第十章 G120变频器
01教学课件 G120变频器及其调试-25
位序 8 1=点动1
9 1=点动2
10 1=通过PLC控制 11 1=旋转方向反向 12 保留 13 1=电动电位计升高 14 1=电动电位计降低 15 CDS bit 0
G120变频器及其调试
任务实施
任务要求：工业搅拌系统示意图如图所示，混合罐中有水5L,搅拌机（由搅拌电动 机驱动）在混合罐中将两种液体配料液混合搅拌（配料液A和配料液B）。先放入 配料液A，按下按钮1以20Hz正向搅拌5s停下,再马上反转5s后停下。再放入配料B， 按下按钮2，以25Hz正向搅拌8s停止。
G120变频器及其调试 G120变频器
⑤配置G120变频器设 备名称及以太网地址。
G120变频器及其调试 G120变频器
⑥进行G120变频器设备报文配置。
G120变频器及其调试 G120变频器
G120变频器及其调试 G120变频器
2）调试向导之“应用等级”设置
3）调试向导之“设定值”设置
G120变频器及其调试 G120变频器
CU240B-2
-
X X（默认）
X X X X X
CU240B-2 DP
X（默认）
X X X X X X -
G120变频器及其调试
现场总线法
2.宏7现场总线及西门子报文
报文类别
报文编号
发送值
过程值1（字） 控制字1
标准报文 1 接收值 状态字1
过程值2（字） 转速设定值 转速反馈值
西门子报文
352
9）调试向导之“驱动功能”设置
G120变频器及其调试
现场总线法
1.预定义接口宏
宏编号 宏功能（X表示支持，-表示不支持）
7 现场总线PROFIBUS的点动之间切换
G120变频器调试方法(Profinet方式控制启停和调速)
G120变频器调试方法（Profinet方式控制启停和调速）目录1 文章内容概要 (1)2 S7-1500 与G120 的PROFINET PZD通信实例 (1)2.1 硬件列表 (1)2.2 软件列表 (1)2.3 硬件组态 (1)2.4 SINAMICS G120 的配置 (5)2.5 通过标准报文1 控制电机起停及速度 (7)3PROFINET报文结构及控制字和状态字 (8)3.1 报文结构 (8)3.2 控制字 (9)3.3 状态字 (10)1 文章内容概要本文通过示例介绍S7-1500 与G120 CU250S-2PN 的PROFINET PZD 通信，以组态标准报文1为例介绍通过S7-1500 如何控制变频器的起停、调速以及读取变频器状态和电机实际转速。
2 S7-1500 与G120 的PROFINET PZD通信实例2.1 硬件列表2.2 软件列表2.3 硬件组态(1)创建S7-1500 项目，打开TIA PORTAL 软件：选择创建新项目；2输入项目名称；3点击“创建”按钮。
图2-1 创建S7-1500 项目(2)添加S7-1516-3PN/DP，创建项目：➢ 1 打开项目视图，点击”添加新设备”，弹出添加新设备对话框；➢2设备树中选择S7-1500->CPU->CPU 1516-3PN/DP->6ES7 516-3AN00-0AB0；➢ 3 选择CPU 版本号；➢4点击“添加”按钮。
图2-2 添加S7-1500 CPU1516-3PN/DP(3)添加G120 站：➢ 1 点击设备和网络进入网络视图页面；➢ 2 将硬件目录中“其它现场设备-> PROFINET IO -> 驱动器-> Siemens AG -> SINAMICS -> SINAMICS G120 CU250S-2 PN Vector V4.6”模块拖拽到网络视图空白处；➢ 3 点击蓝色提示“未分配”以插入站点，选择主站“PLC_2.PROFINET 接口_1”，完成与IO 控制器网络连接。
(2024年)西门子G120变频器培训教程和配套PDF
