（已结束）变频擂台第87期——变频器的选件举例 点击：873 | 回复：14
变频器作为驱动设备，在很多情况下只需要变频器主机的默认配置即可。但在一些比较复杂的控制场合，需要用到一些选件，特别是一些特殊的选件，例如显示面板、连接件、适配器、熔断器、滤波器、制动单元、制动电阻、电抗器、通信模块（卡）、编码器接口模块（卡）、I/O接口卡、PLC/可编程接口模块（卡）、参数设置/调试软件等等。
在本期擂台，请对变频器的选件进行举例，不限变频器的品牌和型号，列举要求：变频器品牌、适用变频器系列或型号、选件名称、选件型号、选件作用。可以直接叙述即可，当然做成表格形式更佳。要求至少对其中一个选件的应用作出举例！
参考格式如下：
西门子MM410系列6SE6430-2AD27-5CA0型变频器进线电抗器：型号为6SE6400-3CC02-2CD0，主要用于减少变频器对电源的干扰等（此处有多个作用，列举主要作用即可）。下面是对该选件的典型应用，下面用图或文字进行说明。
另外，本擂台并不要求你列举完某个系列变频器的所有选件，只是随意列举任意品牌变频器的选件，因此希望不要在说明书上全部复制下来！！！希望大家多列一些大家比较生疏或极有代表意义的选件，例如通信模块、PLC卡件、软件等，然后对其中一种的典型应用作出描述说明，让大家有所受益。。。。。。
希望大家畅所欲言。非常支持原创，评奖倾向于原创者。可以包括工作原理、技术介绍、产品结构，包括一些很具体的数据，包括一些技术细节/优缺点，还可以列举具体案例等，包括其它。。。。。。希望大家热烈的探讨！！！！！！
变频擂台每周一期，本期擂台的最晚结贴时间为：2012年7月9日。
奖项设置：一等奖1名：20MP，二等奖3名：10MP，三等奖10名：30积分。
MP介绍：gongkongMP即工控币，是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位，类似于大家熟悉的QB，1个MP=1元人民币。
卷绕功能模块
汇川MD330张力控制专用变频器是高性能矢量控制变频器MD320的基础上增加卷绕功能模块开发的。MD330集成了丰富完善的卷绕控制模式，能够满足各种情况下的卷绕张力控制，使机械电器控制系统更为简化。MD330有张力闭环和张力开环控制模式，还有一种卷绕模式下的恒线速度控制模式，相比于传统的线速度闭环系统更为稳定。MD330内置有卷径计算模块，可以在各种场合下获得准确的卷径。MD330具有完善的惯量补偿模块，使在张力开环（转矩控制）模式下降低系统加减速对张力造成的影响。MD330具有两套PID参数，可以针对卷经或线速度进行匹配，在高低两端间线性变化，使系统全程获得稳定的控制效果。MD330具有丰富的张力锥度控制功能，在张力开环模式或压力传感器张力闭环模式下可以直接控制张力的锥度变化，在摆杆（摆辊）传感器张力闭环模式下，可以通过锥度模拟量输出控制气缸比例阀来控制张力锥度。MD330具有自动换盘控制逻辑，使不停机换盘的控制非常简化。
擂主一口气出了这么多题目（87到91期），但是实际上都是围绕变频器的可选件展开的。提到自动化设备的可选插件，其实不是什么新鲜事，这起源于模块化设计思想。80年代末，我们国产的PID调节器还要在现场一个一个电阻电容来调整时。德国已经淘汰的生产线制造的整流装置（70年代产品，属于模拟技术）已经可以在我们认为应该放置PID调节器的地方，更换滑模变结构控制器。但是要在论坛这么样的空间，来讨论清楚变频器就已经不容易，那如何来谈论变频器的可选件问题呢?
