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具有平方转矩负载 (M~n2) 的驱动器（如用于泵和风机的驱动器），需要在额定转速下达到满转矩。

通常不会发生出现很高的起动转矩或高负载冲击。因此，没有必要提供较高的变频器过载能力。

以下适用于平方转矩负载驱动系统用变频器的选型：

变频器的额定电流必须至少等于所需负载点上的满转矩电机电流。

如果使用标准 1LG 和 1LA 电机，则这些电机可以加载满额定功率，甚至在变频器模式下。随后，它们就可按照温度类别 F 得到充分利用。但是，如果电机只能按照温度类别 B 使用，则必须将电机输出降低 10%。

SIZER 组态程序支持针对特定应用的适宜电机和变频器选型。

额定频率为 50 Hz 的自冷电机（例如 1LA）的允许转矩典型响应曲线。

具有恒定转矩负载的驱动器

1LG4/1LG6 和 1LA8 自通风式电机无法在连续运转下的整个转速范围内提供其满额定转矩。由于冷却效果下降，连续允许转矩会随着转速的降低而降低（见图）。

根据转速范围，自冷式电机的转矩（因而功率）必须降低。

在使用 1PQ8 和 1PQ4 强制通风电机时，无需将输出功率降低，哪怕是相对很小的一部分，这取决于转速范围。

对于高于额定频率 fn（图中为 50 Hz）的频率，电机在磁场削弱范围内被驱动。在此情况下，可用转矩降低了大约 fn/f，输出保持不变。尤其是 V /f 控制模式，必须遵守极限转矩 ≥30% 的足够间隔，通过 (fn/f)2。

因此，所选择的变频器基本负载电流应至少等于所需负载点上的满转矩电机电流。

SIZER 组态程序支持针对特定应用的适宜电机和变频器选型。

额定电流 – 允许和不允许的电机/变频器组合

电机额定电流大于变频器额定电流：

如果使用额定电流大于变频器额定电流的电机，则电机只能在部分负载下运转。必须遵守以下限制：

zui大可能变频器电流（过载电流）应大于或等于所连接电机的额定电流。

如果不遵守此设计原则，就会因较大型电机的低泄漏电感而产生峰值电流，这种峰值电流可导致关断，或由内部保护电路引起连续输出下降。

额定电机电流远远小于变频器额定电流：

用于无传感器矢量控制的额定电机电流必须至少为额定变频器电流的四分。对于较小的电机电流，可以通过 V/f控制模式进行操作。

通常建议使用西门子标准电机 1 LA 和 1LG。

在电压应力方面，这些电机的标准绝缘允许在 U = 500 V  的电压下对变频器进行操作而不受限制。

产品目录 M 11 中包含有关 1LG4/1LG6 和 1LA8 电机的详细数据信息。

防护等级为 IP55 的自通风式电机（1LG4/1LG6 和 1LA8）

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1LG4/1LG6 电机

1LA8 电机

1LG4/1LG6 和 1LA8 电机是防护等级为 IP55 的自通风式电机。

内部和外部风扇（安装在每个电机上）都与轴固定连接。

因此，冷却效果直接取决于电机转速。

其它电机

除 1 LA 和 1LG 电机外，也可以使用 1PH7/1PL6 紧凑型异步电机。这些电机建议用于：

• zui大转速很高的大转速范围,
• 安装空间有限。

与具有相同额定输出的标准异步电机相比，1PH7/1PL6 电机要小 1 到 2 个轴高度。

G130 变频调速柜无法进行编码器分析。

对于 1LA 和 1LG 电机，供电电压 >500V

1LA 和 1LG 电机的标准绝缘使得只有在电源电压为 500 V +10% 时才能实现无限制的电机模块运行。在更高电压下，电机需要具有较大的绝缘电阻。

1LA8/1PQ8 和 1LG6 电机也可具有在zui高 690 V 电压下进行变频器馈电操作的较高绝缘电阻，在此情况下无需使用滤波器。这些电机在其订货号的第 10 位中标记有“M”（例如1LA8315-2PM）。

在使用增强绝缘系统时，与标准绝缘相比，开槽中布置相同数目绕组的空间减小，这会略微降低这些电机的额定输出。

为满足较高的转矩要求，可以使用 H-compac II 系列中的 1LA4 自冷式电机或 1PQ4 空冷式电机（防护等级 IP55）以获得较高输出。

电机保护

可以通过电机模块软件中所具有的 I2t 检测来实现电机保护功能。

如果需要精确的电机保护，则这种保护可以直接通过电机绕组中的 KTY84 传感器或 PTC 热敏电阻检测温度来实现。

如果要使用使用 KTY84 传感器，在订购 1LA8 和 1LG4/1LG6 电机时应指定 A23 电机选件。在 1PH7 和 1PL6 电机上，这些传感器已作为标准部件安装。

