福州西门子电缆6XV1840-2AH10

软启动与浪涌抑制完全不同，尽管这两种功能是互补的。两种动作都能在刚通电期间减小进入开关电源浪涌电流。然而不同的是，浪涌抑制直接对进入输入电容的电流进行限制，而软启动则通过作用于变换器控制电路使负载逐渐增大，这通常是通过增加脉冲宽度来实现的。这种渐进式启动不仅减小了输出电容和变换器部件上的浪涌电流应力，也减轻了在推挽式和桥式电路中变压 器“双倍磁通效应”（flux doubling)的问题。 

开关电源中，一般的做法是直流把交流输入电源连接到整流器，并通过了一个低阻抗噪声滤波器连接一个大的储能或滤波电容。为了避免在刚通电时出现大的浪涌电流，通常要提供浪涌控制电路。在大功率的系统中，经常由一个串联电阻组成浪涌抑制，在输入电容完全充电后，用双向三极晶闸管、SRC或继电器把该串联电阻短路。    

为了允许输入电容在启动期间能完全充电，有必要推迟功率变换器的启动，这样输入电容在充满电之后，功率变换器才从输入电容取得电流。如果电容还未充满电，当浪涌控制晶闸管或双向三极晶闸管把浪涌抑制串联电阻旁路的时候，将会出现电流浪涌。此外，如果允许变换器以大脉宽启动，将会有大的电流浪涌进入输出电容和电感，导致输出电压过冲，这是由输出电感的大电流和可能的主变压器的饱和效应导致的。 

为了解决这些启动问题，通常要用控制电路提供启动延时和软启动程序。这将使变换器的初始接通延时，并允许输入电容完全充电。延时之后，软启动控制电路必须使变换器从零启动然后缓慢增加输出电压。这样才能使变压器和输出电感形成正常工作状态，防止推挽电路中的“双倍磁通效应”。由于输出电压的形成比较慢，所以副边电感的电流浪涌减小，输出电压过冲的趋势减弱。 

软启动电路

典型的软启动电路如图1.9.1所示，运行情况如下。    

当接上开关电源时，C1将放电。10V开关电源线上逐渐增大的电压将使放大器A1反相输入端为正，禁止脉宽调制器的输出。晶体管Q1将通过R2导通，保持C1放电状态直到送到变换器电路的300V直流线上形成的电压超过200V。    

此时ZD1将开始导通，而Q1将关断。C1将通过R3充电，使A1的反相输入端电压拉向零状，并允许脉宽调制器的输出向驱动电路提供逐渐增大宽度的脉 冲，直到形成所需的输出电压。   当正确的输出电压建立后，放大器A2控制了放大器A1反相输入端的电压。C1将继续通过R3充电，使二极管D2反向偏置并使C1不再受调制器的影响。当 开关电源关断后，C1将很快地通过D3放电，为下一次的启动动作重新设置C1.在输入电压较高时，D1可防止Q1被大于正向二极管压降的电压反向偏置。

此电路不仅提供接通延时和软启动，而且提供了低压禁止作用，防止变压器在供电电压完全建立前启动。

问: 变频器的脉冲开关频率输出频率与功率有何关系?

答 : 脉冲开关频率的增加，会导致变频器额定电流的减小。MASTERDRIVES 脉冲开关频率工厂设定为2.5 KHZ ，可设置的范围 1.7KHZ – 16KHZ ，由参数P340 设置脉冲频率，脉冲频率与允许的额定电流的对应关系如下图:

------在规格为A，B，C 和D
16 kHz在45kW； 55kW； 380V～ 480V
在37kW； 45kW； 500V～ 600V
在75kW； 90kW； 380V～ 480V

9 kHz在55kW； 500 V～ 600V
在110 kW； 132kW； 380V～ 480V

7.5 kHz在75kW； 90kW； 500V～ 600V
在55kW～ 110 kW； 660V～ 690V
在160kW～ 250kW； 380V～ 480V

6 kHz在110 kW～ 160kW； 500V～ 600V
在132kW～ 200kW； 660V～ 690V
在315kW～ 900kW； 380V～ 480V

2.5 kHz在200kW～ 1100kW； 500V～ 600V
在250kW～ 2300kW； 660V～ 690V

由上图可知脉冲频率设定范围取决于装置的类型不同类型的装置可设置的***高脉冲频率不同。

注意:
如果脉冲频率增加, 应减少P128(***大电流) 如果脉冲频率减少, P128(***大电流)保留变化值。

 在变频器应用中，为了防止电机由于过电流或外部原因导致过热而被损坏，设定电机的温度保护功能。即当电机的温度超过一定值时，变频器跳闸(OFF2)。通常情况下，温度保护有以下两种方式：

