m440变频器 微处理器, 变频器, 电动机, 晶体管, 可靠性

micromaster 440 使用大全1-2
1.1 micromaster 440 通用型变频器
micromaster 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定
功率范围从120w 到200kw（恒定转矩（ct）控制方式），或者可达250kw（可变转矩（vt）
控制方式），供用户选用。
本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（igbt）作为功
率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是
可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的
保护。
micromaster 440 具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电
的理想变频驱动装置。由于micromaster 440 具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数
以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。
micromaster 440 既可用于单机驱动系统，也可集成到‘自动化系统’中。
1.2 特点
主要特性
ø 易于安装，参数设置和调试
ø 易于调试
ø 牢固的emc 设计
ø 可由it（中性点不接地）电源供电
ø 对控制信号的响应是快速和可重复的
ø 参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置
ø 电缆连接简便
ø 具有多个继电器输出
ø 具有多个模拟量输出（0 - 20ma）
ø 6 个带隔离的数字输入，并可切换为npn/pnp 接线
ø 2 个模拟输入：
¨ ain1：0 - 10 v，0 - 20ma 和-10 至+10 v
¨ ain2：0 - 10 v，0 - 20ma
ø 2 个模拟输入可以作为第7 和第8 个数字输入
ø bico（二进制互联连接）技术
ø 模块化设计，配置非常灵活
ø 脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪音低
ø 详细的变频器状态信息和全面的信息功能
ø 有多种可选件供用户选用：用于与pc 通讯的通讯模块，基本操作面板（bop），高级操作面
板（aop），用于进行现场总线通讯的profibus 通讯模块
概况
性能特征
> 矢量控制
¨ 无传感器矢量控制（slvc）
¨ 带编码器的矢量控制（vc）
> v/f 控制
¨ 磁通电流控制（fcc），改善了动态响应和电动机的控制特性
¨ 多点v/f 特性
> 快速电流限制（fcl）功能，避免运行中不应有的跳闸
> 内置的直流注入制动
> 复合制动功能改善了制动特性
> 内置的制动单元（仅限外形尺寸为a 至f 的mm440变频器）
> 加速/减速斜坡特性具有可编程的平滑功能
¨ 起始和结束段带平滑圆弧
¨ 起始和结束段不带平滑圆弧
> 具有比例，积分和微分（pid）控制功能的闭环控制
> 各组参数的设定值可以相互切换
¨ 电动机数据组（dds）
¨ 命令数据组和设定值信号源（cds）
> 自由功能块
> 动力制动的缓冲功能
> 定位控制的斜坡下降曲线
保护特性
过电压/欠电压保护
变频器过热保护
接地故障保护
短路保护
i2t 电动机过热保护
ptc/kty 电动机保护

安装
2 安装
本章的内容有：
ø 有关安装的一般数据
ø 变频器的外形尺寸
ø 最大限度地降低电磁干扰影响的布线原则
ø 关于电气安装的细节
2.1 变频器在长期存放后的安装......................................................................................... 2-3
2.2 变频器运行的环境条件................................................................................................ 2-4
2.3 机械安装.................................................................................................................... 2-6
2.3.1 外形尺寸为a 型时标准导轨的安装方法........................................................2-11
2.3.2 电子控制箱中选件的安装.............................................................................2-12
2.4 电气安装...................................................................................................................2-13
2.4.1 概述...........................................................................................................2-13
2.4.2 电源和电动机的连接...................................................................................2-14
2.4.3 电磁干扰（emi）的防护.............................................................................2-19