故障代码识别
介绍G120变频器中常见 的故障代码及其含义。
2024/3/26
故障诊断方法
阐述如何通过操作面板 、指示灯等信息进行故
障诊断。
故障处理流程
提供针对不同故障的处 理方法，包括复位操作 、检查接线、更换部件
等。
17
预防措施与建议
给出减少故障发生的建 议，如定期检查、保养 维护、合理设置参数等
按控制方式分类
开环控制变频器和闭环控制变频器。
按功能分类
通用变频器和专用变频器。
2024/3/26
应用领域
变频器广泛应用于工业领域，如机械制造、石油化工、冶 金、纺织、造纸、食品等行业，用于实现电动机的调速、 节能和提高生产效率。
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变频器性能指标与选型依据
2024/3/26
调速范围
指变频器输出的最低频率与最高 频率之比，反映了调速能力。
在G120变频器中，直接转矩控制通过先进的算法和高速的数字信号处理器实现。用户可以在变频器参数设置中 选择直接转矩控制模式，并根据需要调整相关参数，如转矩限幅、速度环增益等，以实现高性能的直接转矩控制 。
2024/3/26
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多电机同步运行技术
2024/3/26
主从同步控制技术
主从同步控制技术是指多个电机中，以一个电机为主电机，其他电机为从电机。主电机的 速度或位置信号被实时地传递给从电机，从电机根据主电机的信号进行相应的调整，以实 现多个电机的同步运行。
01
02
03
参数分类
概述G120变频器中参数 的分类，如控制参数、电 机参数、应用参数等。
2024/3/26
参数设置流程
详细阐述如何进行参数设 置，包括选择参数、修改 参数值、保存设置等步骤 。
G120变频器参数
G120变频器参数1.输入电压范围：G120变频器的输入电压范围为380V至480V，适用于工业环境下的大部分电力供应。
电压范围可以根据用户的需求进行调整。
2.输入频率范围：G120变频器的输入频率范围为47Hz至63Hz，可以适应不同国家和地区的电网频率。
3.输出电压范围：G120变频器的输出电压范围为0V至输入电压的额定电压，可根据用户的需求进行调整。
4.输出频率范围：G120变频器的输出频率范围为0Hz至300Hz，可以实现对电机转速的精确控制。
5.额定输出电流：G120变频器的额定输出电流根据不同型号不同，常见的有6A、10A、20A、32A等，可以满足不同功率的电机的需求。
6.控制方式：G120变频器支持多种控制方式，包括V/F控制、矢量控制、矢量控制带编码器反馈等，可以根据应用的需要选择合适的控制方式。
7.外部接口：G120变频器具有丰富的外部接口，包括数字输入、数字输出、模拟输入、模拟输出、通信接口等，方便与其他设备进行联网和信息交换。
8.过载能力：G120变频器具有较强的过载能力，能够瞬时承受较大的负载冲击，从而保护电机和变频器本身的安全。
9.过温保护：G120变频器具有过温保护功能，可以对变频器温度进行实时监测，并在温度超过一定阈值时自动降低输出功率或者停机保护，防止因温度过高导致设备损坏。
10.自动故障诊断：G120变频器配备智能故障诊断系统，可以实时监测变频器的运行状态，并在出现故障时自动进行诊断和报警，方便用户进行及时的维修和修复。
11.编程功能：G120变频器可以通过编程对其参数进行设置和调整，用户可以根据实际需要对变频器进行灵活的控制和调试。
总结：G120变频器是一款功能强大、性能稳定的高性能变频调速装置，具有丰富的参数和功能，可以满足不同应用场景的需求。
通过对其参数的设置和调整，可以实现对电机转速的精确控制，提高生产效率，节约能源。
