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SINAMICS G120C is a compact inverter for control cabinet mounting in IP20 degree of protection where the Control Unit (CU) and Power Module (PM) function units are combined in one device.

The compact mechanical design and the high power density allow these devices to be installed in machine control enclosures and control cabinets for maximum space utilization. The SINAMICS G120C compact inverter can be butt-mounted directly, without derating; the PROFINET version can be butt-mounted up to 55 °C (131 °F).

SINAMICS G120C, frame size FSAA with BOP-2

由于西門子變頻器在中國市場的一個龐大的銷售量，在使用中必然會碰到許多問題，以下就西門子變頻器的一些常見故障在這里說明：
所以有些老的產(chǎn)品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用戶在使用。對于MICRO MASTER系列變頻器最常見的故障就是通電無顯示，該系列變頻器的開關電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發(fā)生器，該芯片的損壞會導致開關電源無法 工作，從而也無法正常顯示，此外該芯片的工作電源不正常也會使得開關電源無法正常工作。對于MIDI MASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅動電路的損壞，以及IGBT模塊的損壞，MIDI MASTER的驅動電路是由一對對管去驅動IGBT模塊的，而這對管也是最容易損壞的元器件，損壞原因常由于IGBT模塊的損壞，而導致高壓大電流竄入驅 動回路，導致驅動電路的元器件損壞。
對于6SE70系列變頻器，由于質量較好，故障率明顯降低，經(jīng)常會碰到的故障現(xiàn)象有（直流電壓低），由于是直接通過電阻降壓來取得采樣信號，所以故障 F008的出現(xiàn)主要是由于采樣電阻的損壞而導致的。此外，還會碰到F025、F026、F027關于輸入相缺失的報警，故障原因一是由于6SE70系列本 身帶有輸入相檢測功能，輸入檢測電路的損壞會導致輸入缺相報警，如排除此故障原因，報警信號還不能消除，那故障很有可能就是CU板的損壞了。此外 F011（過電流）故障也是一個常見的故障，電流傳感器的損壞是引起此故障的原因之一，此外，在維修中經(jīng)常會碰到驅動電路和開關電源上的一些貼片的濾波電 容的損壞也會引起F011報警，要特別注意由于這種原因而引起的故障報警。
對于ECO的變頻器，碰到最多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞，引起的原因也主要是由于強電側（功率模塊）與弱電側（驅動電路）沒有隔離電路，導致 強電進入了控制電路，引起驅動電路及開關電源大面積燒壞，此外預充電回路損壞也是常見故障（30KW以上），由于限流回路設計在交流輸入側，只要有三相交 流電源任意一路送電時有時序上的超前和滯后，都有可能引起自身一路或其余兩路充電時電流過大，而使得限流電阻和切入繼電器燒毀。F231故障也是ECO變 頻器的一種常見故障，引起原因就是因為采樣電阻的損壞。
西門子變頻器故障分析及處理方法：
一般來說，當遇到西門子變頻器故障時，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。
具體方法是：用萬用表（最好是用模擬表）的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極，用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值 應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分 別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。否則， 說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。
如果以上測量西門子變頻器故障結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。
1、上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。
2、上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現(xiàn)象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關電源的某一路不正 常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管，很容易發(fā)現(xiàn)問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐 壓偏低，電源脈動沖擊造成的。
3、有時顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發(fā)現(xiàn)有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。
4、上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數(shù)情況下?lián)Q一塊主控板問題就解決了，一般是因為外圍控制線路有強電干擾造成主控板某些元件（如帖片電容、電阻等）損壞所至，或與主控板散熱不好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。
5、上電后顯示正常，一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現(xiàn)象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問 題，需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現(xiàn)，一般是因為變頻器多次過 載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的。
總結以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發(fā)的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費用不高，否則解決這些問題還是不容易的。最簡單的辦法就是換整塊的線路板！
