西門(mén)子模塊6ES7314-6BH04-0AB0

ET200Pro系列產(chǎn)品做為西門(mén)子分布式IO系列產(chǎn)品中的一種，具有IP67的防護(hù)等級(jí)，成為特殊行業(yè)應(yīng)用的主要產(chǎn)品之一。同時(shí)，ET200Pro還提供了故障安全模板：F-DI/F-DO以及電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）、故障安全型變頻器（F-FC）等，滿(mǎn)足了行業(yè)中的故障安全應(yīng)用的需求。本文將主要介紹ET200Pr故障安全型變頻器的調(diào)試和使用的方法。

　　1 ET200Pr故障安全系統(tǒng)介紹

　　與ET200S系統(tǒng)類(lèi)似，ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板。

　　1) 故障安全型輸入/輸出模板（F-DI/F-DO）

　　ET200Pro的故障安全型輸入/輸出的模板的使用與ET200M，ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。

　　2）電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）

　　ET200Pro的電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）中，提供了一些特殊的模板，比如F-RSM和ASM-400，電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）如果配合F-RSM和ASM-400使用可以達(dá)到SIL3(Cat.4)的安全等級(jí)（圖1）。

　　圖1 故障安全型電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）系統(tǒng)配置(Cat.4)

　　具體配置列表請(qǐng)參照手冊(cè)：SIMATIC ET 200pro Motor starters

　　3）故障安全型變頻器（F-FC）

　　ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系統(tǒng)中的緊湊型的故障安全型變頻器。工作電壓為3 AC 400V 50/60Hz，連接3相交流電機(jī)，1.1KW，溫度允許的情況下，可以連接1.5KW電機(jī)。

　　該變頻器可以通過(guò)PROFIBUS/PROFINET的接口模板進(jìn)行連接調(diào)試，也可以使用光纖轉(zhuǎn)串口的電纜進(jìn)行連接。

　　ET200Pro變頻器需要與前面提到的電機(jī)啟動(dòng)模塊中的特殊模塊一起使用來(lái)對(duì)其關(guān)斷信號(hào)進(jìn)行評(píng)估，因而系統(tǒng)中需要F-Switch 或F-RSM（圖2）。

　　圖2 故障安全變頻器與F-RSM的配置

　　其中主要的模板包括：

　　③接口模板

　　可以連接變頻器模板的接口模板包括：

　　1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)

　　2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)

　　④F-RSM或者F-SWITCH

　　⑤故障安全型變頻器（F-FC）

　　⑥終端模塊

　　2 ET200Pro F-FC的調(diào)試方法

　　ET200Pro F-FC的組態(tài)可以通過(guò)Step7軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。但變頻器模板的調(diào)試工具需要用到DriveES（或者Starter、MotionScout）等軟件。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch，則需要MotorStarter ES軟件來(lái)設(shè)置相關(guān)Switch的參數(shù)

西門(mén)子模塊6ES7314-6BH04-0AB0

圖1  三相異步電動(dòng)機(jī)的分解圖

三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
  (一)定子（靜止部分）

  1.定子鐵心: 定子鐵心的作用是作為電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。

  2.定子繞組:定子繞組的是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：
（1）對(duì)地絕緣

（2）相間絕緣

（3）匝間絕緣

接線盒(△接法)

定子三相繞組的接線方式
（1）星形接法(Y接)

（2）三角形接法(△接)

   3.機(jī)座　

（二）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）

   轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部件。

   1.轉(zhuǎn)子鐵心

   作用:電機(jī)磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。一般用0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉(zhuǎn)子繞組。

   2.轉(zhuǎn)子繞組

   作用是切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)構(gòu)造的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。如圖1-5所示。

圖1-5轉(zhuǎn)子繞組

   （1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱(chēng)籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。如圖1-6所示。

圖1-6籠型轉(zhuǎn)子

a）籠型繞組      b) 轉(zhuǎn)子外形     c) 鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子

   （2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱(chēng)的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集電環(huán)（滑環(huán)）上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接，如圖1-7所示。

圖1-7繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子接線示意圖

a）接線圖    b)提刷裝置

   3. 轉(zhuǎn)軸

   用以傳遞轉(zhuǎn)矩及支撐轉(zhuǎn)子的重量，一般由中碳鋼或合金鋼制成。
   （三）其它附件

   端蓋、軸承、軸承端蓋、風(fēng)扇

   二.銘牌

圖1-8 三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌

1.型號(hào)Y90L—4

2.額定功率P_N   指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為KW。

  式中，U_N1、I_N1、η_N、cosφ_N分別為電動(dòng)機(jī)額定的線電壓、線電流、效率、功率因數(shù)。

 3.額定電壓U_N1  指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)定子繞組所加的線電壓，單位為V或KV。

 4.額定電流I_N1  指電動(dòng)機(jī)加額定電壓、輸出額定功率時(shí)，流入定子繞組中的線電流，單位為A。

 5.額定轉(zhuǎn)速n_N   指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

 6.額定頻率f_N  我國(guó)規(guī)定工頻為50HZ。

 7.額定功率因數(shù)cosφ_N  指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)定子邊的功率因數(shù)。

 8.接法  指電動(dòng)機(jī)定子三相繞組與交流電源的聯(lián)接方法