同时，G120变频器还具有过载保护、温度保护、自动故障诊断等功能，能够保障设备的安全和可靠运行。
西门子G120变频器说明书[10]
![西门子G120变频器说明书[10]](https://img.taocdn.com/s3/m/f5ad9226a200a6c30c22590102020740bf1ecd51.png)
西门子G120变频器说明书一、产品简介西门子G120变频器是一种可满足多样化要求的模块化变频器，组件采用模块化设计，功率范围宽，0.55 kW ~ 250kW，可确保始终能够组合出一种满足要求的理想变频器。
该系列变频器提供有三种电压型号，可连接 200 V、400 V 和 690 V 电网。
³西门子G120变频器由两部分组成：控制单元（CU）和功率模块（P M）。
控制单元负责控制和监测功率模块和连接的电机，并提供操作员界面和通信接口。
功率模块负责将输入的交流电转换为可调节的输出电压和频率，以驱动连接的感应电机或永磁同步电机。
高效能：采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术，提高了输出电压的利用率，降低了谐波损耗，提高了效率和功率因数。
高可靠性：采用先进的故障检测和保护功能，如过流、过压、欠压、过热、短路等，保证了变频器和电机的安全运行。
高灵活性：提供多种控制方式，如标量控制（U/f）、矢量控制（V/f）、传感器无速度矢量控制（SLVC）、传感器有速度矢量控制（CL VC）等，满足不同应用场合的需要。
高智能性：提供多种通信协议，如PROFINET、PROFIBUS、EtherNe t/IP、CANopen、USS、Bacnet、Modbus、P1等，实现与上位机或其他设备的数据交换和远程控制。
高适应性：提供多种扩展功能，如安全停止（STO）、安全限速（SS1）、安全断电（SBC）、安全方向（SDI）等，满足不同安全等级的要求。
高便捷性：提供多种操作界面，如基本操作员面板（BOP）、智能操作员面板（IOP）、PC软件STARTER或Startdrive等，实现变频器的参数设置、状态显示、故障诊断等功能。
二、产品型号G120C：是一种紧凑型变频器，集成了控制单元和功率模块在一个外壳内，适用于功率范围为0.55 kW ~ 18.5 kW的应用场合。
G120：是一种标准型变频器，由控制单元和功率模块分开组成，适用于功率范围为0.55 kW ~ 250 kW的应用场合。
G120变频器常用功能
G120常用调试功能一、面板说明1.手动/自动模式切换按下面板上的HAND/AUTO键，面板坐上放会显示小手图标，说明进入手动模式。
按下绿色按键变频器启动，按下红色按键变频器停止。
若要锁住或解锁按键序同时按住和键3秒以上即可。
2.手动模式下调节速度进入手动模式后找到CONTROL菜单通过上下键找到SETPOINT功能按下OK键进入“SP_0.0”界面，通过上下键调整转速3.点动运行在CONTROL菜单下找到“JOG”功能。
按OK键选择ON 激活点动运行。
点动运行速度在P1058中设置。
4.改变运动方向在在CONTROL菜单下找到“REVERSE”功能，按OK键选择ON反向运行。
也可以在手动模式下同时按下上下键改变方向。
5.故障查询在DIAGNOS菜单下找到“FUAULTS”界面，按OK键查看当前故障。
