嘉兴西门子模块6ES7331-7KF02-0AB0

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变频器通讯电路是什么?
想到通讯电路，自然会想到RS485、RS422等通讯模式和电路形式。作为硬件维修者更关注后者。而一些设备如变频器或伺服器等，用于旋转变压器或编码器的信号传输，即PG卡板或编码器接口电路也用到类似器件，那么该类器件到底是何东东?如果脱离了上位机或脱离了编码器等信号源，还能检测其好坏吗?一、器件功能 先让具体的芯片电路说话。见图1~图3电路。 图1 RS485、RS422收发器芯片 图2 AM26LV32C芯片引脚及内部原理框图 图3 AM26LS31C芯片引脚及内部原理框图图1为半工/RS485、全双工/RS422通讯电路，均内含接收器(或称驱动器)和接收器两组电路，不同者，是MAX485的两组电路为适应半双工要求，带使能控制端。二、器件定义驱动器，把一路串行脉冲变为两路差分信号;接收器，将两路差分信号变为一路串行脉冲。因而该类器件的作用，用一句话来概括：即串行脉冲和差分信号的双向转换器。此为何也?这是基于差分信号的传输模式对共模干扰的巨大威力而考量的，一而二二而一的费尽周折的转换，不外乎是为了提高传输信号(线路)的抗干扰能力，否则一对一直接传输也就完了。1、驱动器我们暂且可将“使能”控制忽略掉，驱动器可简化为图4电路。 图4 驱动器原理简化和检修等效电路1)输入、输出信号的关系见图4的a电路，为一进二出模式。2)电路传输的是数字信号，即0和1，若为+5V供电，电路的静态或即时电平，非5V即0V。而两个输出端，必然呈现反相的关系。到了b等效电路这一步，对电路的检测和好坏判断，几乎不用我再说了。2、接收器仍然可将“使能”控制忽略掉，接收器可简化为图5电路。 图5 接收器原理简化和检修等效电路1)输入、输出信号的关系见图5的a电路，为二进一出模式。2)电路传输的是数字信号，即0和1，若为+5V供电，电路的静态或即时电平，非5V即0V。
虽然为差分模式，但不宜用模拟电路的差分放大器来等效了——因为传输的仍为数字电平信号。这里我只能用异或门电路来勉为等效了——其弃同认异的风格，恰恰也符合了电路信号处理的规则。当然，找到了等效电路，如何检测，我也不用废话了。三、检修实例 图6 编码器信号传输电路上图为交流伺服驱动器的一个电路实例，发生相关编码器信号不良的故障时，势必要对该电路进行检测与判断。常规检修方法是须在接入电机与编码器的闭环模式下进行检查，通常还要用代换法先掉排除掉编码器本身的故障原因。而独立检修该电路，一无须闭环(接入编码器和电机)控制，二无须脉冲发生器给出脉冲信号，手头只需备一台直流可调稳压电源，已经是信号发生器了(任何信号传输电路，均可以给出直流电压信号进行检修，此为后话)。检修步骤：1、静态判断测U31的5、11、13脚输出端，均为3.3V，测U42的2、3脚等输出端，符合2(1)3(0)的电平状态，可判断电路静态正常;2、动态测量1)将J19端子的4、5、6短接为线A;将12、13、14短接为线B。调整稳压电压输出为5V(可限流10mA)。2)线A接信号5V正端，线B接信号5V负端，此时测U31的5、11、13脚输出端，俱为低电平(约0.5V)，判断U31工作正常;测测U42的2、3脚等输出端，变为2(0)3(1)的电平状态，可判断U42正常。转换线A、线B的信号极性，电路维持静态值不变。至此，对图6编码器信号传输电路的检修，已告结束。真的就是这么简单，也许事情本来应该就这么简单。往往是人们把它想复杂了搞得复杂了。我只想把电路原本该有的简单与确定的检修模式找出来，以简易的方法完成准确的判断。如果电路的使能端在禁止状态，我们则可以将其暂时“强制为工作态”进行检修。

变频器选型需要注意的7个事项：
1.长期低速动转，由于电机发热量较高，风扇冷却能力降低，因此必须采用加大减速比的方式或改用6级电机，使电机运转在较高频率附近。
2.变频器安装地点必需符合标准环境的要求，否则易引起故障或缩短使用寿命;变频器与驱动马达之间的距离一般不**过50米，若需更长的距离则需降低载波频率或增加输出电抗器选件才能正常运转。
3.负载类型和变频器的选择：电动机所带动的负载不一样，对变频器的要求也不一样。
4.风机和水泵是普通的负载：对变频器的要求为简单，只要变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。
5.起重机类负载：这类负载的特点是启动时冲击很大，因此要求变频器有一定余量。同时，在重物下放肘，会有能量回馈，因此要使用制动单元或采用共用母线方式。
6.不均行负载：有的负载有时轻，有时重，此时应按照重负载的情况来选择变频器容量，例如轧钢机械、粉碎机械、搅拌机等。
7.大惯性负载：如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑，此类负载惯性很大，因此启动时可能会振荡，电动机减速时有能量回馈。应该用容量稍大的变频器来加快启动，避免振荡。配合制动单元消除回馈电能。