警告
¨ 未经培训合格的人员在变频器的器件/系统上工作或不遵守“警告”中的有关规定，就
可能造成严重的人身伤害或重大的财产损失。只有在设备的设计，安装，调试和运行方
面受过培训的经过认证合格的专业人员才允许在本设备的器件/系统上进行工作。
¨ 输入电源线只允许永久性紧固连接。设备必须接地（按照iec 536 class 1，nec 和其
它适用的标准）。
¨ 外形尺寸为a 至f 的mm440 变频器只能采用b 型elcb（接地泄漏断路器-
earthleakage circuit-breaker）。设备由三相电源供电，而且带有emc 滤波器时，一
定不要通过接地泄漏断路器elcb（参看din vde 0160 标准，第5.5.2 节和en50178
第5.2.11.1 节）与电源连接。
¨ 即使变频器处于不工作状态，以下端子仍然可能带有危险电压：
- 电源端子l/l1，n/l2，l3 或u1/l1，v1/l2，w1/l3
- 连接电动机的端子u，v，w 或u2/t1，v2/t2，w2/t3
- 以及端子dc+ / b+，dc- ，b- ，dc/r+ 或c/l+，d/l-
¨ 在电源开关断开以后，必须等待5 分钟，使变频器放电完毕，才允许开始安装作业
¨ 本设备不可作为‘紧急停车机构’使用（参看en 60204，9.2.5.4）
¨ 接地导体的最小截面积必须等于或大于供电电源电缆的截面积
¨ 如果卸下了前面的盖板（仅指外形尺寸为fx 和gx 的mm440 变频器），风机的叶片
便显露出来。当风机正在转动时，存在着造成人身伤害的危险。
注意
连接到变频器的供电电源电缆，电动机电缆和控制电缆必须按照下面图2-13 所示的方式进
行连接，避免由于变频器工作所造成的感性和容性干扰。

安装
电磁辐射
不允许把变频器安装在接近电磁辐射源的地方。
大气污染
不允许把变频器安装在存在大气污染的环境中，例如，存在灰尘、腐蚀性气体等的环境中。
水
变频器的安装位置切记要远离有可能出现淋水的地方。例如，不要把变频器安装在水管的下面，
因为水管的表面有可能结露。禁止把变频器安装在湿度过大和有可能出现结露的地方。
安装和冷却
注意
变频器不得卧式安装（水平位置）。
变频器可以一个挨一个地并排安装，中间不需要空隙。当一台变频器安装在另一台变频器之上
时，必须保证规定的环境条件。因此，至少要留有下面规定的间隙：
> 外形尺寸为a，b，c 时上部和下部：100mm
> 外形尺寸为d，e 时上部和下部：300mm
> 外形尺寸为f 时上部和下部：350mm
> 外形尺寸为fx 时上部：250mm
下部：150mm
前面：40mm
> 外形尺寸为gx 时上部：250mm
下部：150mm
前面：50mm
在变频器的附近不要安装有对冷却空气流通造成负面影响的其它设备。确认变频器的冷却风口处
于正确的位置，不妨碍空气的流通。

2.3 机械安装
警告
¨ 为了保证变频器的安全运行，必须由经过认证合格的人员进行安装和调试，这些人员应
完全按照本操作说明书在下面提出的警告进行操作。
¨ 要特别注意，在安装具有危险电压的设备时，要遵守相关的常规和地方性安装和安全导则
（例如，en50178），而且要遵守有关正确使用工具和人身防护装置（ppe）的规定。
¨ 即使变频器不处于运行状态，其电源输入线，直流回路端子和电动机端子上仍然可能带
有危险电压。因此，断开开关以后还必须等待5 分钟，保证变频器放电完毕，再开始安
装工作。
¨ 变频器可以一个挨一个地并排安装，中间不需要空隙。当一台变频器安装在另一台变频
器之上时，必须保证规定的环境条件。因此，至少要留有下面规定的间隙：
> 外形尺寸为a，b，c 时上部和下部：100mm
> 外形尺寸为d，e 时上部和下部：300mm
> 外形尺寸为f 时上部和下部：350mm
> 外形尺寸为fx 时上部：250mm
下部：150mm
前面：40mm
> 外形尺寸为gx 时上部：250mm
下部：150mm
前面：50mm
¨ 如果卸下了前面的盖板（仅指外形尺寸为fx 和gx 的mm440 变频器），风机的叶片
便显露出来。当风机正在转动时，存在着造成人身伤害的危险。
从运输集装箱上卸下变频器（仅指外形尺寸为fx 和gx 的mm440 变频器）
运输过程中，是用两个铁质的固定卡件将变频器固定在运输支架上。
警告
注意，变频器的重心不在它的中部，因此，在起吊运输支架时，设备有可能突然改变位置，并
倒向一侧。
1. 将吊车的起吊钢缆与变频器上的起吊环结牢（外形尺寸为fx 的变频器（图2-9）有两个起吊
环，外形尺寸为gx 的变频器（图2-10）有4 个起吊环）。
2. 将前盖板顶部的两个紧固螺栓卸下。
3. 拧松运输支架上铁质固定卡件的螺栓，将变频器吊离运输支架。
4. 在安装工作结束，并接线完毕以后，将前盖板的两个紧固螺栓固定在门的底部。