二、参数调试1.快速调试开始2.将参数复位至默认值（是/否）3.选择应用等级（P96）=1：SDC标准驱动控制（不推荐额定功率≥18.5KW）=2：DDC动态驱动控制4.选择电机标准=0：KW/50Hz:IEC=1:hp/60Hz:NEMA=2:kW/60Hz:NEMA5.输入电压6.电机类型P300≥100输入电机代码P300＜输入电机数据（（P300=1：异步电机）7.87Hz运行，仅适用IEC87Hz8.P304电机额定电压9.P305电机额定电流10.P307电机额定功率11.P310电机额定频率12.P311电机额定转速13.P335电机冷却方式=0：自然冷却=1：强制风冷14.工艺应用P501(SDC标准驱动控制)=0：固定负载=1：风机水泵类应用P502（DDC动态驱动控制）=0:标准应用=1：需要快速起停的应用=5：高启动转矩应用15.P15宏选择16.P1080最小转速17.P1082最大转速18.P1120斜坡上升时间19.P1121斜坡下降时间（在OFF1指令后生效）20.P1135（（OFF3指令后的斜坡下降时间21.电机数据检测=0：不检测电机数据=1：静态和动态电机数据检测=3：动态电机数据检测=11/12：设置同1/2。
G120变频器参数
G120变频器参数1.功率范围：G120变频器可提供的功率范围广泛，从0.37千瓦到250千瓦不等，满足不同工况下的需求。
2.电源电压：G120变频器适用于多种电源电压，包括单相交流电源和三相交流电源。
单相交流电源的电压可以为110V、230V或240V，三相交流电源的电压可以为200V、400V或690V。
3.输出频率范围：G120变频器的输出频率范围通常为0到400赫兹。
这使得G120变频器可以灵活地控制电动机的转速，以适应不同的工作需求。
4.控制方式：G120变频器采用矢量控制方式，可以实现对电动机的精确控制。
通过精确的速度和转矩控制，G120变频器可以提供高效的运行性能。
5.模拟输入/输出：G120变频器具有多个模拟输入和输出接口，可以与外部的传感器和控制设备进行连接。
这些接口可以用于监测和控制电动机的运行状态，实现更加精确的控制。
6. 通信接口：G120变频器内置了多种通信接口，包括串行接口（如RS485和Modbus）和以太网接口（如Profinet和Ethernet/IP）。
这些接口可以与上位机系统进行通信，实现远程监控和控制。
7.保护功能：G120变频器具有多种保护功能，可以保护电动机和变频器本身免受过载、短路、过压和低压等异常情况的影响。
这些保护功能可以提高设备的可靠性和安全性。
8.编程功能：G120变频器支持多种编程方式，用户可以选择使用西门子公司提供的编程软件或自定义的编程语言进行开发。
这些编程功能可以根据实际需求定制驱动控制逻辑。
9.外形尺寸：G120变频器的外形尺寸相对较小，适合在有限的空间内安装和布置。
这使得G120变频器可以灵活地集成到现有的控制系统中。
总之，G120变频器是一种功能强大的电动机控制设备，具有广泛的功率范围、适用于多种电源电压和多样化的控制方式。
它通过多种保护功能和通信接口增加了设备的可靠性和灵活性，是现代工业领域中不可或缺的设备之一。
第十章 G120变频器
（3）中间直流环节：中间直流环节和电动机 之间有无功功率的交换，这种无功能量要 靠中间直流环节的储能元件（电容或电感 ）来缓冲，所以中间直流环节又称中间直 流储能环节。 （4）控制电路：控制电路常由运算电路， 检测电路，控制信号的输入、输出电路和 驱动电路等构成。其主要任务是完成对逆 变器的开关控制，对整流器的电压控制以 及完成各种保护功能等。
SINAMICS G120C变频器
武汉技师学院 殷超 2018.1.20
培训内容
一、变频器基本知识 二、认识G120C变频器 三、操作面板BOP-2 四、项目实训
一、变频器基本知识
交流变频技术的发展 各类电动机已经成为人类生产、生活 中最重要的动力机械，其地位与作用是其 他动力机械不可比拟的。 在各类电动机中笼型三相交流异步电动 机以其结构简单坚固，运行可靠、价格低 廉等优势在电力拖动领域中独占鳌头。
（2）.门极可关断晶闸管（GTO） 门极可关断晶闸管（GTO）是普通晶闸 管的派生器件，具有门极控制的自关断性 能，近年来制成高电压、大功率的GTO，在 电力机车、内燃机车和电动车辆的变频系 统中广泛应用。
