西門子MM430變頻器6SE6430-2UD33-7EB0

德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性高。S7系列PLC產品可分為微型PLC（如S7-200），小規模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等

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：瞿曉明（）

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24銷售技術：

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變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用

西門子MM430變頻器6SE6430-2UD33-7EB0

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MM430變頻器:

MICROMASTER430變頻器適用于多種變速驅動應用。其靈活性使之具有極為廣泛的應用范圍。它特別適合與工業泵和風機一起使用。此變頻器具有
以用戶為導向的性能和易于使用的特性。 它比MICROMASTER420 （即帶人工和自動切換的優化的操作員面板） 有更多的輸入和輸出，并且有適配
軟件的功能。MICROMASTER 430 變頻器采用模塊化設計。 操作員面板和通訊模塊很容易更換。主要特性，引導調試簡單模塊化結構允許組態的zui
靈活性六個可編程的獨立數字量輸入，兩個可量測的模擬量輸入(0V到10V，0mA 到 20mA) 也可以被用作第7個/第 8個數字量輸入兩個可編程模擬
量輸出（0mA到0mA）三個可編程繼電器輸出30VDC/5A，阻性負載250VAC/2A，感性負載因高脈沖頻率而獲得低噪音電機運轉,可調節（如果必要可
降額運行）。電機和變頻器保護在PID控制 （電機分級）的基礎上，zui多可以控制3臺附加驅動接在主電源（帶外部旁路電路）上運行驅動低能量方
式檢測泵的干運轉狀態（皮帶故障檢測）選件（概述）線性換向扼流圈，輸出扼流圈LC濾波器和正弦濾波器，密封盤基本操作員面板 2（BOP-2）用
于參數化變頻器，通訊模塊PROFIBUS裝配套件，用于在控制柜門上安裝操作員面板PC啟動工具，可在 Windows 98/NT/2000/ME/XP Professional系
統中執行通過 DriveES實現TIA集成標準MICROMASTER430變頻器符合歐盟低壓電器規范的要求。MICROMASTER430變頻器帶有CE標記。符合
u和cu認證模塊化設計工作溫度： –10 °C to +40 °C (+14 °F to +104 °F)功率密度高，外殼結構緊湊簡單的分離電纜連接，電源和電機連接，獲取*
電磁兼容性可拆卸式操作面板，可拆卸式 I/O 板上無螺絲控制端子性能特點，較新IGBT技術數字式微處理器控制，磁通電流控制(FCC)，用于提高動
態響應以及優化電機控制線性V/f 特性曲線平方V/f特性曲線，多點特性曲線（可編程V/f特性曲線）快速重啟，滑動補償電源失靈或故障之后自動重啟
裝置節能模式?（例如：使低速運行的泵停機）電機分級（連接或斷開另外的電機，把一臺逆變器用作泵串級中的控制驅動）手動 /自動模式負載轉矩
監控（皮帶故障檢測, 檢測泵的干運轉狀態）高級內置PID控制器，用于簡單過程控制可編程加/減速，0s到650s，斜坡平滑用于無脫扣操作的快速電
流限制(FCL)快速，可重復數字量輸入響應時間使用兩個高分辨率10位模擬量輸入的精密調節用于快速控制制動的復合制動器，四個跳越頻率用于IT系
統的可移動式“Y” 電容器(帶不接地電源，此“Y”電容器必須被拆掉，并且要安裝一個輸出電抗器)。保護特征過載能力7.5kW到90kW： 過載電流1.4 x3s 
額定輸出電流 （即 140 % 過載能力） 以及 ?1.1 x 60s額定輸出電流 （即 110 % 過載能力）, 周期時間 300 s110kW到50kW：過載電流 1.5 x 1s額定輸出
電流 （即 150 % 過載能力）以及 ?1.1 x 59 s 額定輸出電流 （即 110 % 過載能力）, 周期時間 00s過電壓/欠電壓保護逆變器過熱保護用于PTC或者KTY 
的特殊直接連接，以保護電機。

西門子變頻器是由德國西門子公司研發、生產、銷售的變頻器品牌，主要用于控制和調節三相交流異步電機的速度。并以其穩定的性能、豐富的
組合功能、高性能的矢量控制技術、低速高轉矩輸出、良好的動態特性、強的過載能力、創新的BiCo（內部功能互聯）功能以及*的靈活性
在變頻器市場占據著重要的地位。

西門子變頻器以其強大的品牌效應，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據有關專業市場調研機
構的統計，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居*一。 

