變頻調速的新概念—Comp—AC

1 引言
隨著工業領域對交流傳動技術和產品的要求不斷提高，各種控制方式的變頻器都在不斷的改進生產工藝，提高和增加控制功能，以適應更廣泛的生產過程中不同需要。ABB集團的Comp-ACÔ變頻器就是為適應這一市場需求而面世的。
2 Comp-ACÔ概念
Comp-ACÔ是ABB集團在全球交流傳動領域里發布的一個新的概念，又稱部件傳動。它認為變頻器從問世到現在，已有幾十年的歷史了，在不斷發展大功率高電壓的應用領域的同時，小功率變頻器的制造技術日臻成熟，小功率變頻器作為一種產品，應當象普通的開關，接觸器，繼電器等簡單的電氣元件一樣具有使用簡單，安全方便，安全可靠的基本性能。結合當前遍布世界的先進的電子商務以及ABB集團全球性的技術支持和服務網絡，從而最大限度的滿足用戶的需求。這也是ABB集團多年變頻器生產經驗和先進的生產制造工藝的體現。
遵循Comp-ACÔ的理念，您完成一項傳動任務會變得非常簡單：利用網上查詢和訂購熱線，用戶可以很快選擇訂購變頻器，使用信用卡即可付款并在數小時之內本公司即可發貨。真正體現了訂貨方便，交貨快捷，付款方式方便靈活的特點。
Comp-ACÔ系列變頻器具有完整有效的技術支持體系和技術服務體系。在選型或確定技術方案時，如果需要本公司的支持，您馬上就會得到相關的技術解決方案和適合的傳動產品選型。
按照Comp-ACÔ系列變頻器所提供的簡明的示意圖和安全操作指導。用戶可以很快將變頻器投入使用。ABB在全球范圍內的技術支持和保修服務可以最大限度地幫助用戶解決有關的使用問題。所以這一系列變頻器一經推出，已經有幾十萬臺的使用記錄了。
3 產品概況
3.1 Comp-ACÔ包括的產品系列型號有：
ACS100系列，ACS140系列，ACS400系列三種。
3.2 綜合電氣指標：
功率范圍：0.12kW~37kW
輸入電壓：220V~480V（單相或三相）±10%
頻率范圍：48Hz~63Hz ±2%
輸出電壓：220V~480V（三相）
輸出功率：0~300Hz 功率因數：>0.98
過載能力：1.5×I2N（1:10負載率）
開關頻率：4kHz，8kHz，16kHz
環境溫度：0~40℃（50℃）
三個系列變頻器各有其特點，詳細指標在后面附表里列出，供讀者參考。
3.3 傳動模塊的性能特點
體積小，重量輕，安裝方便Comp-ACÔ變頻器的一般功率密度達到1.2kW/Dm3與傳統變頻器相比，體積減小36%，重量減小27%除有壁掛式安裝，鑲嵌式安裝，標準DIN導軌式安裝方式外，又增加了無散熱器變頻器系列，使變頻器的應用更靈活，尤其適用于OEM配套選型。
* 功率范圍寬
Comp-ACÔ系列變頻器的功率范圍在0.12kW到37kW之間。滿足了大多數小型交流異步電機的調速要求。按不同的需求，用戶可以選擇不同的系列和型號來適應單相輸入或三相輸入，對電網電壓可以適應的范圍是單相或三相220V到三相480V。
* 預置多種應用宏
為確?，F場的快速調試，Comp-ACÔ變頻器預置了多種應用宏。只需改變一個簡單的參數，相關應用宏的所有參數和控制方式即自行改變。
典型的應用宏包括：工廠應用宏，ABB標準宏，交變應用宏，電動電位器應用宏，手動自動應用宏，PID應用宏，預磁通應用宏，泵和風機控制應用宏。這些應用宏為用戶提供了方便的使用性能。
* 高精度的速度控制
為確保生產質量，可重復性是Comp-ACÔ成敗的關鍵因數之一。Comp-ACÔ系統響應速度快，控制精度高，且重復性非常穩定。在相當苛刻的工業環境中，不僅要求裝配相當可靠的傳動設備，定位準備也是重要條件之一。所以，它非常適合在材料加工和包裝線上使用，也適用于紡織印染，制漿造紙，印刷，塑料加工，傳送帶，攪拌，通風，泵類等場合應用。
* 優化的設計組合
Comp-ACÔ具有加快工程安裝和設計調試進度等幾個特點：借助控制盤的上裝和下裝功能，傳動之間的參數可以很容易地拷貝?？刂票P配置菜單結構清晰，簡單易學。多數情況下不需要控制盤。