我们以这样的思路来讨论这个问题。首先，我们来看看变频器基本结构之上在具体的应用中可能遇到那些问题，那么要解决这些问题，我们是否可以在变频器的基本结构上增加某些模块。这些地方就应该是可选件应该出现的地方。其次，我们还必须具体的来谈论可选件问题，总不能谈了半天也不见一个真正的应用例子。既要有普遍性又要有代表性的具体实例。这是我们处理这几期擂台题目的基本思路。但是这几期题目对于没有太多应用经验的新手来说，多少有些不知所云，论坛无法用大量图纸来陈述。但是我会注明我的陈述的出处。我保证我讲到的问题绝对是生产厂家直接描述了的，不是会意，也没有延伸。只是原原本本，按照我的思路重新组织而已。
1、在谈论变频器的可选件问题之前，我们先来谈变频器本身。
1.1变频器是将固定电压频率的电源转换为电压和频率可以调整的电源。
1.2变频器可以分为交直交变频器和交交变频器。我们下面讨论只讨论交直交变频器。
1.3变频器根据电源的近似类型可以分为电压型和电流型。在下面的例子只讨论电压型。
1.4变频器的变流元件可以有多种，比如可控硅、GRT，我们只讨论整流桥为二极管，逆变桥为IGBT的变频器。
1.5我们讨论的变频器从电源直接取电压，输出总是交流电机（同步或异步）
1.6为了减少变频器对电网的谐波干扰我们需要电源变压器或进线电抗器，由于电源变压器成本很高，一般当变频器功率同电网供电区段变压器容量相比很小时，一般采用进线电抗器。但是在应用时，没有EMC要求的场合，可以不用进线电抗器。我们可以看到在国内应用很多地方都不装进线电抗器，进线电抗器是可选件。
1.7变频器输入电源之前可以有滤波器、功率因数改善的整流模块等，这些无疑也是可选件。
1.8既然变频器负载是电动机，那么电动机在减速时，难免机械竜会回馈到电网，一般会通过IGBT反并联二极管，给中间电路的电容充电，但是为了抑制电容电压过高需要刹车单元和刹车电阻。但是刹车电源和刹车电阻不是所有应用都需要，所以也是可选件。
1.8吸收电机能量也可以用可再生模块，这个也成为可选件。
1.9并不是所有变频器应用都需要速度反馈，因而速度反馈可以成为某些类型变频器的可选件。
1.10对于某些特殊应用甚至可以增加工艺板来完成像収卷控制甚至过程控制。
1.11变频器输入有多种，操作面板成为可选件。
1.12通讯的方式很多为了实现变频器各种通讯环境的使用，因而通讯板或通讯适配器成为可选件。
综上所述：
变频器在基本结构之上，还可能需要以下可选件：
- 进线电抗器，在电网电源和变频器交流输入（R、S、T）之间
- 进线滤波器，在电网电源和变频器交流输入（R、S、T）之间
- 功率因数改善单元，在电网电源和变频器整流桥输出直流电压之间，这时变频器R、S、T不接线
- 制动单元和刹车电阻，接在变频器整流桥输出直流电压之间
- 再生制动单元，变频器输出电压和电网电源之间
- 工艺板（如収卷控制、过程控制，比较强大的有西门子T100），变频器CPU板插口
- 反馈板（如三菱FR-A7AP），变频器CPU板插口
- 操作面板，变频器通讯面板接口
- 通讯板或适配器、分配器，变频器CPU板插口或变频器通讯口
- 应用软件（组态或数据监控调试需要）
2、三菱FR-A500系列的可选件
2.1外部放置型选件（不包括附件、安装或防护方面的选件，也不包括日本本土应用的选件）
- 参数单元（8种语言）FR-PU04
- EMC规格认可的噪声滤波器 SFxx
- 浪涌电压抑制滤波器 FR-ASF-Hxx
- 直流电抗器 FR-BEL-(H)xx
- 交流电抗器 FR-BAL-(H)xx
- 无线电噪声滤波器 FR-BIF-(H)xx
- 线噪声滤波器 FR-BSF01、FR-BLF
- BU制动单元 BU-1500...
- 制动单元 FR-BU-15K...
- 制动电阻 FR-BR-15K...
- 高频制动电阻 FR-ABR-(H)xx...
- 能量回馈单元 FR-RC-15K...
- 提高功率因素整流器 FR-HC7.5K...
