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标准机柜

当要定货不带选件的机柜时要遵守以下几点：

每一个标准机柜在门上装有一个设定值电位器以及一个开关。可用此开关来在此电位器和另一个输入之间选择设定值输入。 为 DC 电机的每个风扇电机提供一个带电机断路器的输出电路，如 31 和 32页所示。当风扇电机电压不是 400 V 时，必须规定风扇电压（选件 Y01），否则将认为 400 V 是标准电压。 当使用电源电压大于 415 V 的机柜时，必须为励磁，电机风扇和机柜内部控制提供 3 相400 V 的控制电压。在 18 和 19 页列出了这种电源的各种型号设备的额定电流。当使用的机柜的电压高到（包括 ）415 V 时，这种电压就从电源引出。除了用于设定值输入的开关设备以外，在门上还包括一个E-STOP（紧急停车）按钮和用于参数化变频器及就地控制变频器的 OP1S 控制面板。而且，一旦使用1500 A 以及大于1500 A设备，或是电源电压大于 415 V 时，门上还包括一个用于控制电压的开关。 作为标准件安装的 “E-STOP” 按钮并不是一个紧急关断功能，只是把转子和励磁的供电从电源上断开，而驱动设备仍惯性滑行。控制电压电路仍继续起作用。 变频器单元有 4 个带继电器偶合器的数字输入，它们根据客户要求设计成标准件，带一个 230 V 线圈（规定选件 C51 用于 24 V 线圈）。 请注意，使用标准机柜时，假定电源电压是与额定的设备电压相同的，即 400 V, 460 V, 500 V, 690 V,830 V。请用选件 V48 来指定其他电源电压和频率。

订货

当定货机柜装置 6RM70 时，要传递尽可能多的信息。当订货用于电源电压大于 400 V 的机柜，而且没有提供一个 3 相 400 V 的控制电压时，掌握要对之供电的外出电路（励磁，电机风扇）的全部数据是有益的。这样可以按照驱动来设计匹配的变压器。

下列资料一般是重要的：

联系伙伴，一旦有疑问可联系。 电机数据（转子，励磁，冷却，传感器）或者，如果是用西门子电机，它的订货号，包括其所有的选件。 风扇电机的功率/电流/电压，或者如果没有风扇（用管道系统外部通风），则用选件 W15。 定货时要一并指定不同的保护等级或规程。 如果有可能，请指定工作状态循环。

注意：

当要组合某些选件时，可能必须要有一个额外的机柜。比如 A45 “过压保护”、W10 “射频抑制滤波器”、电源电压大于 400 V 而又不能用由相对大的控制电压变压器提供的一个 400 V 控制电压。 在调试期间必须要校验电机断路器的设定值。 交货范围包括硬件，但不包括参数化和调试。 当电源电压小于或等于 415 V/50 Hz 时，电机风扇和内部机柜供电从主电流通路引出，并且也是用这个电压供电。当使用的电源电压大于 415 V/50 Hz 时，希望客户为电机风扇和辅助设备提供一个外部的电源。这个电源必须是 3 相 400 V 的。当指定选件 V60 (60-Hz 频率)时，由客户提供的控制电压必须是 3 相 460 V/60 Hz 的。

 

  

Area of application

SIMOREG 变频器和机柜单元是测试过的驱动变频器单元，它们准备向连接的变速 DC 电机供电。由 SIMOREG 中的两个微处理机来处理所有的开环和闭环控制功能以及监视和辅助功能。

机柜单元包括运行一个变速 DC 电机所需要的所有部件。这些机柜单元可以直接连接到额定的电压为 400 V AC， 500 V， 690 V， 830 V AC， 50 Hz 的三相供电线路上。

其他的在 90 V AC 和 830 V AC 之间的三相供电电压以及 50 Hz 和 60 Hz 线路频率，请参考选件。

可提供的机柜单元有：

通过一个全控制的六脉冲桥路 B6C (额定 DC 电流 30 A 到 2000 A)作单象限运行。 通过一个带两套全控制六脉冲桥路 (B6)A(B6)C (额定 DC 电流， 15 A 到 2000 A)的逆平行电路作四象限运行。 有要求的话，可提供用于平行连接，12 脉冲运行和磁场电源的特殊型号。

