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德國制造: 現(xiàn)貨      聯(lián)   系   人： 夏依明《夏工》   

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高效工程組態(tài)成就高效自動(dòng)化

SINAMICS G120變頻器 模塊化設(shè)計(jì)，可靈活擴(kuò)展

面向未來的驅(qū)動(dòng)理念，用戶可以在同一變頻器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不斷的創(chuàng)新。出眾的維護(hù)和維修友好性。

應(yīng)用：靈活驅(qū)動(dòng)，適用于各種應(yīng)用完全集成的安全保護(hù)功能，全球*款具有SS1和SLS功能的產(chǎn)品。

基于集成化的安全保護(hù)技術(shù)，設(shè)備運(yùn)行更安全，操作更簡便。

由于集成了安全保護(hù)功能，使具有安全保護(hù)的自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的購建費(fèi)用大大降低。也有效的*保*了人機(jī)安全。應(yīng)用：生產(chǎn)機(jī)械（包裝機(jī)、紡織機(jī)），材料運(yùn)輸機(jī)械等。

PROFIBUS和PROFINET總線標(biāo)準(zhǔn)——全球首次將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中。

更多節(jié)點(diǎn)，多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌哂懈叩男阅躊ROFIBUS和PROFINET的優(yōu)點(diǎn)不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線，而且表現(xiàn)在其優(yōu)化的工程和組態(tài)結(jié)構(gòu)。它們使成熟的IT技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，并使辦公工具應(yīng)用在工業(yè)控制中。

應(yīng)用：遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)機(jī)線和傳動(dòng)設(shè)備（例如汽車工業(yè)）。

再生能量回饋能力：該輸出功率范圍內(nèi)全球獨(dú)一無二。

節(jié)能，節(jié)省空間，無需制動(dòng)電阻。采用創(chuàng)新的功率模塊，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的能量回饋。全功率段都能實(shí)現(xiàn)換相整流，不產(chǎn)生任何系統(tǒng)干擾。而且所需線電流*小，與常規(guī)變頻器相比，降低到80%。

應(yīng)用：適用于車輛運(yùn)輸、離心機(jī)以及其它具有高慣性矩的生產(chǎn)機(jī)器的驅(qū)動(dòng)。

采用全新冷卻概念，魯棒性大大增強(qiáng)。

并且發(fā)布一些控制信息來指導(dǎo)現(xiàn)場系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，他們對(duì)人機(jī)界面的直觀性和友好性要求較高，人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮以下原則。

1.以用戶為中心的基本設(shè)計(jì)原則

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要抓住用戶的特征，發(fā)現(xiàn)用戶的需求。在系統(tǒng)整個(gè)開發(fā)過程中要不斷征求用戶的意見，向用戶咨詢。系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)境，必須理解用戶對(duì)系統(tǒng)的要求。*好的方法就是讓真實(shí)的用戶參與開發(fā)，這樣開發(fā)人員就能正確地了解 用戶的需求和目標(biāo)，系統(tǒng)就會(huì)更加成功。

2．順序原則cpu模塊6ES7288-1ST30-0AA0

即按照處理事件順序、訪問查看順序（如由整體到單項(xiàng)，由大到小，由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計(jì)監(jiān)控管理和人機(jī)對(duì)話主界面及 其二級(jí)界面。

3．功能原則

即按照對(duì)象應(yīng)用環(huán)境及場合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類型、不同管理對(duì)象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對(duì)話交互的同時(shí)性要求 等，設(shè)計(jì)分功能區(qū)分多級(jí)菜單、分層提示信息和多項(xiàng)對(duì)話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面，從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和 特點(diǎn)，提高其友好性和易操作性。

4．一致性原則

包括色彩的一致，操作區(qū)域一致，文字的一致。即一方面界面顏色、形狀、字體與國家、國際或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相一致。另一方面界面顏色、 形狀、字體自成一體，不同設(shè)備及其相同設(shè)計(jì)狀態(tài)的顏色應(yīng)保持一致。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計(jì)的一致性使運(yùn)行人員看界面時(shí)感到舒適，從而不分散 他的注意力。對(duì)于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問題的運(yùn)行人員來說，一致性還能減少他們的操作失誤。

