產品頻道

　　　　　　　　　SK高性能可編程變頻器 　　　　　　　　　—傳動系統(tǒng)優(yōu)化專家 　　　　　　　　　　　　　　艾默生網(wǎng)絡能源有限公司 陳昕 　　艾默生電氣近期推出了新款SK系列高性能可編程變頻器，該系列變頻器功率設計范圍0.25-15kW，支持200V單相、200V三相和400V三相三種電壓制式。SK系列變頻器外形采用超薄設計，適合模塊化并列安裝，可以有效減小電氣柜體安裝空間。 　　　 　　　　　　　　　　　　圖1 SK產品外觀 　　SK體積雖小性能卻十分突出，其采用了先進的開環(huán)矢量控制算法，1Hz時可以輸出150%的額定輸出轉矩，輸出轉矩的動態(tài)響應時間小于5ms，加減速性能優(yōu)越，通過采用母線電壓調整和磁通優(yōu)化功能使得減速停車過程大大縮短并且可靠性顯著提高。該產品采用了高度的集成化設計，全系列內置EMC濾波器和制動單元，從而極大地方便了用戶的系統(tǒng)設計，因此SK產品設計的關注點重在如何給用戶提供一個使用方便、配置靈活的高性能變頻器，為用戶的系統(tǒng)優(yōu)化提供無限可能。 ＊模塊化設計 　　眾所周知對于不同行業(yè)、不同設備的傳動系統(tǒng)部分的設計是千差萬別的，究其根本在于各自的需求和關注點不一樣，因此SK為了滿足各種不同應用設計需求，采用了模塊化擴展設計方式，給用戶的系統(tǒng)優(yōu)化提供了一個豐富的硬件平臺，從而用戶可以在此平臺上各取所需，完成一個理想而合理的系統(tǒng)配置。 　　　　　　　　　　圖2 SK產品豐富的擴展選件 　　SK可外接帶實時時鐘和不帶實時時鐘兩種I/O擴展卡，二者的擴展端子均為一致，提供1路模擬量輸入（-10~+10V /4~20mA等可選）、1路模擬量輸出（0~10V /4~20mA等可選）、3路數(shù)字量輸入、1個5V差分增量編碼器接口和1個繼電器輸出接口。 　　SK本體配置了一個RS-485通訊接口，該通訊口支持標準的MODBUS-RTU通訊協(xié)議，但實際用戶的現(xiàn)場網(wǎng)絡設計多種多樣，為此SK提供了Profibus-DP、DeviceNet、CANopen和INTERBUS等多種現(xiàn)場總線適配器模塊。隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，越來越多的用戶希望現(xiàn)場智能設備采集的數(shù)據(jù)可以通過以太網(wǎng)直接傳輸?shù)竭h程的操作站和后臺數(shù)據(jù)庫，基于這一需求，SK提供了一個以太網(wǎng)通訊接口模塊，該模塊支持MODBUS TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）、SNTP（Simple Network Transfer Protocol）多種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。SK如此強大的通訊擴展能力，可幫助用戶輕松進行自由組網(wǎng)設計。 ＊靈活的端子配置 　　除了模塊化設計以外，SK本體控制端子的靈活配置方式還可以幫助用戶進一步實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化工作。 　　SK的端子類型是不固定的，模擬量端子可復用為數(shù)字量端子，數(shù)字量端子可以做輸入用也可以做輸出用，可以做高速脈沖輸入也可以做PTC保護信號輸入，可以做高速脈沖頻率輸出也可以做高速PWM輸出，全憑用戶自行編程定義。這種靈活的端子配置使得有些需要使用擴展I/O模塊的用戶現(xiàn)在只需修改一下軟件功能碼，調整端子類型定義就可以節(jié)省掉擴展I/O模塊的系統(tǒng)花費了。 ＊簡便的操作使用 1.為了便于用戶方便的操作使用，SK在編程設計上獨具匠心。 　　對于多數(shù)應用設計，用戶可以直接調用SK內部的9種應用宏單元，應用宏單元的設計可以幫助用戶快速的進行頻率給定通道的選擇以及控制端子功能的定義，完成一個快速向導建立的安裝過程。在這9種應用宏中包括了常用的遠程控制宏、開環(huán)轉矩宏、PID控制宏、電動電位計宏、多段速宏等等。 　　　　　　圖3 SK遠程控制應用宏的端子定義 　　當然有很多時候，系統(tǒng)設計會比較復雜且頗具個性化，SK為用戶提供了簡單易用的上位機監(jiān)控軟件，用戶可以通過上位機軟件平臺進行應用編程。通過采用模塊化的編程方式實現(xiàn)各個可編程模塊之間的級聯(lián)，來完成特殊功能的設計，這種編程方式簡單、直觀便于理解。此外，上位機軟件也可幫助用戶遠程控制變頻器的起停和頻率設定，監(jiān)測變頻器的實時運行狀態(tài)及數(shù)據(jù)，修改或定義控制端子輸入信號類型及功能定義。 2.通過變頻器軟硬件的靈活設計，SK簡化和優(yōu)化了傳統(tǒng)的系統(tǒng)方案設計 　　SK采用了高性能的開環(huán)矢量控制算法，為了能夠實現(xiàn)開環(huán)矢量控制方式下的雙電機分時切換控制，SK軟件內部開辟了兩套電機參數(shù)存儲空間，從而保證了分時運行條件下雙電機的精確控制，改變了過去矢量控制方式下只能進行一拖一的方案設計。 　　對于多傳動系統(tǒng)設計的時候，為了實現(xiàn)成本和運行效率的最優(yōu)化，我們通常會選擇共直流母線方案設計，在這種方案中通常會要添加上電緩沖電路來減小并網(wǎng)時候對變頻器直流母線的沖擊。以往我們都是外加接觸器、充電電阻、快速熔斷器來組成充電回路，而采用SK變頻器來進行共直流母線方案設計的時候將不再需要外加上電緩沖電路了，用戶只需將SK的正母線和負母線端子直接連接到整流單元輸出的直流母排上即可。同時如需設計能耗制動功能的話，用戶不再需要外接制動單元，而只需外接制動電阻即可。SK的這些設計優(yōu)勢，可幫助用戶降低系統(tǒng)柜體設計體積，并且極大的降低了設計的復雜程度。