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，各大工廠的發展模式發生了較大的變化，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為工廠走向現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從技術改造向自動化控制全面推進的飛速發展過程中，尤顯其競爭優勢，并且得到了廣泛的應用。

二、西門子變頻器的應用實例

（一）在制造業中的應用

我國制造業走向現代化發展模式，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中，將工藝參數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，收集相關的數據，優化工藝過程，進而為制造業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構成，還是動態品質極高的閉環矢量控制功能，以及開放式的現場總線系統和快捷安全的操作和監控，都為西門子變頻器在制造業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，該系統存在許多問題，因此公司有必要對控制系統進行改造。在改造方案中，驅動雙流鋁線機時采用了西門子公司節能型變頻器。該控制方式靈活多樣，模擬與數字的輸入輸出及加速與減速的斜坡函數可編程，具有快速電流限制功能，避免頻繁跳閘現象，制動單元與制動電阻可實現快速制動功能。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的變頻器，它是一種晶閘管三相橋式全數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處理開環和閉環控制。在功率箱中，集成了直流母線電抗器和晶閘管模塊，只占據很小的空間。所有部件，從閉環控制、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，又節省了人力資源。

三、西門子變頻器被大規模應用的原因

西門子變頻器主要有四類：矢量型、基本型、緊湊型和節能型。其中，節能型變頻器被普遍應用在制造和冶金行業中，比同類產品的性能高出很多。從其自身性能優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；防止運行中出現不應有的跳閘現象，限制快速電流通過；可編程；實現I/O 端口自由連接；集成通訊接口，可選通訊模塊；靈活的斜坡函數發生器，可選平滑功能；三組參數切換功能：電機數據切換，命令數據切換；過載能力為140%額定負載電流，持續時間3s，110%額定負載電流，持續時間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，并將系統中可以由用戶修改的數值和對控制結構的修改都以參數、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，模擬與數字函數可編程，短路保護，維護量小，節能、低價等優勢，樹立了良好的口碑，發展前景廣闊。

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