5．頻率原則

即按照管理對(duì)象的對(duì)話交互頻率高低設(shè)計(jì)人機(jī)界面的層次順序和對(duì)話窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問對(duì)話頻率。

6．重要性原則

即按照管理對(duì)象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平，設(shè)計(jì)人機(jī)界面的主次菜單和對(duì)話窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控 制系統(tǒng)的主次，實(shí)施好控制決策的順序，實(shí)現(xiàn)*優(yōu)調(diào)度和管理。

7．面向?qū)ο笤瓌t

即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì)，設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息 ，從而提高用戶的交互水平和效率。

人機(jī)交互界面，無論是面向現(xiàn)場控制器還是面向上位監(jiān)控管理，兩者是有密切內(nèi)在聯(lián)系的，他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場設(shè)各對(duì)象是相同的，因此 許多現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)是未來的發(fā)展方向，因?yàn)樗_實(shí)體現(xiàn)了易憧、簡單、實(shí)用的基木 原則，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其優(yōu)越性。

人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過程可分為以下幾個(gè)步驟：

3.1 創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計(jì)模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過程性描述，界面設(shè)計(jì)一般只作為附屬品，只有對(duì)用戶的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個(gè)性、種族背景等）有所了解，才能設(shè)計(jì)出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對(duì)未來系統(tǒng)的假想(簡稱系統(tǒng)假想）設(shè)計(jì)用戶模型，*終使之與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合，用戶才能對(duì)系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時(shí)要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息，系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語法和語義信息。總之，只有了解用戶、了解任務(wù)才能設(shè)計(jì)出好的人機(jī)界面。

3.2 確定為完成此系統(tǒng)功能人和計(jì)算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)

任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實(shí)際出發(fā)，通過對(duì)原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類似的任務(wù)；另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明，導(dǎo)出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。

逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù)，直至對(duì)每個(gè)任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識(shí)別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀的對(duì)象以及與對(duì)象關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。

3.3 考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問題

設(shè)計(jì)任何一個(gè)機(jī)界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、用戶求助機(jī)制、錯(cuò)誤信息處理和命令方式四個(gè)方面。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過長是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨*多的問題，除了響應(yīng)時(shí)間的絕對(duì)長短外，用戶對(duì)不同命令在響應(yīng)時(shí)間上的差別亦很在意，若過于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無關(guān)信息；錯(cuò)誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語描述，同時(shí)還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯(cuò)誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯(cuò)信息時(shí)，若再輔以聽覺（鈴聲）、視覺（專用顏色）刺激，則效果更佳；命令方式*好是菜單與鍵盤命令并存，供用戶選用。

3.4 借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個(gè)軟件原形，此時(shí)僅有用戶界面部分，此原形交用戶評(píng)審，根據(jù)反饋意見修改后再交給用戶評(píng)審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為止。一般可借助于用戶界面工具箱作。

1. 人機(jī)界面產(chǎn)品的定義

連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫。

2. 人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機(jī)和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。

3. 人機(jī)界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)

基本功能：

設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈、按鈕、文字、圖形、曲線等；

數(shù)據(jù)、文字輸入操作，打印輸出；

生產(chǎn)配方存儲(chǔ)，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄；

簡單的邏輯和數(shù)值運(yùn)算；

可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)。

選型指標(biāo)：

顯示屏尺寸及色彩，分辨率；

HMI的處理器速度性能；

輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤；

畫面存貯容量，注意廠商標(biāo)注的容量單位是字節(jié)（byte）、還是位（bit）；

通訊口種類及數(shù)量，是否支持打印功能。

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4. 人機(jī)界面產(chǎn)品分類

薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7?，畫面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬初級(jí)產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機(jī)界面；

觸摸屏輸入的HMI，顯示屏尺寸為5.7?～12.1?，畫面組態(tài)軟件免費(fèi)，屬中級(jí)產(chǎn)品；

基于平板PC計(jì)算機(jī)的、多種通訊口的、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4?，畫面組態(tài)軟件收費(fèi)，屬高端產(chǎn)品。

5. 人機(jī)界面的使用方法

明確監(jiān)控任務(wù)要求，選擇適合的HMI產(chǎn)品；

在PC機(jī)上用畫面組態(tài)軟件編輯“工程文件”；

測試并保存已編輯好的“工程文件” ；

PC機(jī)連接HMI硬件，下載“工程文件”到HMI中；

連接HMI和工業(yè)控制器（如PLC、儀表等），實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

通過外部散熱片冷卻功率模塊，散熱效率高。

功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成，電子部分的冷卻則通過系統(tǒng)對(duì)流，這使其可用于更加苛刻的氣候環(huán)境。電子部分增加西門子變頻器 編輯詞條

B 添加義項(xiàng) ?