（3）.功率场效应晶体管（MOSFET） 功率场效应晶体管又称电力MOSFET，分为 VVMOSFET和VDMOSFET两种基本类型。其中 VDMOSFET是具有高集成度、高耐压、低结电容和 高速等特点，简写VDMOS。 功率MOSFET是单级型电压控制型器件，具有工 作频率高，输入阻抗高，驱动功率小，无热电反 馈二次击穿和跨导线性度高等有点，有着广泛的 应用。 功率MOSFET的一个主要缺点是通态电阻较大 ，通态损耗也相应较大，当器件耐压提高后，通 态电阻也随着提高，受这种限制这种功率场效应 管难以做得很大。
由变频器传动电动机实现交流调速， 首先可以实现节能，同时可以提高生产效 率，实现生产自动化，这是人们长期以来 孜孜以求的愿望。 电力电子器件的发展，最新微处理器 技术的应用和变频控制理论的不断创新， 使交流变频技术飞速发展。
G120变频器参数调试
设定电机控制参数：（一）SETUP—OK键进入—RESET（恢复出厂设置）—按向下键选择参数p1300（选择电机控制方式）—SPD N EN（转速控制即矢量控制）p100（电机）—0（ISC电机，50Hz）p304（电压）、p305（电流）、p307（功率）、p311（额定转速）p1900（电机数据检测）—STIL ROT（静态+动态选择）p1080（电机最小转速）、p1120（斜坡上升时间）、p1121（斜坡下降时间）FINISH—OK键选择YES—显示DONE即完成现在变频器显示圆圈叉号，按下HAND键选择手动模式，接通点机，一直按着绿色启动按钮，期间变频器自动对电机进行静态和动态检测，检测结束后会自动停止电机，消除，松开启动按钮。
定义端子、设置转速等：PARAMS—OK键进入—上下键选择EXPERT—OK键进入显示全部参数P0840（启动）—r0722.0（DI0）r0722.1（DI1）r0722.2（DI2）r0722.3（DI3）r0722.4（DI4）r0722.5（DI5）P1020（转速设定选择位0）、P1021（转速设定选择位1）、P1022（转速设定选择位2）分别定义以上数字量输入端子，具体设定依照外部接线而定注意：如无特殊要求，P1113（设定值取反）设定为0数字量输出定义参照118页P1000（转速设定值选择）—3（转速固定设定值）即为命令源选择端子控制P1001（转速固定值1）—设定相应转速（对应P1020）P1002（转速固定值2）—设定相应转速（对应P1021）P1003（转速固定值3）—设定相应转速（对应P1022）以上为设定相应端子对应的高中低速P0970（保存参数）—1（保存驱动对象）以上参数设定完成后按ESC键退出1/1。
G120变频器参数设置(1)知识分享
致。
4
P0307
根据电机名牌设置
电机额定功率[kW / hp]
如P0100 = 0 或2，电机功率单位为[kW]
如P0100 = 1，电机功率单位为[hp]
5
P0311
根据电机名牌设置
电机额定转速[RPM]
6
P1900
2
选择电机数据识别
= 0: 禁止
G120变频器参数设置(1)
G120变频器参数设置
先按ESC退出到MONITORING，再按上下键进入到SETUP菜单，设置如下参数：
序号
参数
设置值
功能描述
备注
1
P0096
2
2
P0304
380V
电机额定电压[V]
请注意输入的铭牌数据必须与电机接线（星形/三角形）一
致。
3
P0305
根据电机名牌设置
电机额定电流[A]
= 2: 静止时识别所有参数
参数设置完后用于整定，最后设置
7P12153源自此参数使能/禁止停机抱闸功能。 电机停机抱闸（MHB）通过r0052 位12 状态字1 进行控制。
= 0: 禁止电机停机抱闸（工厂缺省值）
= 1: 使能电机停机抱闸