If PTC thermistors are required, the motor option A11 or A12 must be specified when ordering 1LG4/1LG6 motors.在 1LA8/1PQ8 电机上，这些传感器已作为标准部件安装。

KTY84 传感器和 PTC 热敏电阻通过以下连接进行分析：
- 连接到变频调速柜 (SINAMICS G150) 中的客户端子板
- 连接到电源模板的 -X41 端子 (SINAMICS G130).

另外，也可将 PT100 温度传感器（电阻温度计）用于 1LA8 和 1LG4/1LG6 电机，以监视电机绕组温度。在订购电机时，必须选择选件 A60 (3 x PT100) 或 A61 (6 x PT100)。

在 1MJ 防爆型电机上，经过 PTB 认证的 PTC 热敏电阻和释放机构（SINAMICS G150 变频调速柜中的选件 L83 和 L84）是必要的。

电机轴轴承杂散电流

当在变频器上运行多相感应电机时，由于通过轴承润滑膜电容性地感生电压，产生电气轴承应力。其实际原因是变频器输出处的共模电压：三个相电压的和并不是在所有时刻都为零，这与直接起动运行不同。高频、脉冲形共模电压会产生一个剩余电流，该电流可通过电机的内部电容、电机外壳和接地电路返回到变频器的直流链路。电机的内部电容包括主绝缘绕组电容、转子和定子之间的几何电容、润滑膜电容以及任何可能存在的轴承绝缘层电容。通过内部电容诱导的电流大小与共模电压调节成正比（i(t) = C × dv/dt）。

要求输出电压具有高时钟频率，以提供电机正弦电流（安静运行，振荡转矩，附加损失）。变频器输出电压（因而共模电压）的相关（较陡的）切换边沿可在电机的内容电容上引起相应很高的容性电流和电压。

在zui差情况下，由轴承诱导的容性电压可能导致轴承润滑膜的随机穿孔，从而使轴承损坏，并提前发生磨损。由润滑膜中的孔引起的电流脉被称为静电放电加工 (EDM) 电流，虽然这并主要是一个静电问题，而更多是绝缘材料（部分）穿孔问题，即部分放电问题。

这种在孤立情况下发生的物理作用大多在较大型电机上才会被发现。

驱动系统的电磁兼容性安装是防止通过轴承电流引起的提前轴承损坏的基本先决条件。

降低轴承电流的zui重要措施：

• 在非驱动端采用绝缘电机轴承
  绝缘轴承是规定用于变频器运行的所有 1LA8 电机的标准配备。对于结构尺寸 280 以上的 1LG4/1LG6 电机，非驱动端的绝缘轴承可作为选件（订货码L27）。
• 使用具有对称电缆截面的电缆：

• 使用电机电抗器（选件 L08）
• 优先采用带有绝缘中性点的电源（IT 电网）
• 使用在很大频率范围内（直流到大约 70 MHz）具有低阻抗的接地电缆：例如，电镀铜质带状电缆，高频编织线
• 在电机外壳和被驱动机器之间采用单独的高频等电位连接电缆
• 在电机外壳和变频器 PE 母线之间采用单独的高频等电位连接电缆
• 在电机外壳上的电缆屏蔽和变频器高频母线上实现 360° 高频接触。例如，这可以通过在电机端使用电磁兼容螺旋密封盖并在变频器端使用电磁兼容屏蔽夹来完成。
• 在变频器输出处使用共模滤波器

• 带或不带实际转速值反馈的操作

  在转速精度方面，必须要考虑到驱动系统的控制范围。

  如果转速控制范围超过额定转速的 5%，则无传感器矢量控制的控制精度大约为 0.2 x fslip。考虑到 75 kW 至 800 kW 输出范围内标准电机的转差值，这种控制精度会产生 <0.2% 的转速精度。在转速控制范围低于额定转速的 5% 时，控制精度大约为电机转差频率的控制精度，即大约为 1%。