西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的知名變頻器品牌，主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，西門子的高低壓變西門子變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居第 一。

西門子變頻器在中國市場的使用*早是在鋼鐵行業(yè)，

然而在當(dāng)時(shí)電機(jī)調(diào)速還是以直流調(diào)速為主，變頻器的應(yīng)用還是一個(gè)新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調(diào)速已逐步取代了直流調(diào)速，成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的主流，西門子變頻器因其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)在這巨大的中國市場中取得了超規(guī)模的發(fā)展，西門子在中國變頻器市場的成功發(fā)展應(yīng)該說是西門子品牌與技術(shù)的**美結(jié)合。在中國市場上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設(shè)備的引進(jìn)而一起進(jìn)入了中國的市場，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門子變頻器*為成功的一個(gè)系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說的6SE70系列。它不僅提供了通用場合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等特殊行業(yè)要求使用的多電機(jī)傳動(dòng)的直流母線方案。當(dāng)然西門子也推出了在我個(gè)人看來技術(shù)上比較失敗然而在市場上卻相當(dāng)成功的ECO變頻器，在技術(shù)上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場上的成功主要是因?yàn)樗搅烁皇孔冾l器成為中國市場的第 一品牌。現(xiàn)在西門子在中國市場上的主要機(jī)型就是MM420，MM440.6SE70系列。

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全新原裝: 參數(shù)

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西門子變頻器MicroMaster440

西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。

它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)具備超強(qiáng)的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有無可比擬的靈活性。

主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；

矢量控制方式，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制；

高過載能力，內(nèi)置制動(dòng)單元；

三組參數(shù)切換功能。控制功能： 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式；

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件；

數(shù)字量輸入6個(gè)，模擬量輸入2個(gè)，模擬量輸出2個(gè)，繼電器輸出3個(gè)；

獨(dú)立I/O端子板，方便維護(hù)；

采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接；

內(nèi)置PID控制器，參數(shù)自整定；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；

具有15個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；

可實(shí)現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式；

在電源消失或故障時(shí)具有"自動(dòng)再起動(dòng)"功能；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；

快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；

有直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能。

保護(hù)功能：

過載能力為200%額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間3秒和150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒；

過電壓、欠電壓保護(hù)；

變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)；

接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；

閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)；

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采用PIN編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖。

西門子變頻器MicroMaster430

西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設(shè)計(jì)，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性。控制軟件可以實(shí)現(xiàn)專用功能：多泵切換、手動(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運(yùn)行方式等。

主要特征：

380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；

風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專用；

牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計(jì)；

控制信號(hào)的快速響應(yīng)；

控制功能：

線性v/f控制，并帶有增強(qiáng)電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點(diǎn)v/f控制；

內(nèi)置PID控制器；

快速電流限制，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；

數(shù)字量輸入6個(gè)，模擬量輸入2個(gè)，模擬量輸出2個(gè)，繼電器輸出3個(gè)；

具有15個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；

采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP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(jī)數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換；

風(fēng)機(jī)和泵類專用功能：

多泵切換；

旁路功能；

手動(dòng)/自動(dòng)切換；

斷帶及缺水檢測 ；

節(jié)能方式；

保護(hù)功能：

過載能力為140%額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間3秒和110%額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒;

過電壓、欠電壓保護(hù)；

變頻器過溫保護(hù)；

接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；

I2t電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)；

PTC Y電機(jī)保護(hù)。

西門子變頻器MicroMaster420

西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。

主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；

380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；

模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有*多的靈活性；

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，操作方便。

控制功能：

線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制；

磁通電流控制（FCC），可以改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性；

*新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；

數(shù)字量輸入3個(gè)，模擬量輸入1個(gè)，模擬量輸出1個(gè)，繼電器輸出1個(gè)；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；

