西门子S71500PLC模块

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对于矢量控制，异步电机启动时，G120变频器先输出励磁电流使电机建立磁场，转矩电流受到限制，当励磁结束后，变频器使能转速设定值。电机功率越大励磁过程越慢，这样会产生过多的等待时间，对于需要快速启动、或频繁点动的应用，除了延时撤使能的方法外，还可以采用快速励磁功能。

1.1   G120变频器的快速励磁功能

G120变频器的快速励磁特性曲线如图1-1所示，在激活了快速励磁功能后，电机启动时，励磁电流设定值跃升到极限值：0.9 * r0067（I 大），实际磁通随着设定电流快速上升。 一旦达到由 p1573 设定的磁通阈值（小值：10 %，大值：200 %，出厂设置为100 %），便结束励磁（r0056.4=1），并使能转速设定值。

图1-1 G120变频器快速励磁特性曲线

1.2 快速励磁与常规励磁时间曲线对比

对比一下G120变频器激活快速励磁功能前后，电机励磁的差异。正常情况下，G120变频器控制0.12kw电机的启动曲线如图1-2所示，励磁时间大约为50ms。

在使用快速励磁功能时，设置参数p1401.6=1，p1573=90%，p1570=**，0.12kw电机的启动曲线如图1-3所示，磁通实际值为90%所需要的励磁时间约为26ms。

图1-2 常规励磁的电机启动曲线

图1-3快速励磁的电机启动曲线西门子S71500PLC模块

1.3   快速励磁使用注意事项

·        在负载较大时，设置的磁通阈值p1573不能太小，因为在励磁期间，转矩电流一直受限。

·        只有当励磁磁通实际值达到磁通阈值p1573的时间小于p0346 中设置的时间时，参数 p1573 中的磁通阈值才产生作用.

·         “捕捉重启”功能继续以参数 p0346的励磁时间运行。

·        电流极限 p0640不能设置太小，否则可能永远不能达到磁通设定值p1570，如非必须，p0640保留为出厂值即可。

G120变频器从固件V4.7 SP9版本开始支持快速励磁功能，通过参数p1401.6=1激活，使用该功能后可以有效的缩短电机的励磁时间。如果变频器固件版本低于V4.7 SP9，且大于等于V4.5，对变频器进行固件升级后可以使用该功能。

01 永磁同步电机应用特点

永磁同步电机具有以下特点：

?  效率高，更加省电

?  电机结构灵活简单

?  启动转矩大、噪音小、温升低

?  转矩密度高

由于永磁同步电机具有以上的特点，因此在很多行业都得到广泛应用：例如皮带输送机、新能源汽车、直驱风力发电机等。

02 G120驱动永磁同步电机的方法

        G120驱动永磁同步电机支持V/f和无编码器的矢量控制（SLVC）控制方式。

<图2-1 G120驱动永磁同步电机的控制方式>

       在使用G120驱动永磁同步电机的调试过程中，有可能面临以下问题：

? 没有针对永磁同步电机的**调试向导

? 无法针对不同的电机铭牌数据做相应的处理

? 没有针对有可能出现的故障做预处理

? 对调试人员的技术能力要求太高

        G120使用脚本自动调试永磁同步电机的优点如下：

? 脚本自动执行，*客户过多参与

? 自动核算电机数据

? 优化参数，避免出现不必要的故障

? 自动运行电机数据静态识别

? 自动运行电机数据动态优化

? 自动测试运行并显示运行效果

? 自动保存数据

03 使用SCRIPT脚本调试

本脚本是基于STARTER或SCOUT软件开发，可以在这两个软件平台执行。脚本是为了帮助大家在调试永磁同步电机的时候降低调试难度，缩短调试时间。是西门子工程师基于现场永磁同步电机调试经验总结的一套调试方法，可以大限度地帮助工程师快速地调试永磁同步电机。

<图3-1 使用脚本自动调试永磁同步电机>

本调试脚本程序会自动执行数据的计算与转换，同时自动完成电机参数的静态识别和动态优化；整个执行过程中只需要用户输入电机的铭牌基本数据即可，其他操作不需要任何参与。

<图3-2 脚本执行过程中的输出显示>

        执行完毕后，脚本会自动执行项目保存操作。

产品介绍

SIMATIC MICRO-DRIVE是安全**低电压范围内(直流24-48V)的新型伺服驱动系统。由SIMATIC MICRO-DRIVE、灵活选用的电机以及其连接电缆组成。其扩展了西门子伺服产品系列，可提供**低电压，实现面向未来的高效运动控制解决方案。

目前有两种产品供选择

01

独立型：SIMATIC MICRO-DRIVE PDC

?  结构尺寸50 mm PDC100/F: 硬件接线实现STO，功率100W

? 结构尺寸90 mm PDC1000/F: 通过PROFIsafe 实现集成的安全功能，功率1000W

02

ET200 SP 驱动模块型：SIMATIC  MICRO-DRIVE  F-TM  ServoDrive

?  结构尺寸20 mm：硬件接线实现STO，功率280 W

多才多艺，无缝集成

SIMATIC MICRO-DRIVE 伺服驱动系统为您全面开启数字化世界。基于全集成自动化平台TIA, 驱动器和电机不仅完全集成到西门子自动化环境中，并且可以使用易操作性较强的TIA Selection Tool 和TIA Portal 进行选型和配置。覆盖整个设备制造周期的工程工具确保了工程的高效和快速调试。设备数据更是可以无缝直联基于西门子工业云平台的开放物联网操作系统。

? 可以组合的灵活系统组件

? 适用于**系统的各种证书（UL，CE等）

? IQ编码器技术可轻松调试伺服驱动系统

? 可以停用PDC制动斩波器，从而为电池操作恢复能量

? 设备数据更可以无缝直联基于西门子工业云平台的开放物联网操作系统。

? 与SIMATIC PLC控制器**配合

? 基于全集成自动化（TIA）的无缝工具范围–从使用TIA选择工具进行选择，到在TIA Portal中进行调试和服务

安全驱动，高效运行

SIMATIC MICRO-DRIVE 伺服驱动系统可以实现高级别的标准安全概念，从而为人员和机器提供大的安全性：

? PDC：安全集成功能STO，SS1，SLT，SLS，SSM

? PDC：新的SLT功能（安全限制扭矩）：安全限制扭矩监视运行中的电机电流和电机扭矩

? F-TM ServoDrive：硬接线的方式实现STO

? 使用TIA Portal可以简单地调试所有Safety Integrated功能，并通过PROFIsafe使用SIMATIC控制器进行控制

灵活多样，应用广泛

SIMATIC MICRO-DRIVE 伺服驱动系统可以搭配使用来自西门子产品合作伙伴的优质电机(Dunkermotoren, ebm-papst)和电缆(Harting, KnorrTec)。全面把握驱动系统的需求，从经过严格验证的合作伙伴中选择适合的产品来满足的应用需求。

       SIMATIC MICRO-DRIVE是广泛应用在工业领域中的一种理想的驱动系统。当涉及到在制造生产尤其是创新型领域中的精准定位功能时，我们的产品都是十分具有竞争力与吸引力的。例如，在仓储小车以及高间隔货架运输系统，无人驾驶运输系统，医疗系统中的比如安全可靠的运输MRT检查台，放射影像应用中比如自动对齐天花板设备。

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