  可以使用或不使用实际转速反馈值来对 SINAMICS G130/G150 变频调速柜进行操作。

  建议在以下情况下使用编码器来测量电机的实际转速：

• 高动态响应和转矩精度要求
• 非常高的转速精度要求
• 观察转速低于额定转速的 5% 时的确定转矩。

• 防护类型“d”的电机运行

  1MJ 异步电机可作为带有 EEx de IIC 防火外壳的防爆型电机而与电源和变频器相连。

  根据测试规程，1MJ 系列电机必须安装 PTC 热敏电阻。

  如果将 1MJ 电机与变频器相连，则在按照温度类别 B 进行使用时，必须根据负载特性来降低它们的zui大允许转矩，如同具有相同输出的 1LA 系列电机那样。

  1MJ 电机具有一个高安全性接线盒，具有 EEx e II 标准防爆等级。

  在产品目录 M 11 可以找到详细的电机数据。

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  G05 I/O 板 4 的线路图

   

  G10、G11、K14、K15 和 K37
  控制柜门内有控制部件和显示仪表

   

  不允许的选件组合 G10 和 G11

  G01 用于 PROFIBUS DPV1 的板

  

  G01 用于 SINAMICS G180 紧凑型体柜的 PROFIBUS 板

  

  G01 用于 SINAMICS G180 变频调速柜的 PROFIBUS 板

  用于 PROFIBUS DPV1 板的选件 G01 适合循环和非循环数据传输，可随时在紧凑型柜体和机柜单元中进行改装。

  G12 选件 G10 或 G11 的 PROFIBUS 扩展模块（SENTRON PAC3200 电能监视设备）

  

  G12 PROFIBUS 扩展模块

  通过选件 G12 ，可以将 SENTRON PAC3200 电能监视设备连接到 PROFIBUS。该扩展模块只能与选件 G10 或 G11 一起订购。

  G20 用于 CANopen 的板

  

  G20 CANopen

  选件 G20 （用于 CANopen 的板）以二进制形式传送数据。现场总线连接将根据 CANopen 标准进行。该板可随时在紧凑型柜体和变频调速柜中改装，前提是未事先安装其它总线系统。

  G22 用于 Modbus RTU 的板

  

  G22 Modbus RTU

  选件 G22 （用于 Modbus RTU 的板）以二进制形式传送数据。该板可随时在紧凑型柜体和变频调速柜中改装，前提是未事先安装其它总线系统。

  G27 用于 Modbus TCP 的板

  

  G27 Modbus TCP

  选件 G27 （用于 Modbus TCP 的板）与选件 G22（用于 Modbus RTU 的板）非常类似，区别是使用 TCP 包来发送数据。该板可随时在紧凑型柜体和变频调速柜中改装，前提是未事先安装其它总线系统。

  G13、G14、G15、G16 和 G18
  IMS（变频器管理软件）的附件

  G13 USB PROFIBUS 接口（供货时单独包装）

  

  G13 Softing PROFIBUS（PROFIBUS 接口）

  有源单通道 USB 高速接口，用于将安装有 IMS 的 PC 连接到 PROFIBUS 网络。该接口适用于控制与可视化任务，并可借助于 IMS 实现参数设置和分析应用。PROFIBUS 网络中的所有 SINAMICS G180 变频调速柜都可进行寻址。

  该变频调速柜无需任何额外电源连接。变频器调速柜上的电缆具有一个双 PROFIBUS SUB-D 9 针接口（末端接线的插座/插头），用于连接 PROFIBUS。因此，可直接在带有 PROFIBUS 板 (G01) 的 SINAMICS G180 上进行简单连接。

  注意：
  必须遵循 IMS 的帮助中提供的安装注意事项。

  G14 以太网/PROFIBUS 网关

  

  G14 Softing FG-100PB

  以太网上的主机系统与 PROFIBUS 总线系统之间的网关。适用于网络组态、设备参数设置或运行数据采集。可以对 PROFIBUS 系统中的所有 SINAMICS G180 变频调速柜进行监视和参数设置。

  Ethernet-PROFIBUS 网关可安装在变频调速柜中，也可单独提供。请在订单中指定供货要求。该网关通常安装在以太网和 PROFIBUS 之间的zui有利过渡点处。

  技术数据：

• 尺寸 (W × H × D) 47 × 131 × 11 mm
• 安装在 35 mm DIN 导轨上
• 电源 24 V DC (±20 %)；0.3 A
• 工作温度 0 °C 至 55 °C