具有7個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；

捕捉再起動(dòng)功能；

在電源消失或故障時(shí)具有“自動(dòng)再起動(dòng)”功能；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；

快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；

有直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能；

采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接。

保護(hù)功能：

過載能力為150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒；

過電壓、欠電壓保護(hù)；

變頻器過溫保護(hù)；

接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；

I2t電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)；

采用PTC通過數(shù)字端接入的電機(jī)過熱保護(hù)；

采用PIN編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖；

閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)。

西門子G120C緊湊型變頻器

SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設(shè)計(jì)樹立了典范。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調(diào)試，簡單的面板操作，方便友好的維護(hù)以及豐富的集成功能都將成為新的標(biāo)準(zhǔn)。

SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對(duì)于高性價(jià)比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計(jì)的變頻器，同時(shí)它還具有操作簡單和功能豐富的特點(diǎn)。這個(gè)系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速，調(diào)試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調(diào)試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現(xiàn)場總線接口，以及用于參數(shù)拷貝的存儲(chǔ)卡槽。

SINAMICS G120C 變頻器包含三個(gè)不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效，變頻器集成了矢量控制實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化利用并自動(dòng)降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動(dòng)化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡單地采用PC機(jī)通過USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實(shí)現(xiàn)西門子通用型變頻器的特點(diǎn)

西門子變頻器進(jìn)入中國市場較晚，但是其增長速度*快。西門子變頻器主要分為通用型、工程型和專用型三類。西

門子通用型變頻器快速增長的原因主要有以下幾個(gè)方面:

(1)  不斷推出新產(chǎn)品，滿足不同用戶的特定要求。西門子產(chǎn)品一般的更新周期不超過5年。其產(chǎn)品能夠滿足不同用

戶的特殊要求。

(2)  強(qiáng)大的通訊功能和全面的配套軟件，是西門子自動(dòng)化產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。這在我國造紙、化工、鋼鐵、機(jī)械制造

等諸多產(chǎn)業(yè)從技術(shù)改造向自動(dòng)化控制全面推進(jìn)的飛速發(fā)展過程中，尤顯其競爭優(yōu)勢。

(3)  近兩年推出的MM4新一代變頻器不僅具有西門子工程型變頻器MasterDrive的良好架構(gòu)，還具有較高的性能價(jià)格

比，雖然價(jià)格不高卻有著比同類產(chǎn)品更強(qiáng)大的功能。利用BiCo功能可以為更為復(fù)雜的功能進(jìn)行編程，它可以在輸入

(數(shù)字的，模擬的，串行通訊的等等)和輸出(變頻器的電流，頻率，模擬輸出，繼電器節(jié)點(diǎn)輸出等等)之間建立布爾

代數(shù)式和數(shù)學(xué)關(guān)系式。

(4)  MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是：他給用戶提供的是一個(gè)完全開放的編程平臺(tái)，使用

戶可以根據(jù)自己的需要*大限度的合理利用有限的資源實(shí)現(xiàn)盡可能復(fù)雜的控制特性。它的幾十個(gè)自由功能塊可以代

替PLC實(shí)現(xiàn)一些簡單的編程操作。

(5)  由于價(jià)格低廉，變頻器在制造時(shí)不得已選用了一些底端的原器件，或者說在選用原器件時(shí)考慮的富裕量太小。

比如：耐壓，耐溫，耐電壓、電流沖擊等。因此，在我國使用的實(shí)踐中出現(xiàn)問題相對(duì)較多，這是令我們感到非常遺

憾的地方。

2常見故障現(xiàn)象分析及處理方法

一般來說，當(dāng)你拿到一臺(tái)有故障的變頻器，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路

板上有沒有明顯燒損的痕跡。

具體方法是：用萬用表(*好是用模擬表)的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極，用紅表棒分別測量變頻器

的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一

些，并且沒有充放電現(xiàn)象。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和

三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放

電現(xiàn)象。否則，說明模塊損壞。這時(shí)候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤

其禁止上電，以免造成更大的損失。

如果以上測量結(jié)果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。

(1)  上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅(qū)動(dòng)板有問題，

也有少部分是因?yàn)橹骺匕逶斐傻模梢韵葥Q一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅(qū)動(dòng)板部分了。