西門子變頻器在中國市場的使用zui早是在鋼鐵行業，

西門子變頻器（圖1 

然而在當時
電機調速還是以直流調速為主，變頻器的應用還是一個新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發展以及控制理論的不斷成熟，變頻調速已逐步取代了
直流調速，成為驅動產品的主流，西門子變頻器因其強大的品牌效應在這巨大的中國市場中取得了超規模的發展，西門子在中國變頻器市場的成功發
展應該說是西門子品牌與技術的*結合。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SIMOVERTP，
這些變頻器也主要由于設備的引進而一起進入了中國的市場，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 MA
提供了在造紙，化纖等特殊行業要求使用的多電機傳動的直流母線方案。當然西門子也推出了在我個人看來技術上比較失敗然而在市場上卻相當成功
的ECO變頻器，在技術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為它超越了富士變頻器成為中國市場的*一品牌。現在西門子
在中國市場上的主要機型就是MM420，MM440.6SE70系列。 

變頻器的設定參數多，每個參數均有一定選擇范圍， 

西門子變頻器（圖2）

使用中常常
遇到因個別參數設置不當，導致變頻器不能正常工作的現象。

控制方式：即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，般要根據
控制精度，需要進行靜態或動態辨識。 

較低運行頻率：即電機運行的zui小轉速，電機在低轉速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行低轉速
下，會導致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導致電纜發熱。

較高運行頻率：一般的變頻器較大頻率到60Hz，有的甚至400Hz
高頻率將使電機高速運轉，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉速運行，電機的轉子是否能承受這樣的離心力。

載波頻率：載波頻率設
置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發熱，電纜發熱變頻器發熱等因素是密切相關的。

電機參數：變頻器在參數中設定電機的功率
電流、電壓、轉速、較大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。 

跳頻在某個頻率點上，有可能發生共振現象，特別在整個裝置比較高時；在
控制壓縮機時，要避免壓縮機的喘振點。 

由于西門子變頻器在中國市場的一個龐大的銷售量，在使用中必然會碰到許多問題，以下就西門子變頻器一
些常見故障在這里說明；

西門子變頻器應該是進入中國市場較早的一個品牌，

西門子變頻器（圖4）

所以有些老的產品象MICRO MASTER ,MIDIMAST
ER仍有大量的用戶在使用。對于MICROMASTER系列變頻器zui常見的故障就是通電無顯示，該系列變頻器的開關電源采用一塊UC2842芯片作為波形
發生器，該芯片的損壞會導致開關電源無法工作，從而也無法正常顯示，此外該芯片的工作電源不正常會使得開關電源無法正常工作。對于MIDIMA
STER系列變頻器較常見的故障主要有驅動電路的損壞，以及IGBT模塊的損壞，MIDI MASTER的驅動電路由一對對管去驅動IGBT模塊的，而這對管也
是zui容易損壞的元器件，損壞原因常由于IGBT模塊的損壞，而導致高壓電流竄入驅動回路，導致驅動電路的元器件損壞。

對于6SE70系列變頻器，由
于質量較好，故障率明顯降低，經常會碰到的故障現象有（直流電壓低），由于是直接通過電阻降壓來取采樣信號，所以故障F008的出現主要是由于
采樣電阻的損壞而導致的。此外，還會碰到F025、F026、F027關于輸入相缺失的報警，故障原因一是由于6SE70系列本身帶輸入相檢測功能，輸入檢
測電路的損壞會導致輸入缺相報警，如排除此故障原因，報警信號還不能消除，那故障很有可能就是CU板的損壞了。此外F011（過電流）故障是一個
常見的故障，電流傳感器的損壞是引起此故障的原因之一，此外，在維修中經常會碰到驅動電路和開關電源上的一些貼片的濾波電容損壞也會引起F0
11報警，要特別注意由于這種原因而引起的故障報警。 

對于ECO的變頻器，碰到zui多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞，引起的原因主要是由
于強電側（功率模塊）與弱電側（驅動電路）沒有隔離電路，導致強電進入了控制電路，引起驅動電路及開關電源大面積燒壞，此外充電回路損壞也
是常見故障（30KW以上），由于限流回路設計在交流輸入側，只要有三相交流電源任意一路送電時有時序上的超前和滯后，都有可能引起自身一路或
其余兩路充電時電流過大，而使得限流電阻和切入繼電器燒毀。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障，引起原因就是因為采樣電阻的損壞。

西門子變頻器故障分析及處理方法：

一般來說，當遇到西門子變頻器故障時，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（較好是用模擬表）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
電現象。否則，說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，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。

如果以上測量西門子變頻器故障結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。

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動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。 

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]，這種現象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關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電源的幾路整流二極管，很容易發現問題。換一個相應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，電源脈動沖擊造成的。 

有時顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，
檢查一下各部位接插件。也發現有個別機器

是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。 

上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數
情況下換一塊主控板問題就解決了，一般是因為

外圍控制線路有強電干擾造成主控板某些元件（如帖片電容、電阻等）損壞所至，或與主控板散熱不
好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。

上電后顯示正常，一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現象
說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題，需更換IGBT模塊并仔

細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這
種問題的出現，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大

(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成。

總結以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，因

為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多，如果有圖紙和零件，
這些問題便不難解決而且費用不高，否則解決這些問題還是不容易的。

zui簡單的辦法就是換整塊的線路板！