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西门子，在自动化领域应该是个享有盛誉的品牌，plc、人机界面、变频器、伺服产品、自动化仪表等等，几乎涉及了自动化控制的所有领域，在各行业中也都赢得了良好的口碑。

西门子变频器以其稳定的性能，丰富的组合功能，良好的力矩特性，在变频器市场占据着重要的地位。并以其强大的品牌效应，打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位，据有关专业市场调研机构的统计，西门子的高低压变频器在中国市场上已****。

西门子变频器在中国市场的使用较早是在钢铁行业，然而在当时电机调速还是以直流调速为主，变频器的应用还是一个新兴的市场。随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟，变频调速已逐步取代了直流调速，成为驱动产品的主流，西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了**规模的发展，西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的**结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的simoverta，以及电压源的simovertp，这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场，目前仍有少量的使用，而其后在中国市场大量销售的主要有micromaster和midi master， 以及西门子变频器较为成功的一个系列simovertmasterdrive，也就是我们常说的6se70系列。它不仅提供了通用场合使用的ac-ac变频器，也提供了在造纸，化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的eco变频器，在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率，市场上的成功主要是因为它追赶了富士变频器成为中国市场的**品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是mm420，mm440.6se70系列。

2 micro master和midi master系列变频器常见故障

由于西门子变频器在中国市场的一个庞大的销售量，在使用中必然会碰到许多问题，以下我们就西门子变频器的一些常见故障在这里和广大使用者做一个探讨：西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个品牌，所以有些老的产品像micro master ，midimaster仍有大量的用户在使用，我们先就这两个系列产品的常见故障做一分析。

对于micromaster系列变频器我们较常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块uc2842芯片作为波形发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无法正常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。

对于midi master系列变频器我们较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及igbt模块的损坏，midimaster的驱动电路是由一对管去驱动igbt模块的，而这对管也是较*损坏的元器件，损坏原因常由于igbt模块的损坏，而导致高压大电流窜入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏。

3 6se70系列变频器常见故障

对于6se70系列变频器，由于质量较好，故障率明显降低，我们经常会碰到的故障现象有f008（直流电压低），由于是直接通过电阻降压来取得采样信号，所以故障f008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。此外我们还会碰到f025，f026，f027，关于输入相缺失的报警，故障原因一是由于6se70系列本身带有输入相检测功能，输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警，如排除此故障原因，报警信号还不能消除，那故障很有可能就是cu板的损坏了。此外f011（过电流）故障也是一个常见的故障，电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一，此外我们在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起f011报警。要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。

4 eco系列变频器常见故障

对于eco的变频器，我们碰到较多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障（30kw以上），由于限流回路设计在交流输入侧，只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的**前和滞后，都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大，而使得限流电阻和切入继电器烧毁。f231故障也是eco变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏。

5 mm420以及mm440变频器常见故障

对于mm420以及mm440变频器的故障现象应该说没有**出我们前面讨论的范围，只是变频器在内部结构上发生了一些变化，那就是采用了着名的功率器件制造商西门康公司的一体化功率模块，缩小了机器的体积，也减少了内部的连接，因为回路之间的连接都采用了直接接触的方式。应该说mm440和mm420系列变频器还是出现了较多的故障，特别是小功率的机器。

6 结束语

应该说西门子变频器在使用中出现的故障还是多样性的，希望在以后能有更多从事变频调速行业的人加入到此行列中，更好地为广大用户解决一些难题。

S120变频调速装置

SINAMICS S120具有0.12 - 4500 kW的**宽功率应用范围。其中单轴AC/AC驱动器分为模块型和装机机柜型；多轴DC/AC驱动器分为紧凑书本型、书本型、装机机柜型和机柜单元。1ue模具联盟网

S120允许不同功率等级与控制性能的单元自由组合，所有系统组件之间都具有高度的兼容性。同时可通过简单并联就可实现功率的增容，为精确选型提供可能，其高度灵活的模块化设计完**够满足客户的各种要求。1ue模具联盟网