選擇使用編輯
西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據(jù)自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事頊：
1、根據(jù)負載特性選擇變頻器，如負載為恒轉矩負載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。
2、選擇變頻器時應以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電動機的額定功率只能作為參考。另外，應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動 機的功率因數(shù)和效率變差。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻 器時應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。
3、變頻器若要長電纜運行時，此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
4、當變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電動機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內。如果超過規(guī)定值，要放大兩擋來選擇變頻器，另 外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為v/f控制方式，并且變頻器無法實現(xiàn)電動機的過流、過載保護，此時，需在每臺電動機側加熔斷器來實現(xiàn)保護。
5、對于一些特殊的應用場合，如高環(huán)境溫度、高開關頻率、高海拔等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一擋選擇。
6、使用變頻器控制高速電動機時，由于高速電動機的電抗小，會產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應比普通電動機的變頻器稍大一些。
7、變頻器用于變極電動機時，應充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進行極數(shù)轉換時，應先停止電動機工作，否則，會造成電動機空轉,惡劣時會造成變頻器損壞。
8、驅動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構造，應將變頻器設置在危險場所之外。
9、使用變頻器驅動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內沒有限制；在超過額定轉速以上的高速范圍內，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險。因此，不要超過最高轉速容許值。
10、變頻器驅動繞線轉子異步電動機時，大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機繞組的阻抗小。因此，容易發(fā)生由于紋波電 流而引起的過電流跳閘現(xiàn)象，所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩gd2較大的場合，在設定加減速時間時應多注意。
常見問題編輯
1、什么是西門子變頻器？
西門子變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
2、為什么西門子變頻器的電壓與電流成比例的改變？
異步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒 毀 電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制西門子變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式 多用于 風機、泵類節(jié)能型西門子變頻器。
3、西門子變頻器制動的有關問題
制動的概念：指電能從電機側流到西門子變頻器側（或供電電源側），這時電機的轉速高于同步轉速，負載的能量分為動能和勢能. 動能（由速度和重量確定其大?。╇S著物體的運動而累積。當動能減為零時，該事物就處在停止狀態(tài)。機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉換為摩擦和能 消耗掉。對于西門子變頻器，如果輸出頻率降低，電機轉速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(chǎn)生的功率將返回到西門子變頻器側。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負載,在下降時, 能量（勢能）也要返回到西門子變頻器(或電源)側,進行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”，而該方法可應用于西門子變頻器制動。在減速期間，產(chǎn)生的功 率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到西門子變頻器電源側的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中，這種應用需要“能量回饋單元”選件。
4、采用西門子變頻器運轉時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣？
采用西門子變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直 接起動 時，起動電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍， 起動轉 矩為70%~120%額定轉矩；對于帶有轉矩自動增強功能的西門子變頻器，起動轉矩為100%以上，可以帶全負載起動。
5、裝設西門子變頻器時安裝方向是否有限制。
西門子變頻器內部和背面的結構考慮了冷卻效果的，上下的關系對通風也是重要的，因此，對于單元型在盤內、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。
6、不采用軟起動，將電機直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以？
在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流），由于西門子變頻器切斷過電流，電機不能起動。
7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機嗎？
根據(jù)減速機的結構和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結構上通常可考慮70~80Hz為最大極限，采用油潤滑時，在低速下連續(xù)運轉關系到齒輪的損壞等。
8、西門子變頻器能用來驅動單相電機嗎？可以使用單相電源嗎？
