SE70变频器硬件维修最新课件

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1、Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.1D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.第一部分第一部分第一部分第一部分:与与与与6SE706SE70系列变频器的维修有关的信息系列变频器的维修有关的信息系列变频器的维修有关的信息系列变频器的维修有关的信息Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.2D2104

2、6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.SINAMICS SINAMICS SM150SM150510 MVAmax.28 MVAWater-cooledMedium Voltage3.3 kVVoltage SourceInverterIGCTSINAMICS SINAMICS GM150GM150Air-/Water-cooled0.610 MVAmax.28 MVAMedium Voltage2.3 kV/3.3 kV/4.16 kV/6 kV/6.6 kV/7.2 kVVoltage SourceInverterHV-IGBTI

3、GCTSIMOVERT SIMOVERT MVMV0.59 MVAMedium Voltage2.3 kV/3.3 kV/4.16 kV/6 kV/6.6 kVAir-/Water-cooledVoltage SourceInverterHV-IGBTSIMOVERT SIMOVERT ML2ML2510 MVAmax.28 MVAWater-cooledMedium Voltage3.3 kVVoltage SourceInverterIGCTProduct overview Large Drives Industry(LD I)SIMOVERT SIMOVERT S S2.570 MVAm

4、ax.140 MVAMedium Voltage1.8 13.4 kVAir-/Water-cooledLoadCommutatedInverterThyristorSIMOVERT SIMOVERT D D325 MVAAir-/Water-cooledMedium Voltage1-4 kVCycloConverterThyristorSINAMICSSINAMICSG/SG/S751200 kWLow Voltage380-690 VAir-cooledVoltage SourceInverterLV-IGBTMASTERMASTERDRIVESDRIVES456000 kWAir-/W

5、ater-cooledLow Voltage380-690 VVoltage SourceInverterLV-IGBTfrom April 2006from April 2006Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.3D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.Product overview LD Medium Voltage DrivesSINAMICS SINAMICS GM150GM1500.610 MV

6、Amax.28 MVAMedium Voltage2.3 kV/3.3 kV/4.16 kV/6 kV/6.6 kV/7.2 kVAir-/Water-cooled3-level NPCVoltage SourceInverterHV-IGBTIGCTSINAMICS SINAMICS SM150SM150510 MVAmax.28 MVAWater-cooledMedium Voltage3.3 kV3-level NPCVoltage SourceInverterIGCTSIMOVERT SIMOVERT S S2.570 MVAmax.140 MVAMedium Voltage1.8 1

7、3.4 kVAir-/Water-cooledLoadCommutatedInverterThyristorSIMOVERT SIMOVERT D D325 MVAAir-/Water-cooledMedium Voltage1-4 kVCycloConverterThyristorRobicon Robicon Perfect Perfect HarmonyHarmony0.1535 MVAmax.140 MVAMedium Voltage2.3 14.4 kVAir-/Water-cooledMulti CellVoltage SourceInverterLV-IGBTSiemens Tr

8、aining Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.4D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.6SE70系列变频器产品的一般情况（系列变频器产品的一般情况（1）lMASTER DRIVES6SE70变频调速器系列产品是西门子在低压领域推出的中、高档变频调速产品。从90年代初期推出后，历经10多年的发展，性能优良，品种齐全，用户遍及世界。l6SE70系列变频调速器采用电压源型交直交的主回路结构，拥有变频器、逆变器与单/四象限整流器等几大类产品。l

9、单台装置具有交直交结构主回路的为变频器，其交直结构仅适合于单象限运行如要运行于四象限方式，在直流母线端子上需配接具有足够耗散功率的制动单元与制动 电 阻。6SE70系列产品也拥有相配套的制动单元与制动电阻产品系列。l单台装置仅具有直交环节主回路结构的为逆变器，输出拖动电机，它必须连接到电压等级一致，功率容量足够的直流母线上运行。逆变器自身具有四象限（在电机侧）运行能力。适用于组成共用直流母线的多传动变频器系统。6SE70的逆变器具有相同规格的产品可以实现几台并联的结构（需定购选件），用以扩大功率容量。Siemens Training Center for Automation and Driv