功率单元

单轴驱动的功率模块PM340：

---结构紧凑的变频器1ue模具联盟网

---两象限运行，不可向电网回馈能量1ue模具联盟网

---包含组件:1ue模具联盟网

------整流侧：晶闸管或二极管模块 + 预充电电路1ue模具联盟网

------直流母线电容组1ue模具联盟网

------逆变侧：IGBT模块1ue模具联盟网

------进线滤波器，将干扰限制在 EN 61800-3 规定的 C3 类的限制范围内（仅装机装柜型）1ue模具联盟网

---功率范围：1ue模具联盟网

------0.12 – 0.75 kW @ 1AC 200 - 240 V1ue模具联盟网

------0.37 – 250 kW @ 3AC 380 - 480 V1ue模具联盟网

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多轴驱动的电源模块

1ue模具联盟网

1.基本型电源：紧凑、经济的解决方案，用于*能量回馈的驱动系统1ue模具联盟网

---单象限运行，不可向电网回馈能量1ue模具联盟网

---结构紧凑，价格经济1ue模具联盟网

---包含组件:1ue模具联盟网

------晶闸管或二极管模块1ue模具联盟网

------直流母线电容组1ue模具联盟网

------预充电电路1ue模具联盟网

------进线滤波器，将干扰限制在 EN 61800-3 规定的 C3 类的限制范围内（仅装机装柜型）1ue模具联盟网

1ue模具联盟网

2.智能型电源：不可控整流/回馈的解决方案，用于需要能量回馈的驱动系统1ue模具联盟网

---四象限运行，可向电网回馈能量，采用IGBT模块可防止逆变颠覆1ue模具联盟网

---*自耦变压器1ue模具联盟网

---结构紧凑，价格经济1ue模具联盟网

---包含组件:1ue模具联盟网

---IGBT模块1ue模具联盟网

---直流母线电容组1ue模具联盟网

---进线电源电压测量电路1ue模具联盟网

------进线滤波器，将干扰限制在 EN 61800-3 规定的 C3 类的限制范围内（仅装机装柜型）1ue模具联盟网

1ue模具联盟网

3.有源型电源：可控整流/回馈的解决方案，用于高动态性和高稳定性要求的驱动系统1ue模具联盟网

---四象限运行，可向电网回馈能量1ue模具联盟网

---直流母线电压恒定，适合于高动态响应的应用1ue模具联盟网

---运行可靠性高，有一定耐受电网电压跌落能力1ue模具联盟网

---包含组件:

------ALM：IGBT模块 + 直流母线电容组1ue模具联盟网

------AIM：进线电抗器 + 电网净化滤波器 + 进线电源电压测量电路 + 预充电电路（仅装机装柜型） + 进线滤波器，将干扰限制在 EN 61800-3 规定的C3类的限制范围内（仅装机装柜型）1ue模具联盟网

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多轴驱动的电机模块

---结构紧凑的逆变器1ue模具联盟网

---运行安静 / 噪声水平 67 - 73 dB1ue模具联盟网

---高效的功率部件保护1ue模具联盟网

---功率范围：1ue模具联盟网

------1.6 – 3000 kW @ 3AC 380 - 480 V1ue模具联盟网

------55 – 4500 kW @ 3AC 500 - 690 V1ue模具联盟网

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控制单元

SINAMICS S120的控制单元用于控制整个驱动系统，包括功率模块、电源模块和电机模块等，它可以连接丰富的选件：通讯扩展板、操作面板、端子扩展模块、编码器模块等，用于控制功能的扩展。1ue模具联盟网

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CU320-2 DP/CU320-2 PN：用于多轴应用的控制单元1ue模具联盟网

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CU310-2 DP/CU310-2 PN：用于单轴应用的控制单元1ue模具联盟网