 

  

Design

机柜单元包括下列部件：

用于转子电路和磁场电路，带基于微处理机的数字闭环控制的， SIMOREG DC-MASTER 6RA70 驱动变频器。

主开关 (=D3-Q11) 主接触器 (=D3-K11) 磁场接触器 (=G1-K11) 断路器 电机保护断路器 熔断器 换向电抗器 控制电压变压器 显示和操作员控制部件 端子

这些部件都安装在一个机柜中，已准备好可以连接（机柜系统：Rittal TS8）。

从机柜的前方可够得着所有的部件，即机柜单元可通过它的后面板安装到墙上。

对于电流达 60 A 的那些单元，主开关安装在机柜的侧面。

 

  

Mode of operation

线路电源

机柜单元可以直接连接到三相线路电源（参考用于标称数据的“技术数据”）

到驱动变频器的馈电电缆必须要防止其短路和过载 (DIN VDE 0160/DIN VDE 0100, Part 540)。电缆在机柜的底部侧面进入。

主开关

对于 15 到 1200 A 的机柜单元，三相线路电源通过主开关 =D3-Q11连接到单元。大于 1200 A 的机柜单元则有一个电动的断路器 = D3-Q11 和一个主开关 = D3-S11。

主接触器/断路器

主接触器 = D3-K11 或断路器 = D3-Q11通过现场接触器 =G1-K11 安装在机柜单元中，它们可以用一个继电器来使之通/断。在此驱动变频器中的一台微处理机在加电和断电过程中的恰当瞬间，自动地控制该继电器的接通和断开。

断路器和电机保护断路器

主接触器 =D3-K11 或断路器 =D3-Q11通过现场接触器 =G1-K11安装在机柜单元中，可以用一个继电器打开或关断。在此驱动变频器中的一台微处理机在加电和断电过程中的恰当瞬间，自动地控制该继电器的接通和断开

微型断路器和电机保护断路器

微型断路器和电机保护断路器保护电子部件的电源，以及辅助电路和电机风扇、风扇，以防出现短路和过载。

熔断器

SITOR- 或 SILIZED 熔断器连接和微型断路器保护可控硅和机柜单元的现场整流器以及辅助电路和电机风扇。

换向电抗器

用于转子和励磁电路的换向电抗器按照 DIN VDE 0160 限制线路供电电压中的换向倾角。

它们被额定到适合于使用 100 % 的额定 DC 电流运行。

控制变压器

一台 400/230 V 的控制变压器用于电子部件的电源和开环控制。对于驱动变频器的输入电压大于

3 相 400 V AC 的情况，在客户那部分，需要另加一个 3 相 400 V AC 的辅助供电电压。

如有要求，也可提供控制变压器。

显示和操作员控制部件

显示和操作员控制部件

下列设备是安装在机柜门上的：

蘑菇头形按钮开关 “E-Stop”（紧急关机），“ black”（关闭）， “latching”（闩锁）。

按照 EN 60 204-1 的非紧急关断开关。

10 圈设定值电位器 方式选择开关，“内部 -外部” OP1S 操作员控制面板

操作员控制面板被用于：

设定机柜单元参数 显示测量值 以“内部”方式执行开环控制：  

- 通过电动电位器的设定值输入

- 电源接通 (I)

- 电源断开 (O)

- 频繁反复启动

- 反向

显示和确认出错消息

“外部的”工作方式

在这种方式中，输入设定值，受控设备通过单元的端子，串行接口或可选的总线连接到自动化系统。

驱动变频器

使用下列驱动变频器：

对于单象限/双象限运行，使用 SIMOREG DC MASTER 6RA70..-..S22-0. 对于四象限运行，使用 SIMOREG DC MASTER 6RA70..-..V62-0.

