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上海朕锌电气设备有限公司
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西门子6AG4112-1GA00-6BX0
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电机在额定转速以上运行
1.1 弱磁运行
通常情况下，对于额定频率为50Hz的异步电机而言，在变频驱动时，可以按电机的转速分为恒转矩调速和恒功率调速两种模式：
§ 恒转矩调速段，额定转速以下（50Hz以下）
§ 恒功率调速段，电机弱磁运行，额定转速以上（50Hz以上）
在恒功率调速段，随着电机转速上升，输出转矩会下降，输出功率不变，以1LA7060-4AB10为例，电机的特性曲线如下：
<图1-1> 1LA7060-4AB10特性曲线
1.2 87Hz运行
一般情况下，功率在45kW以下的西门子异步电机可以适用87Hz应用。电机可以在不弱磁的情况下，在额定转速以上运行（变频器输出到87Hz）。以1LA7060-4AB10为例：
<图1-2> 1LA7060-4AB10电机铭牌
电机参数如下：
§ 230V 角形/ 50Hz，0.73A， 0.12kW， 1350rpm，功率因数0.75
§ 400V 星形/ 50Hz，0.42A， 0.12kW， 1350rpm，功率因数0.75
以G120变频器为例，在STARTER软件中配置电机87Hz应用如下：
§ 电机绕组必须使用角形接法
§ 输入角形接法的额定电机参数，并勾选87Hz运行：
<图1-3> 电机参数配置界面
§ 配置完成后，可在p0133参数中确认。
2 87Hz运行探讨
那么，为什么电机可以不弱磁，87Hz运行，并且电机绕组需要使用角形接法呢？下文对此做一个简单的探讨：
2.1 电机的定子电压
众所周知，交流电机运行时，电机中会形成旋转磁场，产生电磁力，驱动电机旋转。同时，旋转的磁场在定子绕组上产生感应电动势E。电动势E的大小与磁通量Φ和磁场的旋转速度n满足一下关系：
在忽略绕组压降的情况下，电机绕组上的相电压等于电机的反电势。
2.2 电机在不同的绕组接法时，相电压与线电压对应关系
角形接法时，线电压与相电压相等，线电流是相电流的倍；星形接法时，线电压是相电压的
倍，线电流与相电流相等。
<图2-2> 电机的绕组接法
2.3 87Hz应用，电机绕组角形接法
以1LA7060-4AB10为例，87Hz运行时：
§ 如果电机仍然使用星型接法，电机不弱磁运行到87Hz时，要求变频器的输出电压为690V。对于实际应用来说，一般变频器供电电网电压已经固定，变频器无法输出690V电压；此外，1LA7060-4AB10电机也无法在690V电压下运行。
§ 如果将电机绕组改为角形接法，电机不弱磁运行到87Hz，根据前述内容，此时要求变频器输出的电压为400V。变频器可在原供电电网下运行，只需满足角形接法时的额定电流要求即可。
2.4 87Hz应用注意事项：
§ 电机需要使用角形接法
§ 变频器的功率需要比电机额定功率大：
87Hz运行时，电机的功率为额定功率的 倍，以1LA7060-4AB10电机为例，等效的电机参数如下：
电机额定电压=
电机额定电流 = 0.73A
电机额定功率 =
电机功率因数 = 0.75
电机额定频率 = 87Hz
1 自引导方式介绍和准备
1．1 自引导方式介绍
注意：
1．2 下载准备
注意：
2.1 触摸屏的下载设置
注意：
2.2 组态计算机上的下载设置
（1）设置PG/PC接口
（2）打开ProSave软件
在开始—〉所有程序—〉SIMATIC—〉ProSave下打开ProSave软件，如下图所示：
（3）ProSave软件设置
（4）切换到OS更新界面
（5）点击OS更新按钮并给触摸屏上电
注意：
（6）执行恢复工厂设置的OS更新
1.3 错误排查
变频器在提升设备的相关应用
这一期和大家谈谈变频器驱动提升类负载的相关问题，提升类负载实际上是位能性恒转矩负载的一个通俗说法。大家能直观想到这类负载的实际应用，比如：起重机的主钩副钩，卷扬机、电梯，扶梯，堆垛机升降机构，矿井罐笼，上料小车，斗提机，塔机，港口的装卸桥，门机，车厂的搬运设备等等。
我们在之前的栏目中曾经介绍过机械负载的分类，其中包含位能性恒转矩负载，这里再次回顾一下这种负载类型的特点：
１、 负载转矩恒定。
２、 负载转矩方向始终向下。
３、 特性曲线位于**、*四象限。
４、 重物下放，存在能量回馈情况。
针对这种负载特性，无论哪个行业，什么工况的提升机设备，对于变频器电机构成的电气传动系统来讲，较核心的两个问题就是：
（１） 位能的处理。
（２） 抱闸的控制。
一、位能的处理：
１、重物下放过程中能量的转换过程
a.重物下放，重力势能转换成重物的动能。
b.重物通过钢丝绳、减速机等机械机构反脱电机（电机转子速度**过变频器输出的速度），使得电机处于发电状态，重物所具有的动能转化成电能。
c.电能通过变频器的逆变桥二极管，流向直流回路。
d.由于直流环节的电容容量所限，电能不可能无限制地吸收。
２、直流环节电能的处理：
a.如果变频器配备了制动单元和制动电阻，可以通过CU单元控制制动单元的开通，将制动电阻接入，将电能转换成电阻发热的热能。
b.如果变频器的整流桥具备能量回馈功能，可以通过CU单元控制控制整流单元，将能量回馈到电网。
c.电机回馈能量的及时处理， 确保变频器不发生过电压故障。
d.当然直流环节的电能是通过发热消耗掉，还是回馈电网再利用，需要综合考虑设备的工况和变频器的投入预算。
二、抱闸的控制：
电机抱闸的控制，西门子变频器提供了抱闸控制方式，比如顺序控制，通过BICO互联参数进行控制。当电机的控制方式为矢量控制时，开闭抱闸条件为设定输出扭矩的门限值；如果电机的控制方式为V/F方式，开闭抱闸条件设定为速度的百分比。
对于西门子的S120、G130、G150系列变频器，还提供了扩展抱闸功能，扩展抱闸的控制功能更强大一些，可以加入一些更复杂的状态参量，去控制抱闸。
当然电机抱闸的控制也可以用外围的PLC进行控制。
三、提升类负载变频器调试注意事项
1、 抱闸的逻辑的调试、打开关闭延时时机调试（P1216，P1217）。
2、 多变频器控制多电机的系统，抱闸的动作需要一致。
3、 抱闸线圈不允许接到变频器的输出，需要正确接到相应电源上。
4、 制动单元、制动电阻参数正确设置（P219、P1531）。