8
P1216
100
此参数定义变频器在斜坡上升之前以P1080 最小频率
运行的时间。
范围： 0.0 ... 20.0（工厂缺省值：1.0）
9
P1217
100
此参数定义变频器在斜坡下降之后以P1080 最小频率
运行的时间。
范围： 0.0 ... 20.0（工厂缺省值：1.0）
G120变频器参数设置(1)
4
P0307
根据电机名牌设置
电机额定功率[kW / hp]
如P0100 = 0 或2，电机功率单位为[kW]
如P0100 = 1，电机功率单位为[hp]
5
P0311
根据电机名牌设置
电机额定转速[RPM]
6
P1900
2
选择电机数据识别
= 0: 禁止
= 2: 静止时识别所有参数
参数设置完后用于整定，最后设置
G120变频器参数设置
先按ESC退出到MONITORING，再按上下键进入到SETUP菜单，设置如下参数：
序号
参数
设置值
功能描述
备注
1
P0096
2
2
P0304
380V
电机额定电压[V]
请注意输入的铭牌数据必须与电机接线（星形/三角形）一
致。
3
P0305
根据电机名牌设置
电机额定电流[A]
请注意输入的铭牌数据必须与电机接线（星形/三角形）一
小频率
运行的时间。
范围： ... （工厂缺省值：）
10
P0730
变频器故障激活
11
P0731
控制抱闸
12
P1240
0
制动电阻有效
P1900设置完成后，按HAND AUTO键进行自整定。
7
P1215
3
此参数使能/禁止停机抱闸功能。 电机停机抱闸（MHB）通过r0052 位12 状态字1 进行控制。
= 0: 禁止电机停机抱闸（工厂缺省值）
= 1: 使能电机停机抱闸
8
P1216
100
此参数定义变频器在斜坡上升之前以P1080 最小频率
G120变频器参数调试
G120变频器参数调试设定电机控制参数：（一）SETUP—OK键进入—RESET（恢复出厂设置）—按向下键选择参数p1300（选择电机控制方式）—SPD N EN（转速控制即矢量控制）p100（电机）—0（ISC电机，50Hz）p304（电压）、p305（电流）、p307（功率）、p311（额定转速）p1900（电机数据检测）—STIL ROT（静态+动态选择）p1080（电机最小转速）、p1120（斜坡上升时间）、p1121（斜坡下降时间）FINISH—OK键选择YES—显示DONE即完成现在变频器显示圆圈叉号，按下HAND键选择手动模式，接通点机，一直按着绿色启动按钮，期间变频器自动对电机进行静态和动态检测，检测结束后会自动停止电机，消除，松开启动按钮。
定义端子、设置转速等：PARAMS—OK键进入—上下键选择EXPERT—OK键进入显示全部参数P0840（启动）—r0722.0（DI0）r0722.1（DI1）r0722.2（DI2）r0722.3（DI3）r0722.4（DI4）r0722.5（DI5）P1020（转速设定选择位0）、P1021（转速设定选择位1）、P1022（转速设定选择位2）分别定义以上数字量输入端子，具体设定依照外部接线而定注意：如无特殊要求，P1113（设定值取反）设定为0数字量输出定义参照118页P1000（转速设定值选择）—3（转速固定设定值）即为命令源选择端子控制P1001（转速固定值1）—设定相应转速（对应P1020）P1002（转速固定值2）—设定相应转速（对应P1021）P1003（转速固定值3）—设定相应转速（对应P1022）以上为设定相应端子对应的高中低速P0970（保存参数）—1（保存驱动对象）以上参数设定完成后按ESC键退出1/1。
G120变频器的快速励磁功能
G120变频器的快速励磁功能对于矢量控制，异步电机启动时，G120变频器先输出励磁电流使电机建立磁场，转矩电流受到限制，当励磁结束后，变频器使能转速设定值。