在供货范围内包括有设备选件 K00 (端子扩展)和 D64 (多种语言的操作说明书，以及在光盘

上的操作员控制程序 DriveMonitor )。

 

SIMOREG DC MASTER 6RA70 是全数字化、线路换向的驱动变频器，它连接到三相线路电源上。

这些变频器被用于控制变速 DC 电机的转子电路和励磁电路。在设备铭牌上指定的额定 DC 电流(= 最大允许的连续 DC 电流) 在工作时可以超至1.8 倍。最大过载时间取决于过载电流特性和驱动变频器的预加负载的条件，并且是取决于具体的驱动变频器。过载能力是用目录 DA21.1 来组态的。

作为一个集成的参数化设备的结果，这类驱动变频器是自主的，并不需要另外的编程设备或测量设备来对它们进行参数化。

对转子电路和励磁电路的所有开环和闭环控制功能是由二台高性能 16 位微处理器来实施的。

闭环控制功能作为软件中的程序模块来实施，它们可以用参数来链接起来。驱动变频器另外有一系列的带有软件选项 (代码S00) 的工艺功能。它们包括，例如高层次工艺控制器，可自由地分配的加法器，

乘法器和除法器，逻辑块，定时器，极限值监视器等。可以用 T400 工艺模块 (代码D30 到 D32) 实现一些附加的工艺功能，例如，卷扬机或同步控制。机柜单元有三个串行接口；一个用于将该单元耦合到操作员面板 OP1S，另外的二个接口可以自由地使用，比如，通过点对点通讯协议建立单元-单元的链接，来耦合到一个 PC 机或者通过 USS 协议耦合到一个自动化系统。

机柜单元可以通过 CBP2 接口每块（代码D36）连接到 PROFIBUS。

电流控制器

电流控制器是一个带有相互独立的 P 增益和复位时间设定 的 PI 调节器。 P 或 I 部件也可被取消激活来获得一个纯 P 控制器或一个纯 I 控制器）。 实际的电流是在三相 AC 一边，利用电流互感器采集的，并且在 模/数 转换后通过一个电阻负载和一个整流电路加到电流控制器上的。 对于变频器额定电流分辨率是10 位。 电流限制输出被作为电流设定值加用。

电流控制器输出把点火角转换为传输到选通设备，前馈控制功能平行地起作用。

前馈控制

在电流控制回路中的前馈控制功能改善了控制的动态响应。 这使得在电流控制回路中获得 6 到 9 ms 之间的上升时间成为可能。 前馈控制以电流设定值和电动机电动势的一个函数来工作，并确保在间断的和连续的 DC 运行时或当转矩方向反向时，必须的点火角能够快速地传送到选通单元。

自动反向模块

自动反向模块（仅当变频器用于四象限驱动时）连同电流控制回路一起作用，去定义把转矩方向反转过来所需要的所有过程的逻辑序列。 必要时，一个转矩方向可以通过参数设置来禁用。

选通单元

选通单元为功率段可控硅与线电压的同步产生选通脉冲。 同步的实施是独立于旋转励磁和电子设备电源的，并且是在功率段上测量的。 选通脉冲定位计时是由电流控制器和前馈控制的输出值所决定的。 可以在一个参数中设置点火角的设定限制.

选通单元是自动地调整到所连接的线路的频率，其频率范围 45 Hz 到 65 Hz 之间。

如要求通过分开的参数化来在 23 Hz 到 110 Hz 之间的频率范围内调整线路频率，可按要求提供。.

优化运行

所提供的 6RA70 变频器带有的参数为出厂设定值。 可以利用专门的键号来选择运行自动优化，从而来支持控制器的设置

下面这些控制器功能可以在运行一次自动优化中设置：

运行电流控制器的优化，用于设置电流控制器和前馈控制 (转子和励磁电路)。 运行速度控制器的优化，用于设置速度控制器的特征数据。 自动地记录摩擦和运动惯性的补偿，用于速度控制器的前馈控制。 自动纪录磁场特性，用于一个电动势有关的，闭环磁场弱化控制，以及用于在弱化磁场运行中???控制器的自动优化

而且，在优化运行期间所有自动设置的参数以后可以在操作员面板上更改。

 

监视和诊断

运行数据的显示

变频器的操作状态通过参数 r000显示出来。 为了显示测量值提供了大约 50 个参数。 为了输出到显示设备，可在软件（连接器）中额外选择来自闭环控制的 300 个信号。 可显示的测量值例子： 设定值，实际值，二进制输入/输出的状态，线路电压，线路频率，点火角，模拟端子的输入/输出，控制器的输入/输出，极限值显示。