2.2内置选件
- 12位数字输入 FR-A5AX
- 数字输出扩展模拟输出设备FR-A5AY
- 继电器输出 FR-A5AR
- 定位控制、PLG输出、脉冲串输出 FR-A5AP
- 计算机网络、继电器输出 FR-A5NR
- Profibus DP FR-A5NP
- Device Net FR-A5ND
- CC-Link FR-A5NK
- Modbus Plus FR-A5NM
5、欧系变频器，常见的有施耐德ATV71、LENZE9300伺服控制器、西门子MICR．ｍａｓｔｅｒ440(MM40),这些变频器的参数和三菱变频器的有很大的差别：
- 参数多，使用灵活
- 都有简单应用设计，施耐得采用宏，定义一些简单的应用，但原则上你可以根据自己的需要连接软件模块
- 都直接有编码器和数字输入端口
- 部分硬件接口可以自定义
- 都支持某种现场总线通讯，并且都有通讯模块作为可选件
所有这些好像給人眼花撩乱的感觉，但是许多进口设备上却大量使用，更重要的是，这些欧系变频器常常组态使用，一般不容易用其他变频器替代，甚至同一系列，软硬件版本不同都不能替代。但是欧系变频器的资料常常更详细，详细到里面数据如何处理都有介绍，是学习变频器极好的资料。对于欧系变频器，订货号是唯一的，订货号就决定软硬件配置。欧系变频器的订货号十分多，所以每一个订货号都是一个特殊的配置。在中文说明书不太介绍可选件。但是上面范围的可选件基本都存在。
6、作为这期擂台的一个特殊的案例，我们介绍一个变频器系列，它可以说是全可选的。这以西门子MASTERDRIVS 系列变频器为例：
功率可选，电压范围可选；
变频器安装规格为固定的款式；
电子箱有6个可供选择的插槽（A、C、D、E、F、G）可以安装各种各样的通讯板、工艺板、反馈板；
主板可以选择CU可以选择MC（CUMC）运动控制、VC（CUVC、CU2）矢量控制、FC（CU1）、SC（CU3）；
可以安装通讯板SCB2（总线端子X128）、CBP2（DP总线板）、CBP（DP总线板）、SLB（SIMOLINK板）、CBC（CAN总线板）
可以安装工艺板T100、T300、T400，
可以安装第三方的一些板卡
由于主板带有丰富的输入输出和通讯口，而且有众多类型的CU可以满足不同的应用，又有T100带有PP-BUS通讯，可以很方便实现链式传动，加之软件采用BICO技术，实现完全组态。
所以我们可以说MD系列变频器为我们准备了完全的材料，能否做出可口的佳肴，就看厨师的手艺了。
这个意义上MD变频器是完全可选的。
7、作为变频应用的选件，对于某些变频器，工具软件是必要的。工具软件可用于参数设定，拷贝，网络监控等用处。因为使用软件，参数显示更直观，有些软件支持功能图，变频器参数的作用更透明。
变频器工具软件，常常需要通讯模块和电缆连接计算机和变频器端口。所幸电缆的界线图常常公开的，可以自己制作，部分软件也是免费的。如西门子DriveMonitor.LENZE 的GDC EASY都是免费的。LENZE软件应用需要单独购买通讯模块，比较便宜的需要1000多元。
对于应用数量巨大的组太应用的变频器，建议配置工具软件。这样对数据备份和传输十分便利。因为这种情况下，每个应用的变频器参数都不同，即使硬件完全一样！
西门子的MASTERDRIVE系列还有共用直流母线型的。就是有单独的整流单元+直流母线+多逆变器。
这种整流单元是可控硅的整流桥，可选带逆变桥的。逆变桥的容量可以是整流桥的25%，40%，或100%，这要根据你的生产工艺的要求确定。如果仅仅是偶尔制动，也可以选制动单元+制动电阻，不要逆变桥，可以省些钱。
可以把多个逆变器挂在直流母线上。这样当各个逆变器处于不同工作状态时，它们之间可以有能量交换。尤其是一对卷曲－－开卷机组挂在同一个直流母线时，理论上整流单元可以等于或小于任何一个逆变器的容量。
西门子新推出的SINAMICS系列变频器，内部组件之间采用DRIVE-CLIQ现场通讯总线。不需人工组态，只要把所选件联到DRIVE-CLIQ总线上即可，系统会自己识别，读出所联结选件的电子铭牌，并显示出拓扑结构图。
一般的可选件包括开关量输人/输出，模拟量输人/输出，同步电源输人，速度编码器输人等。可根据控制的需要增减。
SINAMICS系列包括直流和交流调速。也包含了从低压到中压的所有功率范围和调速类型。
SINAMICS 系列在低压有S型和G型。还有用于伺服控制的SINAMICS V60
中压交-直-交电压型：GM150
中压交-直-交电流型：GL150
中压交-交变频：SL150
直流有SINAMICS DM
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