通过电机的温度模型对电机进行保护;
当我们对变频器进行快速调试时，变频器会根据电机相关参数，如功率、电流等参数来建立电机温度模型。对于西门子标准电机，电机模型数据比较准确，但对于第三方电机，在完成快速调试之后，建议用户做电机参数自动识别，如参数(P0340, P1910)，建立电机等效电路数据，以便更好地计算电机内部能量损失。
在变频器运行过程中，变频器会实时监控实际输出电流，通过I2t 计算来判断电机是否过温，当I2t 计算结果超过P0614 (对于MM420), P0604(对于 MM440,MM430)里所限定的温度时，变频器会采取在P0610中所设定的措施，如报警、跳闸等。如下图1所示：

图 1 电机温度保护模型

注：利用电机温度模型对电机进行温度保护是西门子标准传动中所有产品具备的功能。

通过温度传感器进行外部保护
常见的温度传感器有两种：PTC; KTY84。

1）PTC 传感器：
PTC(Positive-Temperature-Characteristic)传感器是一个具有正温度特性的电阻。在常温下，PTC 电阻的阻值不高（50-10O欧姆）。一般情况下，电动机里是把三个PTC 温度传感器串联连接起来（根据电动机制造厂家的设计），这样，“冷态”下的PTC 电阻值范围为150 至300 欧姆。PTC 温度传感器也常常称为“冷导体”。但是，在某一特定温度时，PTC 的阻值会急剧上升。电动机制造厂家是根据电动机绝缘的常规运行温度来选择这一特定温度的。由于PTC 传感器是安装在电动机的绕组中，这样，就可以根据电阻值的变化来判断电动机是否过热。PTC 温度传感器不能用来测量温度的具体数值。
对于变频器：MM440;MM430;G120提供了电机温度传感器的接口，PTC 传感器保护可以与电机温度模型同时工作。例如MM440,当电动机的PTC已经接到MM440 变频器的控制端14 和15 时，只要选择P0601＝1（采用PTC 温度传感器）激活电动机温度传感器的功能，那么，MM4变频器就会知道电机的状态，过热时变频器就会故障跳闸使电动机得到保护。
如果PTC 电阻值超过2000 欧姆，变频器将显示故障F0004（电动机过温）。 如果PTC 电阻值低于100 欧姆，变频器将显示故障F0015（电动机温度检测信号丢失）。这样，当电动机过热和温度传感器断线时，都能使电动机得到保护。
此外，电动机还受到变频器中电动机温度模型的监控，如下图，传感器与温度模型构成“或”关系，形成了一个电动机过热保护的冗余系统。

2）KTY84 传感器：
KTY84 传感器的原理是基于半导体温度传感器（二极管），其电阻值的变化范围从0℃时的500 欧姆可到300℃时的2600欧姆。KTY84 具有正的温度系数，但与PTC 不同，它的温度特性几乎是线性的。电阻的性能可以与具有很高温度系数的测量电阻兼容。
如果KTY84 传感器被激活(P0610=2)，变频器会对KTY传感器的阻值进行监控，同时变频器也根据电动机温度模型自动计算电动机的温度。KTY84 传感器识别出断线时，就发出报警信号A0512（电动机温度检测信号丢失），并自动切换到电动机的温度模型。如下图2：

图 2 温度模型与传感器回路

对于变频器MM420、G110，没有提供温度传感器接口，我们能够通过电机温度模型对电机进行温度保护，同时，我们也可以用数字端子触发外部故障的方式来保护电机，因为对于通常的温度传感器，其输出阻抗会随温度成线性关系变化，如下图3所示。因此传感器的阻抗能够反映当前电机温度，我们可以按照图4连接方式，随着传感器阻值增大，端子5上的电压会逐渐增大。当电压超过数字量的触发电压时，数字端子有效，触发外部故障跳闸。设置参数如下： P0701, P0702 or P0703 = 29.

图 3 电阻与温度关系曲线

图 4 外部端子触发故障

另外，我们也可以利用温度继电器来触发外部故障，如在西门子低压产品中，有可以用来测量电机温度的继电器，如3RS1000-1CK10，我们可以设定一个限定值，当电机温度超过此值时，继电器动作，触发外部跳闸。