什么是西门子S120的转矩限幅功能_

cesifu • 2019年9月2日 am1:00 • 资讯

1 概述

转矩限幅是SINAMICS S120变频器中一个常用的功能，可以用来限制电机轴上的输出转矩，以达到所希望的控制目标，也可以用来保证机械设备的安全。为了实现转矩的限幅，有3种实现方式：电流限幅、转矩限幅、功率限幅。

2 电流限幅

电流限幅中的电流值经过矢量变换后，实时计算出允许的转矩限幅作用于转矩限幅。

电流限幅p0640在电机配置时输入，如果没有手动修改的话，电流限幅自动设置为1.5*p0305，即电机额定电流的1.5倍，如图1所示。

图1 在配置电机时设置电流限幅

在完成电机配置之后，电流限幅的设置可以通过STARTER中转矩限幅中的界面来设置。

图2 在功能图中设置电流限幅

3 转矩限幅

转矩限幅功能中可以直接设置所需的转矩限幅值。

如图3所示，p1522，p1523可以连接外部的连接器来设定转矩限幅，p1520，p1521为固定设定值，可以设置电机允许的最大转矩。默认情况下p1522设为p1520，p1523设为p1521；p1520，p1521在自动配置时自动设置。

转矩参考值p2003在自动配置时自动设置为电机额定转矩的2倍。转矩限幅允许设置的最大转矩为电机额定转矩的4倍。

图3 转矩限幅设置界面

4 功率限幅

功率限幅是限制电机的输出功率，S120根据电机的实际转速实时计算所允许的转矩，以使得电机的实际输出功率不超过功率限幅值。这里的功率是指电机输出的机械轴功率。

STARTER上关于功率限幅的设置界面如图4所示。机械轴上的输出功率P=MΩ（P表示功率，单位是W；M表示转矩，单位是Nm；Ω表示角速度，单位是rad/s），当功率一定时，转速与转矩呈倒数的关系，即双曲线的图形。在四个象限中，一、三象限转矩与转速的方向一致，电机输出功率，“Power limit motor mode”生效；二、四象限转矩与转速的方向相反，电机回馈能量，“Power limit generator mode” 生效。

在电机配置过程中，功率限幅会自动设置。

注意：

p1531（再生方式功率极限）——在无回馈能力的功率单元上(包括PM340、G130、G150等)回馈工况中的功率极限自动设置，如果电动工况功率限幅p1530不超过装置额定功率的30%，则p1531会按照电动工况下的功率限幅设置；如果电动工况功率限幅p1530超过装置额定功率的30%，则p1531会被设定为装置额定功率的30%。当在直流母线上使用了制动单元和制动电阻时，需相应提高再生功率极限，否则可能导致电机无法按照设定曲线减速或导致下放时的溜车现象。

p1555[0…n]——CI: 功率极限设定源，为电动方式（正值）和再生方式（电动限幅值取反）功率极限设置的信号源。实际的电动功率限幅是p1530和p1555之间的较小值；实际的再生功率极限是p1531和P1555取负值之间的较大值。

p1556[0…n]——功率极限的比例系数/功率极限的比例系数。设置电动方式和再生方式的功率极限信号源的比例系数。P1556[0…n]=0表示p1555[0…n]支路的限幅设置不生效。功率极限最大可设置为三倍的电机额定功率。