• 供货范围：

• PROFIBUS 上的以太网接口
• 《安装手册》
• 包含 Windows 驱动程序的光盘

• 注：

  必须遵循 IMS 的帮助中提供的安装注意事项。

  如果随变频调速柜提供了以太网/PROFIBUS 网关，则需要使用单独提供的电源。该电源不在供货范围之内。

  G15 以太网到 RS232/485/422 转换器（供货时单独包装）

  使用选件 G15 时，将单独提供串口/以太网接口转换器。如果多台变频器通过 RS485 网络进行互连，那么使用一个转换器可将zui多 128 台变频器连接到以太网。

  技术数据：

• 尺寸 (W × H × D) 151 × 75 × 26 mm
• 电源 10 - 30 V DC；1.6 W

• G18 控制柜门前面的 USB 连接器（显示的示例）

  使用选件 G18 时，一个 USB 连接器安装在控制柜门内，可用来通过 IMS 软件对变频调速柜进行参数设置，无需打开控制柜门。IP65 防护等级。

  M96、M93 和 M94
  电缆线芯和设备部件的标记

  不允许的选件组合 M93 和 M94

  电缆线芯和设备部件 的标记		M96	M93	M94
  设备部件的双重标记	M96		✓	✓
  电缆标记，C 型	M93	✓		–
  电缆标记（热缩套管）	M94	✓	–

  MicroMaster440变频器是全新一代可以广泛应用的多功能西门子标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。创新的BiCo（内部功能互联）功能有无可比拟的灵活性。 
  主要特征： 
  200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW； 
  380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW； 
  矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制； 
  高过载能力，内置制动单元； 
  三组参数切换功能。
  控制功能： 
  线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式； 
  标准参数结构，标准调试软件； 
  数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个； 
  独立I/O端子板，方便维护； 
  采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接； 
  内置PID控制器，参数自整定； 
  集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块； 
  具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程； 
  可实现主/从控制及力矩控制方式； 
  在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能； 
  灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性； 
  快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸； 
  有直流制动和复合制动方式提高制动性能。
  保护功能： 
  过载能力为200％额定负载电流，持续时间3秒和150％额定负载电流，持续时间60秒； 
  过电压、欠电压保护； 
  变频器、电机过热保护； 
  接地故障保护，短路保护； 
  闭锁电机保护，防止失速保护； 
  采用PIN编号实现参数连锁。 
   

  注意：
  必须遵循 IMS 的帮助中提供的安装注意事项。

  以太网到 RS232/485/422 转换器（不在供货范围内）需要使用一个外部电源装置。

  G16 USB 电缆 A/B，2 m（供货时单独包装）

  

  G16 USB 电缆 A/B（显示的示例）

  选件 G16 包含一根 2 m 长的 USB 电缆，用于通过 IMS 软件对 SINAMICS G180 进行参数设置。

  G18 控制柜门前面的 USB 连接器

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  模块化设计，可灵活扩展 
  面向未来的驱动理念，用户可以在同一变频器系统中实现不断的创新。出众的维护和维修友好性。 应用：灵活驱动，适用于各种应用完全集成的安全保护功能，全球首款具有SS1和SLS功能的产品。 
  
  基于集成化的安全保护技术，设备运行更安全，操作更简便。
  由于集成了安全保护功能，使具有安全保护的自动化和驱动系统的购建费用大大降低。也有效的保证了人机安全。应用：生产机械（包装机、纺织机），材料运输机械等。
  PROFIBUS和PROFINET总线标准——全球首次将这两种总线通讯直接集成在变频器中。 
  更多节点，多种网络拓扑，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的优点不见在于它是被众多用户广泛使用的总线，而且表现在其优化的工程和组态结构。它们使成熟的IT技术应用于工业领域，并使办公工具应用在工业控制中。 
  应用：远程控制生产机线和传动设备（例如汽车工业）。 
  再生能量回馈能力：该输出功率范围内全球*。 
  节能，节省空间，无需制动电阻。采用创新的功率模块，可实现优化的能量回馈。全功率段都能实现换相整流，不产生任何系统干扰。而且所需线电流zui小，与常规变频器相比，降低到80%。 
  应用：适用于车辆运输、离心机以及其它具有高惯性矩的生产机器的驱动。
  采用全新冷却概念，鲁棒性大大增强。 
  通过外部散热片冷却功率模块，散热效率高。 
  功率部分的散热全部由外部散热片来完成，电子部分的冷却则通过系统对流，这使其可用于更加苛刻的气候环境。电子部分增加了牢固的涂层。 
  应用：可用于气候条件苛刻、具有空气污染的应用场合（例如纺织工业）
  提供690V可选型 
  应用：标准的输入电压适合基本工业和过程工业的应用

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