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S120 驱动感应电机的优化
来源:网络 | 作者:鸿飞达 | 发布时间: 2025-06-05 | 12 次浏览 | 分享到:

当 S120 驱动普通感应电机(SIEMENS 电机或第三方电机)使用矢量方式(VECTOR)或无编码器矢量 方式(SLVC)时。优化步骤如下:


1.1 正确配置电机


a)完成项目配置

b)依照电机铭牌输入电机额定数据

c)如果知道相关机械数据输入电机转动惯量 P341, 系统转动惯量与电机转动惯量比值 P342, 电机重量 P344

d)机等效图数据不必输入

e)设定变频器工作模式 P1300, 负载类型 P205, 工艺应用 P500


感应电机的等效回路图:

项目配置结束后进行电机优化

电机优化条件:电机冷态,抱闸没有闭合、有 效措施确保机械系统无危险



1.2 优化过程:

a.电机数据计算 P340

P340 是基于电机铭牌数据的计算(定/转子阻抗感抗等)该过程不必使能变频器。计算完成后 P340 自动恢复为 0。


b. 电机数据静态辨识 P1910

P1910 用于电机数据静态辨识,该过程将计算:

定子冷态阻抗 P350

转子冷态阻抗 P354

定子漏感 P356

转子漏感 P358

主电感 P360

对于需要弱磁工作的电机、有编码器的矢量控制 VC 方式下可选择电机磁化曲线的计算 P1910=3(计 算磁化曲线的磁通和励磁电流 P362~P369),在弱磁区更精 

确地计算电机励磁电流以提高转矩精度


执行 P1910 需要使能变频器。辨识过程中

变频器有输出电压,输出电流

电机可能转动zui大 90

轴端无转矩


电机数据静态辨识步骤:

1.设定 P1910

2.使能 ON/OFF1 并保持该位为“1”

电机辨识过程中电机可能会微微转动,辨识结束后 P1910 自动恢复为 0


c. 电机数据动态辨识 P1960

P1960 用于电机数据动态辨识,该过程需要使能变频器。辨识过程将完成

编码器测试(如果是 VC 方式)

计算磁化曲线的磁通和励磁电流(P362 ~ P369)

速度环参数优化(P1460/P1470、P1462/P1472)

加速度预控(P1496)

计算系统转动惯量与电机转动惯量比例(P342)


动态辨识步骤:

1.电机空载,设定 P1960=1 / 2(VC / SLVC)

2.使能 ON/OFF1 并保持该位为“1”

3.变频器自动执行动态优化过程,电机旋转,优化结束后 P1960 自动恢复为 0

4.电机带载优化,带载后系统转动惯量等发生变化,设定 P1960=3 / 4

5.使能 ON/OFF1 并保持该位为“1”

6.变频器自动执行动态优化过程,电机旋转,优化结束后 P1960 自动恢复为 0,完成全部自动优化过程


优化完成后必 须执行 copy RAM to ROM


系统数据自动辨识后,请依照实际工艺要求使用 STARTER 中的 Trace 功能对速度环参数微调(调试方法参 照《SINAMICS S120 快速入门》)


P1967(速度环动态响应因子)当要求系统动态响应快时该值需 >100

P1960 优化结束后加速度预控 P1496 设为 100,若速度给定变化比较大或齿轮传动时建议取消加速 度预控。


S120 驱动第三方伺服电机时的优化

1.完成项目配置并依照电机铭牌正确输入电机额定数据及编码器类型 

 项目配置结束后进行电机优化

2.执行电机数据计算 P340

3.电机数据静态辨识 P1910

4.依照实际工艺要求使用 STARTER 中的 Trace 功能调整速度环参数(调试方法参照《SINAMICS S120 快速入门》)

5.电机数据及控制数据动态优化 P1960


Sina mics S120 调试指南 -4 - 西门子(中国)有限公司

2006,11 版 自动化与驱动集团

运动控制部





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电机优化条件:电机冷态,抱闸没有闭合、有 效措施确保机械系统无危险



优化过程:

a.电机数据计算 P340

P340 是基于电机铭牌数据的计算(定/转子阻抗感抗等)该过程不必使能变频器。计算结束后 P340 自动恢复为 0。


b.电机数据静态辨识 P1910

P1910 用于电机数据静态辨识,该过程需要使能变频器。辨识过程中 1. 变频器有输出电压,输出电流,

2.电机可能转动zui大 210


P1910=1 将计算:定子冷态阻抗 P350、转子冷态阻抗 P354、定子漏感 P356、转子漏感 P358、主电感 P360。


电机数据静态辨识步骤:

i.设 P1910=1

ii.使能 ON/OFF1

辨识结束后 P1910 自动恢复为 0


c.速度环动态特性的优化

依照实际工艺要求使用 STARTER 中的 Trace 功能优化速度 P1460/P1470、P1662/P1472(调试方法参照 

《SINAMICS S120 快速入门》)


d.电机数据动态辨识 P1959 + P1960

P1959 和 P1960 配合使用,用于电机数据动态辨识,该过程需要使能变频器。辨识过程将完成 

 计算磁化曲线

计算系统转动惯量与电机转动惯量比例(P342)等


动态辨识步骤:

1.电机空载以精 确计算电机动态数据(如电机的转动惯量等)

2.电机带载优化,带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行 p1959=4, P1960=1 以完成动态优化

3.如果项目配置时选择了扩展的给定通道(Extended Setpoint)斜坡函数发生器有 效,建议在做空载优 化时通过设置 P1958=0 取消,同时不要使用旋转方向禁止功能

 P1959.14=1、P1959.15=1

4.若电机带载后需要测试系统转动惯量,则需根据负载及机械设备的实际情况设定斜坡上升下降时间 P1958≠0,然后执行 P1960=1、P1958=4,优化过程中电流及速度限

幅有 效。

5.选择优化项目

 设 P1960+P1959

 使能 ON/OFF1

电机辨识过程中电机会加速至zui大转速,优化过程中只有zui大电流 P640 和zui大转速 P1082 有 效,辨识结束后 P1960 自动恢复为 0


注:若机械系统没有条件执行电机空载优化,可直接进行带载优化,此时必 须考虑机械条件限 制如:机械负载 惯性、机械强度、运动速度、位移的限 制等。前三种情况

可适当调整 P1958、P640、P1082,通过使用斜坡上 升/下降时间、速度限 制、电流限 制来减少机械承受的压力做辅助保护,如机械位置有限 制则zui好不做动态优 化或

可通过 P1959.14 和 P1959.15 做限位。


优化完成后必 须执行 copy RAM to ROM


S120 驱动第三方伺服电机必要的电机数据

P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400

其它电机正常运行所需参数如:P341、P350、P353、P356 等可由计算得到