10、esDate:2023/4/27File:Ref_Info.5D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.6SE706SE70系列变频器产品的一般情况（系列变频器产品的一般情况（2 2）l单台装置仅具有交直环节主回路结构的为整流单元（网侧单象限运行）或整流/回馈（网侧四象限运行）单元，在6SE70系列产品中有两类：-以可控硅作为功率器件的装置，简称为整流单元(RU)与整流/回馈(RRU)单元；-以IGBT作为功率器件的装置，简称为AFE变流单元。交直环节的装置用于形成共用的直流母线，可以搭载多台逆变器构成多传动拖动系统。根据采用

11、装置的不同，交直环节分为单象限运行与四象限运行。制动单元与制动电阻也可以用于共直流母线的系统。交直环节也可以采用几台同类、同容量装置并联的结构，以扩大直流母线容量。l变频/逆变器适合于拖动哪一类电机，在6SE70产品系列中取决于采用何种控制方式的主控制模块（CU）。被拖动电机一般可分成两大类：一类是三相交流异步感应电机，可采用具有F/V=C或异步机矢量控制方式的逆变器系统拖动。在6SE70中，称为VC系列产品；另一类是三相交流同步伺服电动机，可由专门设计用于控制这类电机的逆变器系统（采用自控式同步机矢量控制方式）拖动，在6SE70中，称为MC系列产品。Siemens Training Cent

12、er for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.6D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.6SE706SE70系列变频器产品的一般情况（系列变频器产品的一般情况（3 3）l在同框架结构，同电压等级，同容量的这两类6SE70不同的变频器系统中，除主控制模块不同外，系统的其余部分结构与部件是完全相同的，了解这一特点，对于维修很重要。l6SE70系列的变频器系统有采用多种不同供电电压的产品子系列 变频器与整流器产品有四种:AC三相200V230V 供用电压代码C，有书

13、本型与装机装柜型 AC三相380V480V 供用电压代码E，有书本型、增强书本型与装机装柜型 AC三相500V600V 供用电压代码F，有书本型与装机装柜型 AC三相660V690V 供用电压代码H，仅有装机装柜型 逆变器产品也有四种：DC270V310V供电电压代码R，有书本型、装机装柜型 DC510V650V供电电压代码T，有书本型、装机装柜型与增强书本型 DC675V810V供电电压代码U，有书本型、装机装柜型 DC890V930V供电电压代码W，仅有装机装柜型Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27F

14、ile:Ref_Info.7D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.CompactPLUS增强书本型Compact书本型Chassis装机装柜型0.5-18.5 kW2.2-37 kW45-2300 kWCabinet柜装型45-6000 kWVC(Vector Control)Positioning,synchronous operation,camshafts,etc.Winders,wire drawing,paper and foil industry,hoisting gear,etc.MCPSIMOVERT MA

15、STERDRIVES familyMC(Motion Control)250KWVCPSiemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.8D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.6SE706SE70系列变频器产品的一般情况（系列变频器产品的一般情况（4 4）l6SE70系列的变频器产品，根据馈入电压与单台功率容量的不同，具有多种不同的框架类型与结构尺寸 增强书本型增强书本型结构代码为P，包括三个不同尺寸的多种变频/逆变器与

16、三个不同尺寸的三种整流器 书本型书本型有4种不同的尺寸，从小到大结构代码分别为A、B、C、D。其中：变频器与逆变器:全部的4种尺寸，多种产品。整流器:B、C 2种尺寸，多种产品。整流/逆变器:仅有C尺寸，数种产品；装机装柜型装机装柜型变频器:E、F、G、H（早期有）、K5种尺寸，多种产品。逆变器:E、F、G、H（早期有）、J、K、L（R）、M（Q）、N（S）12 种尺寸，多种产品。整流器与整流/逆变器:E、H、K 3种尺寸，多种产品。l由于存在前面提及的装置类型、控制类型、供电电压功率等级与框架结构尺寸等一系列的不同，使得6SE70变频调速系列中的产品型号达到了数百种。每种型号就是一组特定部件

17、的组合。因此在维修工作中，根据产品铭牌上的定货号（即型号），找到或定购正确的备件是至关重要的事情。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.9D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.6SE70系列变频器产品的一般情况（系列变频器产品的一般情况（5）l在6SE70系列调速产品10多年的发展历程中，在约1998年，系统的各种主控制板（CU）经历了一次全面的升级。使得这个系列的产品在升级前、后形成了两代。目前的产品格局是