5、 制动电阻工作过程中会发热，需保证制电阻周围有足够的散热空间。
6、 速度环优化、考虑 加速度预控。
7、 各种限幅保护，比如转矩、电流、功率等。
8、 对于载客人电梯，需要考虑舒适度，可以增加圆弧曲线；增设称重传感器，进而调整速度环PI参数。
9、 这类负载通常需要带载启动，要求变频器能够在低频输出大的扭矩，需要调整低频补偿电压。
10、 通常提升类应用，在轨道上或者钢丝绳滚筒上，都会设置极限、**极限保护，系统**速保护、钢绳过卷保护，防止重物冲**或者坠底。
11、 对于垂直载人电梯，设置机械电气的多重保护，比如机械限速、**重、井道安全钳等。
四、提升类负载常见问题及处理
１、 溜车：需要检查抱闸延迟时间，开闭抱闸的扭矩，或者外围控制抱闸的逻辑，抱闸的机械执行机构是否有问题。
２、 过流：抱闸打开过晚，电机处于堵转状态；重物由悬停状态进行二次起升时抱闸打开过早，重物开始下落，电机的输出扭矩不足以克服重物向下的扭矩，电机降速过程中抱闸投入过早；提升重量**过额定负载；速度环参数不合理。
３、 过压：可能制动电阻功率不够，或者参数设置不合适。
４、 制动电阻发热严重， 检查电阻功率选择，是否满足负载回馈功率的峰值及平均功率的曲线，是否满足电阻本身负载的重复周期。制动模块和制动电阻的负载曲线请参考下图：
在下面的情况下，触摸屏需要通过自引导的方式恢复为出厂设置。
（1） 当触摸屏不能进入操作系统，例如触摸屏启动后显示为白色的界面。
（2） 触摸屏界面上弹出系统错误提示，例如找不到PDATA.FWX文件。
（3） 点击装载窗口上的按钮无反应或者报错。
（4） 忘记触摸屏的密码，无法进入触摸屏的控制面板。
目前支持通过以太网连接恢复为出厂设置的面板类型为MP377和TP177B 4.3”( 订货号为6AV6 642-0BD01-3AX0)
OS更新与恢复为出厂设置区别
（1）恢复为出厂设置时，HMI 设备上的许可证密钥将被删除。如果不使用恢复为出厂设置来更新操作系统，则 HMI 设备上的许可证密钥将会保留。
（2）恢复为出厂设置时，所有数据通道参数均会恢复。只有重新配置数据通道之后，传送才能启动。
以太网线，直通线或者交叉线均可。建议使用交叉线，因为直通线需要计算机的网卡支持直通线。
（1）交叉线：
一端使用T568B标准（橙白—1，橙—2，绿白—3，蓝—4，蓝白—5，绿—6，棕白—7，棕—8），另外一端使用T568A（绿白—1，绿—2，橙白—3，蓝—4，蓝白—5，橙—6，棕白—7，棕—8 ）。
（2）直通线：
两端都使用T568B标准（橙白—1，橙—2，绿白—3，蓝—4，蓝白—5，绿—6，棕白—7，棕—8）。
上面的数值1，2，…,8 表示RJ45接头的引脚序号。
2 下载设置
给触摸屏断电。
保持触摸屏处于断电状态。
打开组态计算机的控制面板，找到Set PG/PC接口图标，双击出现如下画面界面，在应用程序访问点中选择S7Online（Step 7）--〉本地的以太网卡名称。
图1
ProSave软件在安装WinCC Flexible时默认安装。同时，ProSave也可以单独安装。下载链接如下：10347815
图2
在ProSave软件中，在设备类型中选择触摸屏的型号，并将连接方式选择为Ethernet，如下图中的内容1所示。同时，在IP地址中输入一个IP地址，此IP地址与组态计算机处于同一个网段。，或者IP地址任意，且不与计算机本身的IP地址冲突。
图3
点击图3中的OS Update页签，切换到界面4。使能Reset to factory settings，并在MAC地址中输入触摸屏的MAC地址。MAC地址可以从触摸屏的启动界面或者触摸屏的背面的标签上得到，如图5。
图4
图5
点击Update OS按钮，出现如下图所示的提示画面，点击Yes，并立刻给触摸屏上电。
图6
点击Yes后，给触摸屏上电，上电的速度越快越好。如果时间间隔较长，会导致引导操作失败。
当成功引导后，会出现如下界面。请等待此操作结束。
图7
如果此过程不能正确完成，请检查
（1） 网线连接是否正确。
（2） 中间有交换机的话，保证组态计算机与交换机处于同一个网段，组态计算机的IP地址不要使用xxx.xxx.xxx.1。
（3） 触摸屏上电顺序是否正确。触摸屏开始处于断电状态，点击OS更新之后，再改触摸屏上电。
（4） 上电的时间间隔要尽可能短。
（5） 卸载或者关闭组态计算机上的杀毒软件和防火墙，他们会阻止数据的传送。
6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1计数器模板
6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板
6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452电子凸轮控制器
6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板
6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C闭环控制模块
6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S闭环控制模块
6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速处理系统
6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)
6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O扩展模板
6DD1 607-0EA0 EXM 448 通讯扩展模板
6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通讯扩展模板
6DD1 684-0GE0 SC64连接电缆
6DD1 684-0GD0 SC63连接电缆
6DD1 684-0GC0 SC62连接电缆
6DD1 681-0AE2 SB10端子模块
6DD1 681-0AF4 SB60端子模块
6DD1 681-0EB3 SB61端子模块
6DD1 681-0AG2 SB70端子模块
6DD1 681-0DH1 SB71端子模块
6DD1 681-0AJ1 SU12端子模块
6DD1 681-0GK0 SU13端子模块
通讯模板