單相電機基本上不能用。對于調速器開關起動式的單相電機，在工作點以下的調速范圍時將燒毀輔助繞組；對于電容起動或電容運轉方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。西門子變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運轉的機種。
9、西門子變頻器本身消耗的功率有多少？
它與西門子變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關，但要回答很困難。不過在60Hz以下的西門子變頻器效率大約為94%~96%，據(jù)此可推算損耗，但內藏再生制動式（FR-K）西門子變頻器，如果把制動時的損耗也考慮進去，功率消耗將變大，對于操作盤設計等必須注意。
10、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運轉使用？
一般電機利用裝在軸上的外扇或轉子端環(huán)上的葉片進行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運轉相同的發(fā)熱，必須降低在低速下的負載轉矩，或采用容量大的西門子變頻器與電機組合，或采用專用電機。
11、西門子變頻器的壽命有多久？
西門子變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件，如果對它們進行定期的維護，可望有10年以上的壽命。
12、西門子變頻器內藏有冷卻風扇，風的方向如何？風扇若是壞了會怎樣？
對于小容量也有無冷卻風扇的機種。有風扇的機種，風的方向是從下向上，所以裝設西門子變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有，西門子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風扇發(fā)生故障時，由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護
13、關于散熱的問題
如果要正確的使用西門子變頻器，必須認真地考慮散熱的問題。西門子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度 升高10度，西門子變頻器使用壽命減半。在西門子變頻器工作時，流過西門子變頻器的電流是很大的，西門子變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所 產(chǎn)生的影響。
保養(yǎng)編輯
變頻器在長時間的存放過程中，儲存環(huán)境可能對變頻器本身產(chǎn)生許多不利的影響，對于潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求，在確保其環(huán)境符合要求的前提下，還有必要對變頻器進行定期的維護保養(yǎng)。
1.西門子變頻器，保養(yǎng)維護，電容充電 1.外觀檢查 對長期存放的變頻器，檢查時要
注意變頻器的外觀是否有變化，如:外觀有無變形，有無磕碰痕跡;有無液體滲出和物件脫落;有無動物、昆蟲、浮游物等人駐，以及其他異常的變化。。
2.檢查風機的靈
用細的木棍或其他較軟的物體撥動風葉，手感應該流暢，風機轉動應靈活，不能有卡澀的現(xiàn)象，觀察風機是否有液體滲出或潤滑油的痕跡。
3.電氣性能檢查
長期存放的變頻器，由于環(huán)境的影響和變頻器器件的使用期限，必須定期對變頻器進行電氣性能的檢查及保養(yǎng)。具體方法如下:
使用萬用表檢測整流部分的整流橋特性，使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的“P”端，用黑表筆分別接輸人“R”“S”“T”，表針擺動應在 2/3處，超過2/3或低于l/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，如出現(xiàn)擺動則為異常。使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的 “N”端，用黑表筆分別接輸入“R”“S”“T”，表針擺動應在2/3處，超過2/3或低于1/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，否則 為異常。
用同樣的方法檢查逆變部分，將“R”“S”“T”換為“U”“V”“W”，因為逆變的IGBT的源極和漏極之間在關閉狀態(tài)下同樣有整流橋特性。
絕緣測試。對于輸人輸出端和地(外殼)進行高壓絕緣檢測，使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標識。紅端分別接“R”“S”“T”“U”“V”“W”，均速搖動搖表，測量絕緣電阻應在SM以上。
電容器的檢測。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對變頻器壽命最有影響的是平滑鋁電 解電容器，它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內部溫度所決定。在主回路設計時已經(jīng)根據(jù)電源電壓選定了電容器的型號，所以內部的溫度對電解電容器[優(yōu)論 論文]的壽命起決定作用。
電解電容器相對溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命。
一般每上升10℃變頻器的壽命減半，這是因為電解電容器內部的化學反應隨著溫度的升高導致劣化速度加快。劣化速度與材料溫度的關系遵循阿列里烏斯理論(電 解液理論)。電解電容器的內部溫度實際上是電容器周圍環(huán)境溫度與脈動電流造成的溫度之和。因此，我們應該在安裝時考慮適合的環(huán)境溫度，在電容器劣化過程 中，會出現(xiàn)靜電容量減小，漏電流增大，等價電阻值增大，tgδ值增大等現(xiàn)象。維護保養(yǎng)時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況，當靜電 容量低于初期值的80%，絕緣阻抗在5MΩ以下時應考慮更換電解電容器。對于儲存不超過5年的電容器我們應該定期充電以進行維護，每隔半年到一年充電一 次，方法具體如下:
首先準備功率不小于5KW的三相調壓器將調壓器的輸人端接人有短路過流保護的三相電源，三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。將輸出端通過快熔 接入變頻器的“R”“S”“T”。將變頻器調至10伏以下，送電，觀察電流表是否異常，如無異常，將電壓緩緩調到30伏，觀察5分鐘，如無異常，每十分鐘 將電壓升高20伏，加壓過程中，隨時觀察電流的變化，當電壓超過200伏時，振風機等開始工作。這時可將電壓緩緩升到350伏，觀察有無電流波動，維持1 小時后，將電壓升到額定電壓，再維持2小時，繼續(xù)觀察電流。無異常即可。上電過程中，如果遇見變頻器的面板顯示有故障代碼，先查明原因，是否與低壓有關， 否則應引起重視。電源斷開后應等到充電燈完全熄滅方可拆除電源線，待機器完全冷卻后裝機。
除日常的檢查外，推薦檢查周期為半年。在眾多的檢查項目中，重點要檢查的是主回路的平滑電容器、邏輯控制回路、電源回路、逆變驅動保護回路中的電解電容器、冷卻系統(tǒng)中的風扇等。除主回路的電容器外，其他電容器的測定比較困難，因此主要以外觀變化和運行時間為判斷的基準。