18、这次升级后的形态。l对于6SE70系列中的各种产品，如果除去CU模块，其余部分我们姑且将其称为“本体”就“本体”部分而言，在10多年的发展过程中，并没有发生过突变性的全面升级。但是各部件的局部改进一直都在进行。这种改进的信息也体现在了产品的铭牌中的硬件版本信息一栏上。它以A、B、C的字母顺序做升级的排序，每种产品至少会有一个硬件版本，多的则达到了67个版本。这个硬件版本信息对于维修同样是很重要的，因为它往往反映了系统组成部件中的某些成员在改进的过程中，它们的电气功能、电路结构、使用的元/器件、形状、尺寸等方面在不同的硬件版本间出现了差异。而其中的有些差异可能会限制某些部件在前、后硬件版本中的互

19、换性，这一点在维修工作中也同样是不能忽视的。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.10D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.6SE706SE70系列变频器产品的一般情况（系列变频器产品的一般情况（6 6）l拖动对象与控制特性的不同，使得6SE70系列产品可分为VC与MC两大类，这主要体现在变频器与逆变器子系列上。这种差异的根源在于它们采用的是具有不同系统软件与处理器结构CU主模块。这对于系统采购时的选型规划与

20、到货后的投运调试都是非常重要的，有关知识我们已有相应的课程（D2102与D2103）进行讲授。但从更换模块方式的维修来看，CU的类型并不是很重要。因为CU本身如有故障，是不宜在现场对它进行板级维修的，可以将它用备件换掉后，送维修部处理。现场维修的工作主要体现在对系统“本体”部分部件的故障处理上。而调试课程的内容，对于本课程的学习也并非必须。如学员有这方面的基础，无疑是最好的，如果没有，也应不会影响对本课程内容的掌握。l在现场维修工作中，我们需要掌握如何正确地对系统硬件进行各项检查，找出故障的部件，并以正确的方法将其拆下，用相同的备件进行替换后完成恢复安装。再用正确的方法检查、测试，确认无误后，

21、使系统重新上电并投入运行。这个过程中需要完成的工作，就是本课程（D2104）所要帮助大家掌握的内容。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.11D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.产品的铭牌（产品的铭牌（1）维修前需要对被修系统的基本信息有确切的了解，这要借助于粘贴在变频装置机身上的出厂铭牌(例见右图)。对维修工作而言，最重要的铭牌信息有三项，即：装置定货号、出厂系列号与硬件版本状态。对于还在保修期内，且不希

22、望失去保修资格的装置，在系统发生故障后，不能自行进行任何的维修拆卸，否则将失去保修。而是应即刻报修。西门子维修部门会根据你的装置的情况，通知你送修还是派员上门维修。一般情况下对于 O.K.Bus nodes:i.e.0+4Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.58D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.系统软件（系统软件（Firmware）的升级刷新操作）的升级刷新操作(1)lCU板的系统软件刷新的意义在前面我

23、们已有介绍。lCU板的系统软件存放在CU板的EEPROM内。它们的刷新需借助于系统的RS232接口，这根通讯电缆可以用来刷新系统软件。l在上述的电缆钮子开关接通的形态下，连接到工具计算机与变频器系统，连好后，再接通变频器系统的电源，这时PMU操作面板上会显示“E”，在这种状态下，可以执行CU的软件升级刷新操作。lCUR、CU1、CU2、CU3控制模块的系统软件升级刷新不采用这种方式，它们的系统软件存放在CU板的EPROM内，需要定购写有软件内容的EPROM，换插即可。注意：在系统软件升级过程中，如果由于断电，通讯电缆断开等原因使软件升级中断，注意：在系统软件升级过程中，如果由于断电，通讯电缆断

24、开等原因使软件升级中断，则直接导致则直接导致CU板损坏。必须将板损坏。必须将CU板送西门子公司维修部维修。板送西门子公司维修部维修。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.59D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.系统软件（系统软件（Firmware）的升级刷新操作）的升级刷新操作(2)l刷新系统软件工具也附带在每一个升级包中，有两种平台方式的刷新工具可以选用。一种为DOS方式，即：软件包中BSL.ese文件或

25、BSLVC.bat文件所代表的方式，这需要工具计算机具有MSDOS 6.X的操作系统，或者在WIN95/98的DOS操作界面下使用。现在已经较少有人使用这种方式。另一种方式可以支持WIN2000与WIN XP,软件包中的WINBSL.exe文件代表这种方式,点击WINBSL.exe的图表就可以直接在上述操作系统中运行。l升级包中的系统软件版本文件是以后缀为.B86的两个数据文件。例如：VC-V341.B86与VCS-V341.B86，这就是CUVC主控模板V3.41 Firmware软件包中的升级数据文件。Siemens Training Center for Automation and D