6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通讯处理器
6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通讯处理器
6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通讯处理器
6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板
6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板
6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板
6ES7 870-1AA01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 主站
6ES7 870-1AB01-0YA0 可装载驱动 MODBUS RTU 从站
6GK7 443-5FX02-0XE0 CP443-5基本型通讯处理器,支持Profibus-Fms协议
6GK7 443-5DX04-0XE0 CP443-5扩展型通讯处理器,支持Profibus-DP协议
6GK7 443-1EX11-0XE0 CP443-1 以太网通讯处理器
6GK7 443-1EX41-0XE0 CP443-1 高级以太网通讯处理器
附件
6ES7 960-1AA04-0XA0 冗余系统同步模板（新）近距离同步（10米以内）
6ES7 960-1AB04-0XA0 冗余系统同步模板（新）远程同步模板（10米到10公里，用同长度的光缆）
6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系统光纤连接电缆（1米）（新）
6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系统光纤连接电缆（2米）（新）
6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系统光纤连接电缆（10米）（新）
6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系统可选软件包
6ES7 833-1CC00-6YX0 F运行授权
6ES7 197-1LA03-0XA0 Y-LINK
6ES7 492-1AL00-0AA0 前连接器
6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)
6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)
6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)铝板
6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)铝板
6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板（18槽）
6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板（18槽）
6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板（18槽）铝板
6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1机架（18槽）
6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2机架（9槽）
6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1机架（18槽）铝板
6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2机架（9槽）铝板
6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0
6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0
6ES7 468-1AH50-0AA0 连接电缆 (0.75米）
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6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1
6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1
6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3连接电缆 (0.75米）
6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3连接电缆 (1.5米）
6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3
6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3
6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1连接电缆（5米）
6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1连接电缆（10米）
6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1连接电缆（25米）
6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1连接电缆（50米）
6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1连接电缆（100米）
6ES7 461-3AA00-7AA0 终端器
6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模块
6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模块