(2)  上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現(xiàn)象說明整流和開關(guān)電源工作

基本正常，問題出在開關(guān)電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關(guān)電源的幾路整流二

極管，很容易發(fā)現(xiàn)問題。換一個(gè)相應(yīng)的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動(dòng)沖

擊造成的。

(3)  有時(shí)顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機(jī)殼或動(dòng)一動(dòng)面板和主板時(shí)而能正常，一般屬于接插件的問

題，檢查一下各部位接插件。也發(fā)現(xiàn)有個(gè)別機(jī)器是因?yàn)榫€路板上的阻容元件質(zhì)量問題或焊接不良所致。

(4)  上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數(shù)情況下?lián)Q一塊主控板問題就解決了，一般是因?yàn)橥鈬刂?

線路有強(qiáng)電干擾造成主控板某些元件(如帖片電容、電阻等)損壞所至，我分析與主控板散熱不好也有一定的關(guān)系。

但也有個(gè)別問題出在電源板上。

例如:重慶某水泥廠回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)用的一臺(tái)MM440-200kW變頻器，由于負(fù)載慣量較大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)距大，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)頻率只

能上升到5Hz左右就再也上不去，并且報(bào)警[F0001]。客戶要求到現(xiàn)場服務(wù)，我當(dāng)時(shí)考慮認(rèn)為：作為變頻器本身是沒

有問題的，問題是客戶參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，用矢量控制方式，再正確設(shè)定電機(jī)的參數(shù)/模型就可以解決問題。又過了兩

天客戶來電告訴我變頻器已經(jīng)壞了，故障現(xiàn)象是上電顯示[-----]。經(jīng)現(xiàn)場檢查分析，這種故障是因?yàn)橹骺匕宄鰡?

題造成的，因?yàn)橛脩粼诎惭b的過程中沒有嚴(yán)格遵循EMC規(guī)范，強(qiáng)弱電沒有分開布線、接地不良并且沒有使用屏蔽

線，致使主控板的I/O口被燒毀。后來，我申請(qǐng)了維修服務(wù)，SFAE的工程師去現(xiàn)場維修，更換了一塊主控板問題解

決了。

(5)  上電后顯示正常，一運(yùn)行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現(xiàn)象說明IGBT模

塊損壞或驅(qū)動(dòng)板有問題，需更換IGBT模塊并仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)部分后才能再次上電，不然可能因?yàn)轵?qū)動(dòng)板的問題造成

IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現(xiàn)，一般是因?yàn)樽冾l器多次過載或電源電壓波動(dòng)較大(特別是偏低)使得變頻器脈

動(dòng)電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護(hù)措施所造成的。

還有一些特殊故障(不常見但有一些普遍意義，可以舉一反三，希望達(dá)到拋磚引玉的效果)，例如:

(6)  有一臺(tái)變頻器(MM3-30KW)，在使用的過程中經(jīng)常“無故”停機(jī)。再次開機(jī)可能又是正常的，機(jī)器拿到我這兒來

以后，開始我也沒有發(fā)現(xiàn)問題所在。經(jīng)過較長時(shí)間的觀察，發(fā)現(xiàn)上電后主接觸器吸合不正常--有時(shí)會(huì)掉電，亂跳。

查故障原因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殚_關(guān)電源出來到接觸器線包的一路電源的濾波電容漏電造成電壓偏低，這時(shí)如果供電

電源電壓偏高還問題不大，如果供電電壓偏低就會(huì)致使接觸器吸合不正常造成無故停機(jī)。

(7)  還有一臺(tái)變頻器(MM4-22KW)，上電顯示正常，一給運(yùn)行信號(hào)就出現(xiàn)[P----]或[-----]，經(jīng)過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)風(fēng)

扇的轉(zhuǎn)速有些不正常，把風(fēng)扇拔掉又會(huì)顯示[F0030]，在維修的過程中有時(shí)報(bào)警較亂，還出現(xiàn)過[F0021\F0001

\A0501]等。在我先給了運(yùn)行信號(hào)然后再把風(fēng)扇接上去就不出現(xiàn)[P----]，但是，接上一個(gè)風(fēng)扇時(shí)，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是正