变频器谐波对电机影响原因及改善办法
一、电机损坏的原因是变频器在电机的定子绕组上产生很高的尖峰电压，尖峰电压的幅度**过了绕组的绝缘强度，导致绕组损坏。尖峰电压的幅度会达到变频器额定工作电压的3倍以上，例如，对于额定电压380V的变频器，尖峰电压的幅度**过1200V。这种尖峰电压每秒对电机定子绕组冲击上千次，很快就会导致定子绕组的损坏。
二、电机损坏的原因是变频器还会在电机的轴承中产生轴承电流，轴承中长时间流过轴承电流，会造成轴承的烧毁，功率越小的电机，定子绕组越容易损坏;功率越大的电机，轴承越容易损坏。
保护无力：由于现在所有市售电机保护器，全都是通过采集电流或电压变化的数值，从而达到保护电机的目的;但因各种原因造成的电机轴承损毁，转子偏心，进而造成电机扫膛，烧毁电机的问题这些保护器都起不到保护的功能了，因为只有当电机扫膛后，绕组烧坏短路了，这类保护器才会动做，但为时已晚;到目前为止还没有一种智能化的针对电机轴承进行保护的产品;许多用户只能用人工时刻监视或定期巡检测试轴承处温度变化的方法，对一些大电机进行人为地保护。
这种方法有两个弊端存在：
1、增加了人员工作量，加大了企业的人员费用，同时还无法对所有电机进行看护。2、人工检测必竞是有时间限制的，24小时内不可能时刻不离人，那么在非检测的时间内如果轴承损毁，导致转子偏心，电机扫膛，烧毁电机的事故就无法避免了普通电机由变频器驱动时，寿命大幅度缩短，严重时，几个月就出现定子绕组损坏。由此导致的停产给企业造成巨大的损失。

对于变频器，可能大多数人局限于变频空调了，都知道这种空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器，从而达到省电的目的。其实，变频器除了能节能外，还有调速及过流、过压保护等功能。下面我们一起来了解下变频器的工作原理及接线图吧。什么是变频器变频器(VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。 变频器工作原理主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。变频器接线图 变频器接线方法一、主电路的接线1、电源应接到变频器输入端R、S、T接线端子上，一定不能接到变频器输出端(U、V、W)上，否则将损坏变频器。接线后，零碎线头必须清除干净，零碎线头可能造成异常，失灵和故障，必须始终保持变频器清洁。等进入变频器中。 2、在端子+，PR间，不要连接除建议的制动电阻器选件以外的东西，或不要短路。3、电磁波干扰，变频器输入/输出(主回路)包含有谐波成分，可能干扰变频器附近的通讯设备。因此，安装选件无线电噪音滤波器FR-BIF或FRBSF01或FR-BLF线路噪音滤波器，使干扰降到小。4、长距离布线时，由于受到布线的寄生电容充电电流的影响，会使快速响应电流限制功能降低，接于二次侧的仪器误动作而产生故障。因此，布线长度要小于规定值。不得已布线长度**过时，要把Pr.156设为1。5、在变频器输出侧不要安装电力电容器，浪涌抑制器和无线电噪音滤波器。否则将导致变频器故障或电容和浪涌抑制器的损坏。6、为使电压降在2%以内，应使用适当型号的导线接线。变频器和电动机间的接线距离较长时，特别是低频率输出情况下，会由于主电路电缆的电压下降而导致电机的转矩下降。7、运行后，改变接线的操作，必须在电源切断10min以上，用万用表检查电压后进行。断电后一段时间内，电容上仍然有危险的高压电。 二、控制电路的接线变频器的控制电路大体可分为模拟和数字两种。1、控制电路端子的接线应使用屏蔽线或双绞线，而且必须与主回路，强电回路(含200V继电器程序回路)分开布线。2、由于控制电路的频率输入信号是微小电流，所以在接点输入的场合，为了防止接触不良，微小信号接点应使用两个并联的节点或使用双生接点。3、控制回路的接线一般选用0.3～0.75平方米的电缆。三、地线的接线 1、由于在频器内有漏电流，为了防止触电，变频器和电机必须接地。2、变频器接地用接地端子。接地线的连接，要使用镀锡处理的压接端子。拧紧螺丝时，注意不要将螺丝扣弄坏。3、镀锡中不含铅。4、接地电缆尽量用粗的线径，必须等于或大于规定标准，接地点尽量靠近变频器，接地线越短越好。
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