电机功率越大励磁过程越慢，这样会产生过多的等待时间，对于需要快速启动、或频繁点动的应用，除了延时撤使能的方法外，还可以采用快速励磁功能。
G120变频器的快速励磁功能G120变频器的快速励磁特性曲线如图1-1所示，在激活了快速励磁功能后，电机启动时，励磁电流设定值跃升到极限值：0.9 * r0067（I 最大），实际磁通随着设定电流快速上升。
一旦达到由p1573 设定的磁通阈值（最小值：10 %，最大值：200 %，出厂设置为100 %），便结束励磁（r0056.4=1），并使能转速设定值。
图1-1 G120变频器快速励磁特性曲线快速励磁与常规励磁时间曲线对比对比一下G120变频器激活快速励磁功能前后，电机励磁的差异。
正常情况下，G120变频器控制0.12kw电机的启动曲线如图1-2所示，励磁时间大约为50ms。
在使用快速励磁功能时，设置参数p1401.6=1，p1573=90%，p1570=100%，0.12kw电机的启动曲线如图1-3所示，磁通实际值为90%所需要的励磁时间约为26ms。
图1-2 常规励磁的电机启动曲线图1-3快速励磁的电机启动曲线快速励磁使用注意事项在负载较大时，设置的磁通阈值p1573不能太小，因为在励磁期间，转矩电流一直受限。
只有当励磁磁通实际值达到磁通阈值p1573的时间小于p0346 中设置的时间时，参数 p1573 中的磁通阈值才产生作用.“捕捉重启”功能继续以参数 p0346的励磁时间运行。
电流极限p0640不能设置太小，否则可能永远不能达到磁通设定值p1570，如非必须，p0640保留为出厂值即可。
G120变频器从固件V4.7 SP9版本开始支持快速励磁功能，通过参数p1401.6=1激活，使用该功能后可以有效的缩短电机的励磁时间。
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（2）交— 直—交变频装置 当前最广泛使用的交— 直—交变频器。 （1）整流器：整流器又称电网侧变流器。 其作用是把三相交流电整流成直流电流。
（2）逆变器：逆变器又称负载侧变流器。 最常见的结构形式是由六个主开关器件组 成三相桥式逆变电路，有规律地控制主开 关器件的通与断，可以得到任意频率的三 相交流电输出。
4、变频器的基本结构 （1）交—交变频器装置 直接式变频器是将工频交流电直接变换成 频率、电压均可控制的交流电，又称交—交 变频器，其结构如图2-4所示。它实质上是 一套三相桥式无环流反并联的可逆整流装 置。 交—交变频器的特点如下： （1）原理基于可逆整流，工作可靠，可以 直接套用成熟的直流可逆调速技术。
由变频器传动电动机实现交流调速， 首先可以实现节能，同时可以提高生产效 率，实现生产自动化，这是人们长期以来 孜孜以求的愿望。 电力电子器件的发展，最新微处理器 技术的应用和变频控制理论的不断创新， 使交流变频技术飞速发展。
变频器新技术及其发展方向 1.变频器新技术 伴随着变频器应用的日益广泛，其性能 好技术也在飞速发展，主要体现在： （1）模块化：新型变频器其主要功能电路 均已实现模块化，使整机的原件数量比原 来减少了40%以上，可靠性得到很大提高。 （2）专用化：新型变频器为更好地发挥 其控制技术的独特功能，派生出许多专用 机型。例如：风机、水泵专用型，空调专 用型，电梯专用型等
（2）流过电机的电流近似于三相正弦，附加 损耗小，脉动转矩小。 （3）当电源频率为50Hz时，最大输出频率 不超过20Hz,电机最高转速小于600r/min， （对应4极电机），只能在工频以下调速， 调速范围窄。 （4）主回路较复杂，所用器件多（桥式线 路需36个晶闸管）。 交—交变频器一般只用于低转速、大 容量的调速系统，例如轧钢机，球磨机、 水泥回转窑等。