常的，輸出三相也正常，第二個(gè)風(fēng)扇再接上時(shí)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速明顯不正常。于是我分析問題在電源板上。結(jié)果是開關(guān)電

源出來的一路供電濾波電容漏電造成的，換上一個(gè)同樣的電容問題就解決了。

（8）在某鋼鐵廠有一臺(tái)75kW的MM440變頻器，安裝好以后開始時(shí)運(yùn)行正常，半個(gè)多小時(shí)后電機(jī)停轉(zhuǎn)，可是變頻器的

運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)并沒有丟失卻仍在保持，面板顯示[A0922]報(bào)警信息（變頻器沒有負(fù)載），測量變頻器三相輸出端無電壓

輸出。將變頻器手動(dòng)停止，再次運(yùn)行又回復(fù)正常。正常時(shí)面板顯示的輸出電流是40A-60A。過了二十多分鐘同樣的

故障現(xiàn)象出現(xiàn)，這時(shí)面板顯示的輸出電流只有0.6A左右。經(jīng)分析判斷是驅(qū)動(dòng)板上的電流檢測單元出了問題，更換驅(qū)

動(dòng)板后問題解決。

總結(jié)以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，正如我前面在西門子通用變頻器的特點(diǎn)里所說的，

因?yàn)橐恍┑投说暮唵卧骷栴}和裝配問題引發(fā)的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費(fèi)

用不高，否則解決這些問題還是不容易的。*簡單的辦法就是換整塊的線路板！

結(jié)束語

西門子變頻器的設(shè)計(jì)水平同各品牌變頻器相比，功能強(qiáng)大，無可挑剔！如果再能從設(shè)計(jì)上就考慮到將來維修的方便

性并在制造選材上提高一下零件的質(zhì)量是*為理想的了。

西門子變頻器整流單元的耐壓是1200V。若能使用耐壓1600V的整流單元，我認(rèn)為會(huì)大大提高穩(wěn)定性并降低故障率。西門子變頻器參數(shù)設(shè)置的探討

本文從控制方式的選擇、加減速時(shí)間調(diào)整和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置等方面對(duì)西門子micromaster 440變頻器的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了簡單的探討。實(shí)際上，該變頻器的設(shè)置有幾千個(gè)，只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。 引言 　 近十多年來，隨著大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用，使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快動(dòng)態(tài)響應(yīng)，以及在四象限作可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能，調(diào)速特性可與直流電氣傳動(dòng)相媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中，由于變頻調(diào)速的調(diào)速性能與可靠性等性能在不斷完善，價(jià)格也在不斷降低，特別是它的節(jié)電效果明顯，實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速極為方便，因此，在一切需要速度控制的場合，變頻器以其操作方便、體積小、控制性能高而獲得廣泛的應(yīng)用。變頻器在使用中出現(xiàn)的一些問題，很多情況下都是因?yàn)樽冾l器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門子micromaster 440變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個(gè)，只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。

1、控制方式選擇 　 變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定：

p= t n/ 9550

式中：p--電動(dòng)機(jī)功率(kw) t--轉(zhuǎn)矩(n·m) n--轉(zhuǎn)速(r/ min) 　 轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種。

(1) 即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，此類負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。

(2) 隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。

(3) 轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。

變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0，變頻器工作于線性 v/f控制方式，將使調(diào)速時(shí)的磁通與勵(lì)磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對(duì)象。 　 將p1300設(shè)為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。這類負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對(duì)于這種負(fù)載，如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系，則低速時(shí)電機(jī)的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小，從而減小電機(jī)的磁通和勵(lì)磁電流，使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。 　 可以進(jìn)一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值，具有起動(dòng)提升功能。將低頻時(shí)的輸出電壓相對(duì)于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時(shí)定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對(duì)象。 　 變頻器v/f控制方式驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，在某些頻率段，電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生振蕩，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)無法運(yùn)行，甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護(hù)，使得電機(jī)不能正常啟動(dòng)，在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時(shí)更為嚴(yán)重。可以根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn)，在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點(diǎn)及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度，當(dāng)電機(jī)加速時(shí)可以自動(dòng)跳過這些頻率段，*保*系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個(gè)不同的跳轉(zhuǎn)點(diǎn)，設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。 　 有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩，用可編程的v/f控制對(duì)應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f 特性頻率座標(biāo)，對(duì)應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。 　 參數(shù)p1300設(shè)置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對(duì)完善，調(diào)速范圍寬，低速范圍起動(dòng)力矩高，精度高達(dá)0.01%，響應(yīng)很快，高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。 　 參數(shù)p1300設(shè)置為22，變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前國際上*先進(jìn)的控制方式，其他方式是模擬直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制，控制簡單，精確度高。