调试
3 调试
本章的内容有：
ø micromaster 440 变频器的方框图
ø 调试选件的简要说明以及显示和操作面板
ø micromaster 440 变频器快速调试的简要说明
3.1 方框图....................................................................................................................... 3-3
3.1.1 接线端子的标准设置.................................................................................... 3-4
3.1.2 模拟输入..................................................................................................... 3-4
3.2 调试方法.................................................................................................................... 3-5
3.2.1 用状态显示屏（sdp）进行调试.................................................................... 3-6
3.2.2 用bop 或aop 进行调试的简要说明............................................................. 3-7
3.2.2.1 用基本操作板(bop)进行调试......................................................... 3-8
3.2.2.2 用高级操作板（aop）调试变频器................................................3-11
3.2.3 bop/aop 的调试功能.................................................................................3-11
3.2.3.1 快速调试（p0010=1） .................................................................3-11
3.2.4 复位为出厂时变频器的缺省设置值...............................................................3-14
3.3 常规操作...................................................................................................................

警告
¨ micromaster 变频器是在高电压下运行。
¨ 电气设备运行时，设备的某些部件上不可避免地存在危险电压。
¨ 按照en 60204 iec 204（vde 0113）的要求，“紧急停车设备”必须在控制设备的所
有工作方式下都保持可控性。无论紧急停车设备是如何停止运转的，都不能导致不可控
的或者未曾予料的再次起动。
¨ 无论故障出现在控制设备的什么地方都有可能导致重大的设备损坏，甚至是严重的人身
伤害（即存在潜在的危险故障），因此，还必须采取附加的外部预防措施或者另外装设
用于确保安全运行的装置，即使在故障出现时也应如此（例如，独立的限流开关，机械
连锁等）。
¨ 在输入电源中断并恢复之后，一定的参数设置可能会造成变频器的自动再起动。
¨ 为了保证电动机的过载保护功能正确动作，电动机的参数必须准确地配置。
¨ 本设备可按照ul508c 第42 节的要求在变频器内部提供电动机的过载保护功能。根据
p0610 （第3 访问级）和p0335，i2t 保护功能是在缺省情况下投入。电动机的过载保
护功能也可以采用外部ptc 经由数字输入来实现。
¨ 在采用h 或k 型熔断器作为保护器件（参看从第7 章的附表）时，本设备可用于回路
对称容量不大于10，000 安培（均方根值）的地方，最大电压为230v/460v/575v。
¨ 本设备不可作为‘紧急停车机构’使用（参看en 60204，9.2.5.4）
注意
只有经过培训并认证合格的人员才可以在操作面板上输入设定值。任何时候都应特别注意
遵守手册中要求采取的安全措施和给予的警告。

