西門子變頻器應用案例

摘要：目前，變頻器的種類多種多樣，西門子變頻器在眾多產品中脫穎而出，作為其中的主導產品之一，以其優(yōu)越的產品性能、適中的價格、完善的售后服務體系正逐漸在被大規(guī)模應用。本文通過列舉大量應用案例，對此進行了簡單的分析。

關鍵詞：西門子變頻器；實際案例；應用分析

正文：

一、西門子變頻器概述

伴隨著近些年先進制造技術和信息化技術的不斷涌現(xiàn)，各大工廠的發(fā)展模式發(fā)生了較大的變化，對生產設備和生產過程中的自動化和智能化提出了更高的要求。西門子變頻器的出現(xiàn)為工廠走向現(xiàn)代化提供了可靠的自動化技術。了解并掌握變頻器的相關知識，可以使變頻器更好的應用在工廠中，并使這種技術得到發(fā)展。雖然西門子變頻器進入中國市場較晚，但是為了滿足不同的控制系統(tǒng)要求，其不斷推出新產品而價格低廉，同時又具有全面的配套通訊自動化技術，因而在我國的應用速度快速增長。在變頻器眾多型號產品中，西門子變頻器還具有高性能、維護量小、控制系統(tǒng)過載能力強以及能精確的滿足工藝需求等特點，在我國造紙、化工、鋼鐵、機械制造等諸多產業(yè)從技術改造向自動化控制全面推進的飛速發(fā)展過程中，尤顯其競爭優(yōu)勢，并且得到了廣泛的應用。

二、西門子變頻器的應用實例

（一）在制造業(yè)中的應用

我國制造業(yè)走向現(xiàn)代化發(fā)展模式，對相關的生產設備和制造技術提出了更高的要求，當然正是這些先進的制造技術推動了制造行業(yè)的不斷前進。西門子變頻器先進的模塊化設計和控制技術，完全滿足了作為先進制造技術的相關應用需求。我們還可以將西門子提供的軟件裝置到自動化系統(tǒng)中，將工藝參數(shù)和控制功能結合在一起，不但可以進行建模和仿真，而且能模擬整個生產過程，收集相關的數(shù)據(jù)，優(yōu)化工藝過程，進而為制造業(yè)的自動化和智能化提供了平臺。無論是可適用于各種場合的系統(tǒng)構成，還是動態(tài)品質極高的閉環(huán)矢量控制功能，以及開放式的現(xiàn)場總線系統(tǒng)和快捷安全的操作和監(jiān)控，都為西門子變頻器在制造業(yè)中的應用提供了可靠的保證。

（二）在某大型煉鋼廠中的應用

該煉鋼廠原有氧氣加鋁控制系統(tǒng)一套，控制一臺雙流鋁線機和一臺單流鋁線機。在運行中，該系統(tǒng)存在許多問題，因此公司有必要對控制系統(tǒng)進行改造。在改造方案中，驅動雙流鋁線機時采用了西門子公司節(jié)能型變頻器。該控制方式靈活多樣，模擬與數(shù)字的輸入輸出及加速與減速的斜坡函數(shù)可編程，具有快速電流限制功能，避免頻繁跳閘現(xiàn)象，制動單元與制動電阻可實現(xiàn)快速制動功能。具有抗過載能力強的特點并且對過電壓、欠電壓、短路等有保護作用，還有保護電動機過熱、電動機失速等負載電動的功能。提高了設備的控制精度，設備安全可靠，調試維護人員維護量小。

（三）在鋼鐵冶金集團中的應用

該公司進行現(xiàn)代化改造過程中，其中需要安裝一套新的高爐鼓風機。西門子公司為該鼓風機提供尖端的驅動技術。西門子公司選用了一款專門為同步電機運行而開發(fā)的變頻器，它是一種晶閘管三相橋式全數(shù)字式電流源型變頻器，使變頻器和電機更好的結合在一起，成為一個完美的解決方案。它采用多處理器系統(tǒng)處理開環(huán)和閉環(huán)控制。在功率箱中，集成了直流母線電抗器和晶閘管模塊，只占據(jù)很小的空間。所有部件，從閉環(huán)控制、電源直到信號匹配和為外部信號設置的接線板，都以緊湊的方式納入控制柜中，有效節(jié)省空間資源。兩個獨立的直流母線的電抗器反向耦合，這種電路結構可采用相當小的直流母線電抗器，它只有傳統(tǒng)額定功率電路結構所采用直流母線電抗器的一半左右。變頻器在運行上相當可靠，幾乎不需要維護，又節(jié)省了人力資源。

三、西門子變頻器被大規(guī)模應用的原因

西門子變頻器主要有四類：矢量型、基本型、緊湊型和節(jié)能型。其中，節(jié)能型變頻器被普遍應用在制造和冶金行業(yè)中，比同類產品的性能高出很多。從其自身性能優(yōu)勢分析可以歸納出幾個原因：

（1）啟動時額定轉矩高。啟動轉矩達額定轉矩1.5 倍以上。

（2）運行時能實現(xiàn)高精度的轉矩控制。

（3）控制和保護功能。內置PID 控制器；防止運行中出現(xiàn)不應有的跳閘現(xiàn)象，限制快速電流通過；可編程；實現(xiàn)I/O 端口自由連接；集成通訊接口，可選通訊模塊；靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，可選平滑功能；三組參數(shù)切換功能：電機數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換；過載能力為140%額定負載電流，持續(xù)時間3s，110%額定負載電流，持續(xù)時間60s；過電壓、欠電壓保護；變頻器過溫保護；電動機過熱保護，電機保護；短路、接地故障保護。

（4）傳動控制的軟件開放程度高。目前專門針對高性能的交流傳動開發(fā)的變頻器中，西門子公司的矢量控制變頻器除了做到交流傳動中的優(yōu)勢功能外，還在傳動控制的軟件開放程度中，幾乎公開了所有的傳動控制電路，并將系統(tǒng)中可以由用戶修改的數(shù)值和對控制結構的修改都以參數(shù)、連接量的形式提供給用戶，自由度和公開度比較大。

四、結語：

西門子變頻器進入中國市場后迅速被廣泛應用，主要是因為其能完全滿足生產要求，以及西門子變頻器可靠的性能，高精度的轉矩控制，模擬與數(shù)字函數(shù)可編程，短路保護，維護量小，節(jié)能、低價等優(yōu)勢，樹立了良好的口碑，發(fā)展前景廣闊。

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