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操作面板

---高级操作面板 AOP301ue模具联盟网

---基本操作面板 BOP201ue模具联盟网

端子扩展板/通讯扩展板

---TB30：扩展4 x DI、4 x DO、2 x AI、2 x AO1ue模具联盟网

---CBC10：CAN总线通讯1ue模具联盟网

---CBE20：ProfiNET通讯1ue模具联盟网

端子扩展模块

---TM31：扩展8 x DI、4 x DIO、2 x AI、2 x AO、2 x 继电器输出、1 x 温度传感器输入1ue模具联盟网

---TM15：扩展24 x DIO1ue模具联盟网

---TM41：扩展4 x DI、4 x DIO、1 x AI、TTL编码器1ue模具联盟网

---TM54F：安全控制端子扩展1ue模具联盟网

---TM120：温度传感器输入扩展1ue模具联盟网

编码器模块

---SMC 10 旋转变压器适配模块1ue模具联盟网

---SMC 20 **值编码器适配模块1ue模具联盟网

---SMC 30 增量式编码器适配模块1ue模具联盟网

---SMC 40 EnDat 2.2 编码器适配模块1ue模具联盟网

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CF卡

SINAMICS S120的控制单元必须配合CF来使用，CF卡内带有S120的固件和参数设置，固件版本可以通过订货号中的两位体现出来，目前较新的固件版本为V4.6。1ue模具联盟网

当需要性能扩展以及扩展集成安全功能时，需要单独订购授权，并在CF卡的订货号中体现出来，详情见视频《S120产品简介——功率与控制部分》1ue模具联盟网

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功率单元、控制单元和CF卡为SINAMICS S120驱动系统必须的三个部分，关于它们的详细介绍，请参见以下视频《S120产品简介——功率与控制部分》1ue模具联盟网

系统元件

除了必需的功率部分和控制部分，SINAMICS S120传动系统还需要选配系统元件，以保证传动装置和电机的正常运行，同时减小传动装置对电源的影响。它们包括：1ue模具联盟网

进线侧组件

---进线电抗器1ue模具联盟网

------用于基本整流装置 uk = 2%1ue模具联盟网

------用于回馈整流装置 uk = 4%1ue模具联盟网

------平滑输入电流1ue模具联盟网

------减少变频器对电网电能质量的影响和干扰1ue模具联盟网

---进线滤波器1ue模具联盟网

------与进线电抗器一起工作，当变频器运行于民用环境时，将变频器工作时产生的无线干扰限制在 EN 61800-3 规定的 C2 类的范围内1ue模具联盟网

------只适用于中性点接地系统（ TN或TT电网）1ue模具联盟网

直流回路组件

---制动单元制动电阻1ue模具联盟网

------仅在公共直流母线**设定阈值时开始工作1ue模具联盟网

------通过制动电阻消耗再生制动能量1ue模具联盟网

------自动运行，*控制回路1ue模具联盟网

------电容模块：增加直流母线电容值以补偿瞬间失电1ue模具联盟网

------控制电源模块：通过公共直流母线或外部电源（3AC 380-480 V）产生 24V 输出1ue模具联盟网

输出侧组件

---输出电抗器1ue模具联盟网

------电机电缆长度大于 300 / 450 米 ( 屏蔽 / 非屏蔽 ) 时需要加装1ue模具联盟网

------减小电机电缆的容性漏电流1ue模具联盟网

------与电机电缆等效电容共同作用，减小了输出侧的电压上升率1ue模具联盟网

---带VPL的dv/dt滤波器1ue模具联盟网

------限制输出侧电压上升率： du/dt < 500 V/μs1ue模具联盟网

------限制输出侧的线电压尖峰值1ue模具联盟网

------使变频器能够驱动没有绝缘强化的电机1ue模具联盟网

---正弦波滤波器1ue模具联盟网

------一阶 LC 低通滤波器，使得电机线电压近似正弦波1ue模具联盟网

------减小电机噪声1ue模具联盟网

关于以上组件的介绍，请参见视频《S120产品简介——系统元件》1ue模具联盟网

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以及视频《S120产品简介——制动单元介绍》1ue模具联盟网

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湖南双银科技有限公司专注于西门子总代理等