2.3 机械安装
警告
¨ 为了保证变频器的安全运行，必须由经过认证合格的人员进行安装和调试，这些人员应
完全按照本操作说明书在下面提出的警告进行操作。
¨ 要特别注意，在安装具有危险电压的设备时，要遵守相关的常规和地方性安装和安全导则
（例如，en50178），而且要遵守有关正确使用工具和人身防护装置（ppe）的规定。
¨ 即使变频器不处于运行状态，其电源输入线，直流回路端子和电动机端子上仍然可能带
有危险电压。因此，断开开关以后还必须等待5 分钟，保证变频器放电完毕，再开始安
装工作。
¨ 变频器可以一个挨一个地并排安装，中间不需要空隙。当一台变频器安装在另一台变频
器之上时，必须保证规定的环境条件。因此，至少要留有下面规定的间隙：
> 外形尺寸为a，b，c 时上部和下部：100mm
> 外形尺寸为d，e 时上部和下部：300mm
> 外形尺寸为f 时上部和下部：350mm
> 外形尺寸为fx 时上部：250mm
下部：150mm
前面：40mm
> 外形尺寸为gx 时上部：250mm
下部：150mm
前面：50mm
¨ 如果卸下了前面的盖板（仅指外形尺寸为fx 和gx 的mm440 变频器），风机的叶片
便显露出来。当风机正在转动时，存在着造成人身伤害的危险。
从运输集装箱上卸下变频器（仅指外形尺寸为fx 和gx 的mm440 变频器）
运输过程中，是用两个铁质的固定卡件将变频器固定在运输支架上。
警告
注意，变频器的重心不在它的中部，因此，在起吊运输支架时，设备有可能突然改变位置，并
倒向一侧。
1. 将吊车的起吊钢缆与变频器上的起吊环结牢（外形尺寸为fx 的变频器（图2-9）有两个起吊
环，外形尺寸为gx 的变频器（图2-10）有4 个起吊环）。
2. 将前盖板顶部的两个紧固螺栓卸下。
3. 拧松运输支架上铁质固定卡件的螺栓，将变频器吊离运输支架。
4. 在安装工作结束，并接线完毕以后，将前盖板的两个紧固螺栓固定在门的底部。

调试
3 调试
本章的内容有：
ø micromaster 440 变频器的方框图
ø 调试选件的简要说明以及显示和操作面板
ø micromaster 440 变频器快速调试的简要说明
3.1 方框图....................................................................................................................... 3-3
3.1.1 接线端子的标准设置.................................................................................... 3-4
3.1.2 模拟输入..................................................................................................... 3-4
3.2 调试方法.................................................................................................................... 3-5
3.2.1 用状态显示屏（sdp）进行调试.................................................................... 3-6
3.2.2 用bop 或aop 进行调试的简要说明............................................................. 3-7
3.2.2.1 用基本操作板(bop)进行调试......................................................... 3-8
3.2.2.2 用高级操作板（aop）调试变频器................................................3-11
3.2.3 bop/aop 的调试功能.................................................................................3-11
3.2.3.1 快速调试（p0010=1） .................................................................3-11
3.2.4 复位为出厂时变频器的缺省设置值...............................................................3-14
3.3 常规操作...................................................................................................................

警告
¨ micromaster 变频器是在高电压下运行。
¨ 电气设备运行时，设备的某些部件上不可避免地存在危险电压。
¨ 按照en 60204 iec 204（vde 0113）的要求，“紧急停车设备”必须在控制设备的所
有工作方式下都保持可控性。无论紧急停车设备是如何停止运转的，都不能导致不可控
的或者未曾予料的再次起动。
¨ 无论故障出现在控制设备的什么地方都有可能导致重大的设备损坏，甚至是严重的人身
伤害（即存在潜在的危险故障），因此，还必须采取附加的外部预防措施或者另外装设
用于确保安全运行的装置，即使在故障出现时也应如此（例如，独立的限流开关，机械
连锁等）。
¨ 在输入电源中断并恢复之后，一定的参数设置可能会造成变频器的自动再起动。
¨ 为了保证电动机的过载保护功能正确动作，电动机的参数必须准确地配置。
¨ 本设备可按照ul508c 第42 节的要求在变频器内部提供电动机的过载保护功能。根据
p0610 （第3 访问级）和p0335，i2t 保护功能是在缺省情况下投入。电动机的过载保
护功能也可以采用外部ptc 经由数字输入来实现。
¨ 在采用h 或k 型熔断器作为保护器件（参看从第7 章的附表）时，本设备可用于回路
对称容量不大于10，000 安培（均方根值）的地方，最大电压为230v/460v/575v。
¨ 本设备不可作为‘紧急停车机构’使用（参看en 60204，9.2.5.4）
注意
只有经过培训并认证合格的人员才可以在操作面板上输入设定值。任何时候都应特别注意
遵守手册中要求采取的安全措施和给予的警告。

