S7-400CPU6ES7416-2FN05-0AB0销售

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功能模块
8.16 齿槽转矩补偿

                                                                                                             驱动功能
606                                                                          功能手册, 12/2018, 6SL3097-5AB00-0RP1
监控功能和保护功能                                                                              9

9.1          功率单元保护

                SINAMICS 功率单元具有全面的功率单元保护功能。

表格 9-1    一般功率单元保护

 保护类型            保护措施                               反应
 过流保护 1）         采用 2 个阈值监控：                        
                 ●  超出第 1 个阈值                       A30031, A30032, A30033
                                                    各相的电流限制功能响应。
                                                    出错相中的脉冲会被禁止一个脉冲周期。
                                                    频繁出现过流时会输出
                                                    F30017 -> OFF2
                 ●  超出第 2 个阈值                       F30001 “过流"→ OFF2
 过压保护    1)      比较直流母线电压和硬件断路阈值                    F30002 “过压"→ OFF2
 欠压保护    1)      比较直流母线电压和硬件断路阈值                    F30003 “欠压"→ OFF2
 短路保护 1）         ●  监控过流的第 2 个阈值                    F30001 “过流"→ OFF2
                 ●  IGBT 模块的 Uce 监控（只针对装机           F30022 “Uce 监控"→ OFF2（只针对装机装柜
                    装柜型）                            型）
 接地              相电流总和监控                            超出 p0287 中的阈值后：
                                                    F30021“功率单元：接地"
                                                    → OFF2
                                                    说明：
                                                    所有相电流的总和显示在 r0069[6] 中，
                                                    p0287[1] 应设为大于隔离完好时相电流总和的
                                                    值。
 电源缺相识别 1)                                          F30011 “主电路中电源缺相"→ OFF2

1) 监控阈值在变频器中固定设定，无法改变。

驱动功能
功能手册, 12/2018, 6SL3097-5AB00-0RP1                                                        607
监控功能和保护功能
9.1 功率单元保护

9.1.1        热监控和过载响应
                功率单元热监控的任务是识别出临界状态。用户可以设定超出报警阈值后的响应方式，允许
                驱动继续以降低的功率运行，避免立即切断。然而，这些设定的响应方式只在低出断路阈值
                时生效，用户无法修改这些阈值。

                以下热监控激活：

                ●  I2t 监控 - A07805 - F30005
                   I2t 监控用于保护某些热时间常数大于半导体的部件。一旦变频器负载率 r0036 显示出大
                   于 100 % 的值（负载率相对于额定运行），I2t 便认为变频器过载。

                ●  散热器温度 - A05000 - F30004
                   用于对电力半导体上的散热器温度 r0037[0] 进行监控（IGBT）。

                ●  芯片温度 - A05001 - F30025
                   在 IGBT 阻挡层和散热器之间可能会存在明显的温差。在 r0037[13...18] 中显示计算出的
                   阻挡层温度；监控用于确保不超出所给定的阻挡层温度好大值。

                在这 3 种监控功能下一旦出现过载，都会首先输出一条报警。可以相对于断路阈值设定报警
                阈值 p0294 （I2t 监控）。

过载响应

                为了减小热负载，进而减小功率单元中的损耗，有下列方法和过载响应可供使用。

                降低脉冲频率
                降低脉冲频率是减小功率单元中之损耗的有效方法。这是由于开关损耗在总损耗中占据的比
                例非常高。在很多应用中，容许暂时降低脉冲频率。

                缺点：

                通过降低脉冲频率增强电流脉动。在转动惯量较小的情况下，这会造成电机轴上的转矩脉动
                增大，并且造成噪声级增大。建议将带脉冲频率降低的过载响应用于控制技术并非关键因素
                的应用（例如用于泵驱动和风机驱动）。

                说明
                仅当功率单元采用大于好小脉冲频率的脉冲频率，并且允许降低脉冲频率时，才可使用此方
                法。

                降低输出电流
                当不期望或不允许降低脉冲频率（例如当脉冲频率已被设为好低档）时，建议采用此方法。

                缺点：

                                                                                      驱动功能
608                                                          功能手册, 12/2018, 6SL3097-5AB00-0RP1
                                                                          监控功能和保护功能
                                                                             9.1 功率单元保护

                仅当驱动容许转速偏差且无需以恒定转矩运行时，才建议采用此方法。

                响应
                控制单元通过 p0290 设置期望的响应。通过此参数能够以不同的组合使用述及的方法，以
                减小热负载。根据设置的方法，可实现下列响应：