26、rivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.60D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.系统软件（系统软件（Firmware）的升级刷新操作）的升级刷新操作(3)l系统软件升级的具体操作是：1.点击WINBSL图标，运入升级程序。2.在对活框中选中特定版本的升级文件。3.设置通讯接口（也在这一界面中），要正确选择所用的通讯接口COMX，波特率不 要选得太高，一般以19200波特率执行升级时比较稳定。4.点击：”Start Transfer”启动系统软件动作。注意！在升级过程中系统不可断掉控制电源，否则有

27、可能造成CU板的故障而使之 报废掉。l选件模块如CBP2以及一些速度传感器的接口模块也可以进行软件升级，其操作是借助用DRIVEMONITOR软件中的“Download”“Option Boards Firmware”功能。都是以对话式进行操作，这里不再赘述。在练习中可以以CBP2的V2.21与V2.23版本为例进行体会。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.61D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.系统系统

28、FirmwareFirmware的升级的升级 Firmware软件包的内软件包的内容容WINDOWS环境下的升级环境下的升级命令命令WINBSLSiemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.62D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.系统系统FirmwareFirmware的升级的升级Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:

29、Ref_Info.63D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.系统系统FirmwareFirmware的升级的升级 升级内容的升级内容的选择选择启动升级操作启动升级操作软件升级的波软件升级的波特率设置特率设置Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.64D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.DRIVEMONITORDRIVEMONITOR软件在

30、维修工作中的应用软件在维修工作中的应用lDRIVEMONITOR软件功能丰富，它不仅是6SE70系列变频器系列产品调试中的主要软件工具，在维修工作中也很有用处。主要体现在以下的这些功能上。l数据文件的上传与下载，主要用于用户数据文件的备份与恢复。l数据文件的比较功能，用于查找数据设置方面的错误。l软性操作面板功能，这在维修后的试机时常用。lTrace示波器功能，可用于观察连接量K与B。l选件模块的升级。Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.65D2104 6SE70系列变频器的维

31、修Siemens AG 2003.All rights reserved.用用DRIVEMONITORDRIVEMONITOR的导航配置变频器的导航配置变频器Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.66D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.TRACETRACE功能设置功能设置(1)(1)进入设置进入设置开关量触开关量触发发图线开始点图线开始点设置观测设置观测内容内容触发信号触发信号选择选择采样密度设置采样密度设

32、置触发信号触发信号方式选择方式选择即时抓取即时抓取启动触发启动触发等待等待Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.67D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.TRACETRACE功能设置功能设置(2)(2)Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.68D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens

33、 AG 2003.All rights reserved.TRACE功能例功能例Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.69D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.TRACETRACE示波图的打印功能示波图的打印功能Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.70D2104 6SE70系列变频器的维修Si

34、emens AG 2003.All rights reserved.TRACESiemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.71D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.参数比较功能的设置参数比较功能的设置(1)比较方式的比较方式的选择选择选择被比较参选择被比较参数数参数比较功能参数比较功能选择选择Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/2

35、7File:Ref_Info.72D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.参数比较功能的设置参数比较功能的设置(2)(2)Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.73D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.参数比较功能的设置参数比较功能的设置(3)Siemens Training Center for Automation and Drives

36、Date:2023/4/27File:Ref_Info.74D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.DRIVEMORNITORDRIVEMORNITOR的软面板功能使用的软面板功能使用(1)(1)软面板使用需在线方式软面板使用需在线方式软面板使用从这里激软面板使用从这里激活活Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.75D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights re

37、served.DRIVEMORNITORDRIVEMORNITOR的软面板功能使用的软面板功能使用(2)(2)电机参数设电机参数设置置速度给定速度给定设置操作设置操作权限权限直接加上直接加上各种使能各种使能使能装态检查使能装态检查状态检查状态检查变频器参数设变频器参数设置置操作控制操作控制 练习练习3 6SE703 6SE70系统软件的刷新系统软件的刷新Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.76D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All righ

38、ts reserved.Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.77D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.逆变器的控制字逆变器的控制字1 1Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.78D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.逆变器的控制字逆变器的控制字2Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.79D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.Siemens Training Center for Automation and DrivesDate:2023/4/27File:Ref_Info.80D2104 6SE70系列变频器的维修Siemens AG 2003.All rights reserved.