（4）.绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 绝缘栅双极型晶体管是一种新型复合器 件，它是由MOSFET于GTR组成达林顿结构， 综合了功率MOSFET和GTR优点，具有驱动简 单，保护容易，不用缓冲电路，开关频率 高等特点。它应用在变频器中具有：改善 输出电流波形；增大电动机转矩；降低电 磁噪声等优点。
（3）软件化：新型变频器的功能软件化已进 入实用阶段，通过内置软件编程可实现所 需的功能。如PID软件，张力控制软件等。 （4）网络化：新型变频器内装RS－485接口 ，可提供多种兼容的通信接口，支持多种 不同的通信协议，可接在多种现场总线的 控制网络中，成为网络中一个“节点”， 实现网络控制。 （5）低电磁噪声、静音化 （6）图形化用户界面 （7）引导式调试步骤 （8）参数趋势图形
2、变频器未来的发展方向 （1）进一步提高控制理论，发展控制策 略。 （2）高速全数字化控制。 （3）新型电力电子器件的应用技术。 （4）变频器的大容量化和小体积化。 （5）更符合环境保护要求，成为真正的 “绿色产品”。
3、变频器中常用的电力电子器件
电力电子器件在变频器的主电路中起核 心作用，它的性能优劣标志着变频器档次 的高低。 （1）电力晶体管（大功率双极型晶体管GTR ） 单个电力晶体管的放大系数很小，通常 采用多个晶体管按达林顿接法组成单元结 构，其主要特点是耐压高，电流大，开关 特性好，具有导通压降小，导通损耗低的 优点。
SINAMICS G120C变频器
武汉技师学院 殷超 2018.1.20
培训内容
一、变频器基本知识 二、认识G120C变频器 三、操作面板BOP-2 四、项目实训
一、变频器基本知识
交流变频技术的发展 各类电动机已经成为人类生产、生活 中最重要的动力机械，其地位与作用是其 他动力机械不可比拟的。 在各类电动机中笼型三相交流异步电动 机以其结构简单坚固，运行可靠、价格低 廉等优势在电力拖动领域中独占鳌头。
（2）.门极可关断晶闸管（GTO） 门极可关断晶闸管（GTO）是普通晶闸 管的派生器件，具有门极控制的自关断性 能，近年来制成高电压、大功率的GTO，在 电力机车、内燃机车和电动车辆的变频系 统中广泛应用。
（3）.功率场效应晶体管（MOSFET） 功率场效应晶体管又称电力MOSFET，分为 VVMOSFET和VDMOSFET两种基本类型。其中 VDMOSFET是具有高集成度、高耐压、低结电容和 高速等特点，简写VDMOS。 功率MOSFET是单级型电压控制型器件，具有工 作频率高，输入阻抗高，驱动功率小，无热电反 馈二次击穿和跨导线性度高等有点，有着广泛的 应用。 功率MOSFET的一个主要缺点是通态电阻较大 ，通态损耗也相应较大，当器件耐压提高后，通 态电阻也随着提高，受这种限制这种功率场效应 管难以做得很大。
一些参数会存储多个数值。这种情况下， 按 OK 并不会直接访问数值，而是会访问实 际值上方的方括号量控制实训 2、多段速控制实训 3、模拟量控制实训
二、认识G120C变频器
SINAMICS G120C 变频器是一款用于控 制三相电机转速的紧凑型变频器。
三、操作面板BOP-2
BOP-2 显示屏 BOP-2 用于调试、诊断（故障检测）和显示变 频器的状态。最多可以同时并连续监测 2 个状态值。菜单结构合理、清晰，操作按 键功能明确，使菜单浏览变得非常简单。
（3）中间直流环节：中间直流环节和电动机 之间有无功功率的交换，这种无功能量要 靠中间直流环节的储能元件（电容或电感 ）来缓冲，所以中间直流环节又称中间直 流储能环节。 （4）控制电路：控制电路常由运算电路， 检测电路，控制信号的输入、输出电路和 驱动电路等构成。其主要任务是完成对逆 变器的开关控制，对整流器的电压控制以 及完成各种保护功能等。