Comp-ACÔ小型化和多種安裝方式，使得它與原有設備的組合安裝非常容易。它的控制接口能適應任何一種控制邏輯。數字和模擬輸入電路均是電隔離的，既安全，又節約。
* 遠程控制及串行通訊
除了操作盤的本地控制，Comp-ACÔ還可以接受外部設備的遠程控制。通過串行通訊和MODBUS現場總線，Comp-ACÔ同樣適應集中控制的通訊要求。
* EMC兼容設計
Comp-ACÔ系列變頻器遵守歐洲聯盟的EMC（電磁兼容）標準，具有CE標志。為了減少電磁干擾和噪音，可以選裝EMC濾波器和輸入輸出電抗器。這些可以使Comp-ACÔ系列變頻器更好地適應民用環境和工業環境的不同要求。
3.4 豐富的可選件
* 控制盤：
Comp-ACÔ有兩種控制盤：
“ACS100-PAN”使用于ACS100/140/400變頻器
“ACS-PAN-A”只使用于ACS400變頻器
控制盤可以完成對所有Comp-ACÔ變頻器的應用控制功能。包括參數設定修改，故障記錄觀察，本地和遠程切換，編程，拷貝等功能。
控制盤是可拆卸的，內多種語言，以適應不同用戶的需要。通過盤面的LCD顯示窗口及操作按鈕，提供完善友好的人機對話界面。
* 控制盤電纜組件：
控制盤離開變頻器進行安裝時，隨設備提供成套的安裝組件和連接電纜。成套安裝組件保證控制盤在柜體門板或操作臺面板上達到IP65的防護等級。
* 標準制動單元和斬波器：
為了加快的制動過程，Comp-ACÔ變頻器配備了全系列制動單元和斬波器。在結構上又分為兩種：
制動單元是將制動斬波器和制動電阻集成在一起的整體結構，設計合理，安裝方便。最大制動功率達到短時30kW。
另一種結構只是制動斬波器。由用戶根據現場對制動的要求自行配置制動電阻。
* 輸入和輸出電抗器：
輸出電抗器可以降低電機供電回路的容性電流和電壓的反射作用。如果電機的電纜較長，超過了標準長度時就需要使用輸出電抗器。一般來說，附加電抗器后的電機電纜可以達到標準長度的1.5倍。ACS100，ACS140系列的電纜長度可達150米，ACS400系列的電纜長度可達300米。
帶輸出電抗器時裝置的最大開關頻率為4kHz。
當電網質量不好時，應當選用輸入電抗器。這樣可以消除變頻器因電壓尖峰而造成的故障，同時還可以減少線側諧波，從而保護了連接在同一電網上的敏感元件。要注意的是Comp-AC系列中的ACS400變頻器已經內含了電抗器。
* 靈活的現場總線控制：
ABB交流傳動裝置可與多種主要的自動控制系統相連接。這是通過采用現場總線協議和ABB自己的集散式傳動通訊系統（DDCS）實現的。DDCS采用高速光纖進行數據傳輸，具有極佳的抗干擾能力。ABB提供多種現場總線適配器，用戶可以方便地與任何自動控制系統配套使用，而不必顧及傳動設備的型號差異。
Comp-ACÔ使用了現場總線控制方式，極大地提高了生產現場的靈活性。主要表現在：
傳動控制方面：傳動控制字（16位）提供了許多功能如起動、停止和積分發生器。典型的設定值，如速度和轉矩可以以15位精度傳給傳動裝置。
傳動監控方面：輸出頻率，電機電流，電網輸入電壓，變頻器輸出電壓，電機功率，給定信號，實際信號等電氣量都可以被監控，并為生產過程提供控制和監視數據。
傳動故障診斷方面：可靠和準備的故障診斷信息可以通過報警和故障字獲得，這樣可以減少傳動的停機時間和停產時間。
傳動參數管理方面：生產線上的所有傳動都可以通過簡單的讀/寫功能來完成參數的設定和下載。
現場總線采用簡單的雙絞線替代過去傳統的控制電纜，減少安裝和工程工作量，降低了成本，提高了可靠性。
專用的ACS140 RS485/232適配器，可以將幾個ACS140變頻器連接成Modbus控制網絡。
ACS400變頻器具有標準Modbus接口。當使用DDCS可選通訊模塊后，ACS400可以連接常用的多種現場總線。例如Profibus, Modbus, Modbus Plus, Devis NetCS31, AF100等等。DDCS協議的通訊速率達到4Mbit/s。
* 軟件工具：
Drive Window Light軟化是Comp-AC設置和控制的專用軟件工具。它適用于Win95, Win98, WinNT。Drive Window Light軟件即可離線又可在線操作，并且沒有額外的PC硬件要求。