跟踪功能

可以选择跟踪功能来存储 128个测量点的 8 个测得的量。 测得的量或一条故障消息的激活可被参数化为一个触发条件。 可以用编程一个触发延迟来记录事件之前和事件之后的历史。

用于测量值存储器的采样时间可以被参数化为 3ms到 300ms之间。

测得的值可以通过操作员面板或串行接口输出。

故障报文

给每条故障消息分配一个号码。 事件发生的时间也与故障消息一起存储起来。 这允许故障的原因被精确定位。 为了诊断的目的，把最近的 8 条故障消息连同故障编号、故障值和小时计数值一起存储起来。

当故障发生时

二进制输出功能 揬 驱动器被断开（控制器禁用，电流I= 0，脉冲禁用，继电器“输入接触器关闭”脱扣），且 一个“F”和一个故障号码出现在显示器上，表示“故障”LED 亮起。 可以通过一个二进制可分配功能端子或一串行接口，在操作员面板上确认故障消息。 当故障被确认后,系统切换到揬 揬

自动重启动： 系统可以在一个可参数化的时间周期内（ 0 到 2 秒）自动地重新启动。 如果这个时间设置为零，一条故障消息立即被激活 (在电源故障时)， 而不会有重启动。 自动重启动可被参数化成与下列故障消息有关： 相故障 (励磁或转子)，欠电压，过电压，电子线路电源故障，在平行的 SIMOREG 设备上发生欠电压。

故障/出错 消息分成下列几类： 线路故障： 相故障，励磁电路故障，欠电压，过电压，线路频率 < 45 or > 65 Hz 接口故障： 到辅助板的基本单元接口发生误动作 驱动故障： 用于速度控制器的监视器，电流控制器，电动势控制器，励磁电流控制器已经作出反应，驱动锁定，无转子电流 电子的马达过载保护 [(用于电动机的 I2t 监视器) 已经作出反应] 测速发电机的监视器和过速信号 启动出错 电子板上存在故障 来自可控硅校验的故障消息： 只有当可控硅校验是通过适当的参数启动的，才会发出此故障消息。 此校验功能确认可控硅是否具有阻塞以及点火能力 故障消息来自于电动机传感器 (带端子扩展选件)； 监视电刷长度，轴承情况，气流，对电机温度已经作出反应 通过二进制可分配功能端子来的外部故障

故障消息可以单个地激活。 对某些故障消息的缺省设定是 揬

报警

一些特殊的，不会导致驱动关闭的状态，，由报警来示出。 报警无需确认，但是当引起问题的原因被消除时会自动地复位。

当发生一个或多个报警时

二进制输出功能 揬 用闪烁的表示“故障”的LED 发出报警信号。 报警分成下列种类： 电动机过热： 监视功能 已经达到电机的计算出的 I2t 值的 100%   报警来自于电动机传感器 (仅发生在带端子扩展选件时)： 监视轴承情况，电机风扇，对电机温度已经有反应 驱动报警： 驱动阻塞，无转子电流 通过二进制可分配功能端子来的外部报警 来自辅助板的报警

 

安全关机 (E-STOP)

E-STOP 功能的任务是打开继电器触点 (端子109/110)，用于在大约 15 ms 时间内激励主接触器，完全与半导体部件和微处理器板 (基本电子线路) 的功能状态无关。 如果基本电路工作正确，闭环控制输出一个 I = 0 命令来取消激活主接触器。 当给出 E-STOP命令时，驱动惯性运转到停顿状态。

用下列方法之一可以触发E-STOP 功能：

开关操作： 当把端子105和106之间的开关打开时，E-STOP功能被激活。 按钮操作： 打开在端子106和107之间的“常闭”触点，就会触发 E-STOP 功能并存储关机操作。 关闭在端子106和108之间的一个“常开”触点，就可复位此 E-STOP功能。

当 E-STOP 功能被复位时，驱动开关变成 揬 此状态需要通过 揬

注： 按照 EN 60204-1，

E-STOP 功能不是一个“紧急停止”功能。

EN 60204-1.

