=600" border=0>

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10