3.1.1 接线端子的标准设置
参看图3-2。
3.1.2 模拟输入
模拟输入1（ain1）可以用于：
ø 0 - 10v，0 - 20ma 和-10v 至+10v
模拟输入2（ain2）可以用于：
ø 0 - 10v 和0 - 20ma
模拟输入回路可以另行配置，用于提供两个附加的数字输入（din7 和din8），如下图所示：
1 2
10
11
din8
1 2 3 4
din7
图3-2 模拟输入作为数字输入时外部线路的连接
当模拟输入作为数字输入时，电压门限值如下：
1.75 v dc = off
3.70 v dc = on
端子9（24v）在作为数字输入使用时也可用于驱动模拟输入。端子2 和28（0v）必须连接在一
起。
调试
调试方法
micromaster 440 变频器在标准供货方式时装有状态显示板（sdp）（参看图3-2），对于很
多用户来说，利用sdp 和制造厂的缺省设置值，就可以使变频器成功地投入运行。如果工厂的缺
省设置值不适合您的设备情况，您可以利用基本操作板（bop）（参看图3-2）或高级操作板
（aop）（参看图3-2）修改参数，使之匹配起来。bop 和aop 是作为可选件供货的。您也可以
用pc ibn工具“drive monitor”或“starter”来调整工厂的设置值。相关的软件在随变频器
供货的cd rom 中可以找到。
注意
micromaster 440 变频器只能用操作板bop 或aop 进行操作。
如果用bop-2 基本操作板进行操作，将显示“_ _ _ _ _”
sdp bop aop
状态显示板基本操作板高级操作板
图3-3 适用于micromaster 440 变频器的操作面板
关于更换操作面板的操作方法，请参看本手册中相关的附录。
提示
电动机频率50/60hz 的设置：
设置电动机频率的dip 开关位于i/o 板的下面（参看附录，折下i/o 板就可以看到）。
变频器交货时的设置情况如下：
ø dip 开关2：
¨ off 位置：用于欧洲地区
缺省值（50hz，kw 等。）
¨ on 位置：用于北美地区
缺省值（60hz，hp 等。）
ø dip 开关1：
不供用户使用。
frequency setting
dip switch
图3-4 dip 开关
设置频率的dip开关
3.2.1 用状态显示屏（sdp）进行调试
sdp 上有两个led 指示灯，用于指示变频器的运行状态（参看第6.1 节）。
此外，必须满足以下条件：
ø 按照线性v/f 控制特性，由模拟电位计控制电动机速度。
ø 频率为50hz 时最大速度为3000 转/分钟（60hz 时为3600 转/分钟），可通过变频器的模拟
输入端用电位计控制。
ø 斜坡上升时间/斜坡下降时间= 10s。
在“参数表”和本手册第3.2.2 节“用bop 或aop 进行调试的简要说明”中可以找到如何对更
复杂的应用对象进行设置的相关资料。
表3-1 用sdp 进行操作的缺省设置
端子号参数的设置值缺省的操作
数字输入1 5 p0701 =‘1’ on，正向运行
数字输入2 6 p0702 =‘12’ 反向运行
数字输入3 7 p0703 =‘9’ 故障确认
数字输入4 8 p0704 =‘15’ 固定频率
数字输入5 16 p0705 =‘15’ 固定频率
数字输入6 17 p0706 =‘15’ 固定频率
数字输入7 经由ain1 p0707 =‘0’ 不激活
数字输入8 经由ain2 p0708 =‘0’ 不激活
用sdp 进行的基本操作
使用变频器上装设的sdp 可进行以下操作：
ø 启动和停止电动机（数字输入din1 由外接开关控制）
ø 电动机反向（数字输入din2 由外接开关控制）
ø 故障复位（数字输入din3 由外接开关控制）
按图3-5 连接模拟输入信号，即可实现对电动机速度的控制。
采用sdp 进行操作时，变频器的预设定必须与以下的电动
机数据兼容：
ø 电动机的额定功率
ø 电动机电压
ø 电动机的额定电流
ø 电动机的额定频率
（建议采用西门子的标准电动机）

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