2、快速調(diào)試 　 在使用變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)前，必須進(jìn)行快速調(diào)試。參數(shù)p0010設(shè)為1、p3900設(shè)為1，變頻器進(jìn)行快速調(diào)試，快速調(diào)試完成后，進(jìn)行了必要的電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)的計(jì)算，并將其它所有的參數(shù)恢復(fù)到它們的缺省設(shè)置值。在矢量或轉(zhuǎn)矩控制方式下，為了正確地實(shí)現(xiàn)控制，非常重要的一點(diǎn)是，必須正確地向變頻器輸入電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)，而且，電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)的自動(dòng)檢測參數(shù)p1910必須在電動(dòng)機(jī)處于常溫時(shí)進(jìn)行。當(dāng)使能這一功能 (p1910 =1)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)a0541，給予警告，在接著發(fā)出on 命令時(shí)，立即開始電動(dòng)機(jī)參數(shù)的自動(dòng)檢測。

3、加減速時(shí)間調(diào)整 　 加速時(shí)間就是輸出頻率從0上升到*大頻率所需時(shí)間，減速時(shí)間是指從*大頻率下降到0所需時(shí)間。加速時(shí)間和減速時(shí)間選擇的合理與否對(duì)電機(jī)的起動(dòng)、停止運(yùn)行及調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)速度都有重大的影響。加速時(shí)間設(shè)置的約束是將電流限制在過電流范圍內(nèi)，不應(yīng)使過電流保護(hù)裝置動(dòng)作。電機(jī)在減速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，變頻器將處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)。傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并通過逆變器將電能回饋到直流側(cè)。回饋的電能將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器兩端電壓上升。因此，減速時(shí)間設(shè)置的約束是防止直流回路電壓過高。加減速時(shí)間計(jì)算公式為：

加速時(shí)間:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl) 減速時(shí)間:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl)

式中：jm 一 電機(jī)的慣量 jl - 負(fù)載慣量 n - 額定轉(zhuǎn)速 tma- 電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 tmb - 電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 tl - 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 　 加減速時(shí)間可根據(jù)公式算出來，也可用簡易試驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)置。首先，使拖動(dòng)系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行(工頻運(yùn)行)，然后切斷電源，使拖動(dòng)系統(tǒng)處于自由制動(dòng)狀態(tài)，用秒表計(jì)算其轉(zhuǎn)速從額定轉(zhuǎn)速下降到停止所需要的時(shí)間。加減速時(shí)間可首先按自由制動(dòng)時(shí)間的1/2~1/3進(jìn)行預(yù)置。通過起、停電動(dòng)機(jī)觀察有無過電流、過電壓報(bào)警，調(diào)整加減速時(shí)間設(shè)定值，以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報(bào)警為原則，重復(fù)操作幾次，便可確定出*佳加減速時(shí)間。

4、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置 　 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的設(shè)置往往被忽視，認(rèn)為加減速時(shí)間的正確設(shè)置可*保*系統(tǒng)正常工作。其實(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置不當(dāng)會(huì)使得系統(tǒng)振蕩，調(diào)速精度也會(huì)受到影響。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式：

j=t/dω/dt 　 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的獲得方法一樣，讓變頻器工作頻率在合適的值，5～10hz。分別讓電機(jī)空載和帶載運(yùn)行，讀出參數(shù)r0333額定轉(zhuǎn)矩和r0345電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間，再將變頻器工作頻率換算成對(duì)應(yīng)的角速度，代入公式，計(jì)算得出電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。設(shè)置參數(shù)p0341(電動(dòng)機(jī)的慣量)與參數(shù)p0342(驅(qū)動(dòng)裝置總慣量 / 電動(dòng)機(jī)慣量的比值)，這樣變頻器就能更好的調(diào)速。