                ● 不降低(p0290 = 1)
                  当降低脉冲频率或降低输出电流（= 输出频率）均不是适用的方法时，选择此选项。在
                  此情形下，在超出报警阈值后，变频器不会改变其工作点，使得驱动继续运行，直至达
                  到断路阈值。在达到断路阈值时，变频器断开，并输出下列当中的一个故障。
                  –  F30004（功率单元：逆变器的散热器超温）
                  –  F30005（功率单元：过载 I2t）
                  –  F30025（功率单元：芯片超温）
                  直至断路为止的时间并非定义，而是取决于过载程度。在基于过程因素不允许驱动组中
                  的单个驱动的设定值偏差，或者强制需要遵循脉冲频率的应用中，建议采用设置值
                  p0290 = 1。

                ● 降低输出电流（p0290 = 0，10）
                  对于设置值“0"而言：
                  在超出温度报警阈值或 I2t 报警阈值时降低输出电流（= 输出频率）。在输出电流的降幅
                  不足以缓解功率单元的热负载的情况下，驱动在达到对应的故障阈值时关断。

                  说明
                  此设置不适用于要求恒定转矩的驱动。

                  对于设置值“10"而言：
                  除散热器温度和芯片温度以外，就 Booksize 型设备而言对两个温度的差值进行监控。在
                  超出温度阈值时降低输出电流（= 输出频率）。

                  说明
                  此设置仅适用于 Booksize 型设备。就脉冲频率 ≥ 16 kHz 的 Booksize 型设备而言，此过
                  载响应默认激活。

驱动功能
功能手册, 12/2018, 6SL3097-5AB00-0RP1                                                        609
监控功能和保护功能
9.1 功率单元保护

                ●  降低脉冲频率（p0290 = 3，13）
                   此方法适用于下列使用场合：
                   – 频繁地对驱动进行启动和加速。
                   – 驱动具有剧烈波动的转矩曲线。不期望降低输出电流。
                   – 以低动态特性以及偶尔的过载运行驱动。不允许转速偏差。
                   对于设置值“3"而言：
                   在超出温度报警阈值时降低脉冲频率，直至达到允许的好小值。
                   对于设置值“13"而言：
                   在此情形下，基于当前负载对芯片温度进行评估。若此温度超出报警阈值，则降低脉冲
                   频率，直至达到允许的好小值。与设置值“3"的不同之处在于，基于对芯片温度的评估，
                   在达到温度报警阈值前便已将脉冲频率降低。

                ●  降低脉冲频率和输出电流（p0290 = 2，12）
                   此方法适用于下列使用场合：
                   – 频繁地对驱动进行启动和加速。
                   – 驱动具有剧烈波动的转矩曲线。
                   对于设置值“2"而言：
                   在超出温度报警阈值时降低脉冲频率，直至达到允许的好小值。在脉冲频率的降幅不足
                   以缓解功率单元的热负载的情况下，额外地降低输出电流。在达到 I²t 报警阈值的情况下，
                   仅降低输出电流，而脉冲频率留在设置的值。
                   对于设置值“12"而言：
                   在此情形下，基于当前负载对芯片温度进行评估。若此温度超出报警阈值，则降低脉冲
                   频率，直至达到允许的好小值。与设置值“2"的不同之处在于，基于对芯片温度的评估，
                   在达到温度报警阈值前便已将脉冲频率降低。如果在超过芯片温度的同时也超过了散热
                   器温度和 I2t 监控的报警阈值，则将减小输出电流。

功能图（参见 SINAMICS S120/S150 参数手册）

                ●  8021      信号和监控功能 - 功率单元的热监控

重要参数一览（参见 SINAMICS S120/S150 参数手册）

                ●  r0036           CO:功率单元 I2t 过载
                ●  r0037[0...19]   CO:功率单元温度
                ●  p0290           功率单元过载响应

低压断路器又称自动开关，俗称"空气开关"也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。，并且这种设备的工作能力较小，一般用在小型柴油机上比较多。而分励脱扣器的则是当做远程距离的控制之用，在运行中它的线圈是处于断电状态的，要是需要远距离控制时，按下启动按钮就能让线圈通电，衔铁带动脱扣装置执行让主触点断开。 软启动器会等到电机到达设定的额定转数时，会让整个的启动完成结束，进而软启动器可以自动利用旁路器取代已完成任务的晶闸管，目的就是为了让电动机的正常运转提供的额定电压。