Drive Window Light軟件使用PC機的RS-232/485端口，采用Modbus串行通訊協議。友好的界面，易于傳輸信號和控制變頻器的功能，為Comp-AC提供了更多的靈活性和更好的可操作性。它還具有編程，監視，查錯和維修的功能。尤其是它的故障記錄功能，不僅能記錄瞬間發生的故障，而且還能給出故障原因，為快速排除故障，提供了非常好的環境。另外它還是一個優秀的培訓軟件。Drive Window Light軟件適用于Comp-AC系列的ACS140和ACS400。
4 綜合技術參數
* 電源
電壓：單相和三相，200~240V±10%（ACS100，ACS140）三相380~480V±10%（ACS100，ACS140）
頻率：48~63Hz 功率因數：大約0.98
* 電機
電壓：三相，0-USUPPLY
頻率：ACS 100/140：0~300Hz，ACS 400：0~250Hz
連續負載能力（最大環境溫度40℃恒轉矩應用）：額定輸出電流I2。
過載能力（最大環境溫度40℃）：
恒轉矩1.5×I2N，每十分鐘允許一分鐘
恒轉矩1.25×I2N，每十分鐘允許二分鐘
短時工作制，間歇性或周期性負載的負載能力，可根據需要提供相應數據。
開關頻率：ACS100/140：標準為4kHz，低噪音8kHz，靜音16kHzNew
ACS400：標準4kHz，低噪音8kHz
加速時間：0.1~1800s 減速時間：0.1~1800s
* 可編程控制連接
兩個模擬輸入（ACS100只有一個）：
電壓信號：0 (2) ­- 10V，200k單端
電流信號：0 (4) ­- 20mA，500W單端
電位器給定：10V±2%Max. 10mA，1kW~10kW
相應時間：60ms 分辨率：0.1% 精度：±1%
ACS140/400有一個可編程的模擬輸出：0 (4) &shy;- 20mA，負載<500
輔助電源：12VDC，最大100mA，ACS400為24V，最大250mA。
五個可編程的數字量輸入（ACS100只有三個）：
12V...24VDC，使用內部或外部電源，PNP和NPN邏輯均可。
ACS100中，ABB標準型，3-線型和交變型
輸入阻抗：1.5kW 相應時間：9ms
兩個可編程的繼電器輸出（ACS100僅有一個故障繼電器輸出）：
分斷電壓：12~250VAC或最大30VDC/0.5A
最大連續電流：10mA~2A
盤或外部控制的串行通訊口：Modbus協議
* 環境要求
環境溫度：輸出電流=I2，fswitch=4kHz：0~40℃
ACS100/140：
Iout=0.8（I2，fswitch=4kHz：40~50℃
Iout=I2， fswitch=8kHz：0~30℃
Iout=0.9（I2，fswitch=8kHz：0~40℃
Iout=0.75（I2，fswitch=16kHz：0~30℃
ACS400：
Iout=0.9（I2，fswitch=4kHz：40~50℃
Iout=0.8（I2，fswitch=8kHz：0~40℃
* 海拔高度：Iout= I2：0~1000米
在海拔1000米~2000米之間，每升高100米輸出電流降低額定電流的1%。
相對濕度：低于95%（非凝結）
* 保護等級：IP20，ACS400為IP21或IP54符合標準：
電壓指導73/23/EEC及修訂版
EMC指導89/336/EEC及修訂版
質量保證體系ISO9001和ISO14001CE，UL，ULc和C-Tick認證
5 結束語
綜上所述可以看出Comp-AC系列變頻器的調速性能穩定，過載能力強，低速力矩大，使用效果非常明顯。它能夠減少對電機和機械系統的沖擊；可以根據生產過程的需要平滑調節電機轉速。附加的輸入濾波器可以減少對電網的污染，輸出濾波器可以改善電機的運行性能，多種應用宏，方便的安裝方式，優異可靠的工作性能，靈活的配置和完善的保護功能，使Comp-AC系列變頻器成為深受用戶信賴的品牌。