西門子3千瓦變頻器

6SE6420-2UD23-0BA1 MICROMASTER 420 無濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 3kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 3kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

西門子科學家正在參與一項新的科研項目，該項目可就大數據的多種商業應用方式進行分析。歐盟的BYTE項目旨在制定一份路線圖，為實現在2020年以前提高歐洲在大數據市場所占份額提供行動方案。BYTE將重點開發政治措施和技術措施，這些舉措既能大程度利用大數據的優勢，又可以小化隱私等方面的不利影響。歐盟的BIG項目為大數據應用找到了業務模式和相應技術，BYTE項目是在BIG項目基礎上的進一步推進。除西門子以外，此項目還聚集了其他十家來自工業和科研領域的合作伙伴。

海量數據的智能分析以及更重要的對分散信息的融合蘊含著巨大潛力。舉例而言，工業企業已經在利用大數據技術來尋找節能空間。當涉及多個數據源時，大數據分析的難度會更大，例如，要研究特定地區的工廠和家庭用戶的能源消耗數據就比較困難。分析此類信息可以得出工廠的生產情況或個人的使用行為，因而必須對這類信息的使用加以精確和安全的規范。由多數據源融合而來的數據量越大，數據使用所帶來的正面或負面的影響就越多樣化。BYTE團隊中聚集了自然科學、工程、計算機編程、法律、社會學和經濟學領域的專家，專家們通過開展各種案例研究以分析大數據的方方面面。

西門子中央研究院的科學家們在BYTE項目中對智能城市展開了案例研究。來自城市、工廠和發電廠等特殊環境的信息，經過特定的處理方式實現關聯，西門子稱其為智能數據（Smart Data）。例如，手機可以提供用戶行動軌跡的匿名數據，汽車可以生成交通路況的數據，智能電表提供的數據可用于預測未來的能源需求。城市可以利用此類數據疏導交通，改善碳足跡，又不侵犯市民的隱私。為實現這一愿景，需進一步制定相關法律并開發數據保護技術。西門子3千瓦變頻器

西門子研究人員與歐洲城市攜手合作，對能源與交通交集領域的大數據應用展開研究。他們走訪了能源供應商、市政當局和公共運輸公司的專家，努力推進各個方面的研究。西門子的一些業務部門已經在開發智能城市解決方案，包括智能電表、樓宇和能源管理系統以及電動交通基礎設施。此外，西門子中央研究院于2013年夏季在維也納啟動了“Aspern智能城市”（Aspern Smart City）研究項目，目前該項目正在推進過程中。

在變頻器應用中，為了防止電機由于過電流或外部原因導致過熱而被損壞，設定電機的溫度保護功能。即當電機的溫度超過一定值時，變頻器跳閘(OFF2)。通常情況下，溫度保護有以下兩種方式：
通過電機的溫度模型對電機進行保護;
當我們對變頻器進行快速調試時，變頻器會根據電機相關參數，如功率、電流等參數來建立電機溫度模型。對于西門子標準電機，電機模型數據比較準確，但對于第三方電機，在完成快速調試之后，建議用戶做電機參數自動識別，如參數(P0340, P1910)，建立電機等效電路數據，以便更好地計算電機內部能量損失。
在變頻器運行過程中，變頻器會實時監控實際輸出電流，通過I2t 計算來判斷電機是否過溫，當I2t 計算結果超過P0614 (對于MM420), P0604(對于 MM440,MM430)里所限定的溫度時，變頻器會采取在P0610中所設定的措施，如報警、跳閘等。如下圖1所示：

圖 1 電機溫度保護模型

注：利用電機溫度模型對電機進行溫度保護是西門子標準傳動中所有產品具備的功能。

通過溫度傳感器進行外部保護
常見的溫度傳感器有兩種：PTC; KTY84。

1）PTC 傳感器：
PTC(Positive-Temperature-Characteristic)傳感器是一個具有正溫度特性的電阻。在常溫下，PTC 電阻的阻值不高（50-10O歐姆）。一般情況下，電動機里是把三個PTC 溫度傳感器串聯連接起來（根據電動機制造廠家的設計），這樣，“冷態”下的PTC 電阻值范圍為150 至300 歐姆。PTC 溫度傳感器也常常稱為“冷導體”。但是，在某一特定溫度時，PTC 的阻值會急劇上升。電動機制造廠家是根據電動機絕緣的常規運行溫度來選擇這一特定溫度的。由于PTC 傳感器是安裝在電動機的繞組中，這樣，就可以根據電阻值的變化來判斷電動機是否過熱。PTC 溫度傳感器不能用來測量溫度的具體數值。
對于變頻器：MM440;MM430;G120提供了電機溫度傳感器的接口，PTC 傳感器保護可以與電機溫度模型同時工作。例如MM440,當電動機的PTC已經接到MM440 變頻器的控制端14 和15 時，只要選擇P0601＝1（采用PTC 溫度傳感器）激活電動機溫度傳感器的功能，那么，MM4變頻器就會知道電機的狀態，過熱時變頻器就會故障跳閘使電動機得到保護。
如果PTC 電阻值超過2000 歐姆，變頻器將顯示故障F0004（電動機過溫）。 如果PTC 電阻值低于100 歐姆，變頻器將顯示故障F0015（電動機溫度檢測信號丟失）。這樣，當電動機過熱和溫度傳感器斷線時，都能使電動機得到保護。
此外，電動機還受到變頻器中電動機溫度模型的監控，如下圖，傳感器與溫度模型構成“或”關系，形成了一個電動機過熱保護的冗余系統。

2）KTY84 傳感器：
KTY84 傳感器的原理是基于半導體溫度傳感器（二極管），其電阻值的變化范圍從0℃時的500 歐姆可到300℃時的2600歐姆。KTY84 具有正的溫度系數，但與PTC 不同，它的溫度特性幾乎是線性的。電阻的性能可以與具有很高溫度系數的測量電阻兼容。
如果KTY84 傳感器被激活(P0610=2)，變頻器會對KTY傳感器的阻值進行監控，同時變頻器也根據電動機溫度模型自動計算電動機的溫度。KTY84 傳感器識別出斷線時，就發出報警信號A0512（電動機溫度檢測信號丟失），并自動切換到電動機的溫度模型。如下圖2：

圖 2 溫度模型與傳感器回路

對于變頻器MM420、G110，沒有提供溫度傳感器接口，我們能夠通過電機溫度模型對電機進行溫度保護，同時，我們也可以用數字端子觸發外部故障的方式來保護電機，因為對于通常的溫度傳感器，其輸出阻抗會隨溫度成線性關系變化，如下圖3所示。因此傳感器的阻抗能夠反映當前電機溫度，我們可以按照圖4連接方式，隨著傳感器阻值增大，端子5上的電壓會逐漸增大。當電壓超過數字量的觸發電壓時，數字端子有效，觸發外部故障跳閘。設置參數如下： P0701, P0702 or P0703 = 29.

圖 3 電阻與溫度關系曲線

圖 4 外部端子觸發故障

另外，我們也可以利用溫度繼電器來觸發外部故障，如在西門子低壓產品中，有可以用來測量電機溫度的繼電器，如3RS1000-1CK10，我們可以設定一個限定值，當電機溫度超過此值時，繼電器動作，觸發外部跳閘。