串行接口

提供有下列串行接口：

在压力测量装置（PMU）的 连接器 X300 上的，采用 USS 协议到 RS 232 或 RS 485标准的一个串行接口。 用于连接一个可选的 OP1S 操作员面板或用于连接基于 PC 的驱动监视器。 在基本电子线路板的端子上的一个，用于 USS 协议或点对点通讯连接的二线或四线 RS485 串行接口， 在端子扩展板 (可选) 端子上的一个，用于 USS 协议或点对点通讯连接的二线或四线 RS485 串行接口， 在辅助板(可选)上的 PROFIBUS-DP 在带光缆连接的辅助板(可选)上的 SIMOLINK®

接口的物理特性

RS 232: 用于点对点工作的 ±12 V 接口

RS 485: RS 485: 5 V 常用方式接口，防噪声，用作一个最多带 31 个总线节点的，额外的总线连接。

USS 协议

公开的 SIEMENS 协议，容易在外部系统上，例如在PC上编程。 可以使用任意主站接口。 驱动作为主站上的从站工作，选择驱动通过一个从站编号来进行。

下面的数据可通过 USS 协议来交换：

用于参数写/读的 PKW 数据。

PZD 数据 (过程数据)，如控制字、设定值，状态字，实际值。

连接器编号输入参数中，去选择传送数据 (实际值)，接收数据 (设定值) 代表连接器编号。连接器编号可以编程以便在任何一个干预点起作用。

点对点通讯协议

用点对点通讯协议来链接一个变频器到另一个变频器。 用这种方式，数据在变频器之间互相交换，例如，通过一个串行接口来建立一个设定值串级。 因为一个串行接口是作为一个四线线路采用的，就有可能从上游变频器接收数据，(例如，通过乘以权值)调整它们，然后将它们送往下游变频器。 整个操作只用到一个串行接口。

下列数据可以在变频器之间交换：

传输控制字和实际值 接收状态字和设定值

在每个方向上最多发送 5 个数据字。 数据依据连接器编号和干预点进行交换。

几个串行接口可以同时工作。 例如，第一个接口可以用作一个自动化链接 (USS 协议)，用于开环控制，诊断和主站设定值技术说明。 第二个接口连同点对点通讯协议一起工作，起设定值串级的作用。

 

控制端子块

 

 

在微处理机板 (基本电子线路)上的端子

在 PMU 简单操作员面板上的连接器

P10 参考电压，10 mA 负载额定值
N 10 参考电压，10 mA 负载额定值 用于连接 OP1S, RS 232 或 RS 485 的双线 X300 连接器，传输率最大为 187.5 kBd 通过差分放大器，2 点模拟量输入，
分辨率可以 10 ~ ± 14 Bit 之间设置
0 ~ ±10 V，0 ~ ±20 mA，4 ~ 20 mA

选通板上的端子

用于电机温度传感器（采用PTC 或 KTY84）的 1 个模拟输入 模拟转速计 8 到 250 V，用于最大速度 对实际电流的对地实时模拟输出，电压 5V 用于额定变频器电流，最大值 2 mA E-STOP 2 个对地模拟输出, 0 到 ±10 V, ±11位分辨率, 最大 2 mA

在可选端子扩展板上的端子

脉冲编码器评估，用于 5 或 24 V 编码器，
2 轨和零标记，最大频率 300 kHz 通过光耦合器的 4 个二进制可选输入，也可用作到电机的接口 P15 电源, 200 mA 用于脉冲编码器 4 个二进制可选对地输入 4 个二进制对地输入，
2，具有可选功能 2 个对地模拟输入, ±0 分辨率 2 个二进制对地输出, P24 开式发射极，额定负载100 mA 用于通过 PTC 或 KTY84 ，评估电机温度的 1 个模拟输入 1 个串行接口, RS 485 二线或四线, 最大传输率 187.5 kBd 2 个 P24 二进制对地输入, 开发射极, 100 mA 额定负载 用于驱动二进制输入的 P24 电源 2 个模拟对地输出, ±0 V, 2 mA 额定负载, ±1 位分辨率 用于变频器接地的 9 个端子 1 个串口，两线制和四线制
RS 485，最大 187.5 kbd   用于平行连接 SIMOREG 的 1 个平行接口 (2 个连接器)   用于驱动二进制输入的 P24 电源   用于变频器接地的 8 个端子