Rockwell PowerFlex 700交流变频器
产品概述
1. 核心控制模式
V/Hz 压频比:风机水泵等简单应用;
无传感器矢量 Sensorless Vector:宽转速范围高转矩输出;
带编码器闭环矢量 Vector Control(专利 Force Technology),实现低速 / 零速满转矩。
开环速度调节精度≥0.5%;闭环编码器反馈可达0.001% 基速;
开环转矩调节 ±5%;闭环转矩调节 ±2%,支持零速持载。
2. 内置功能
Flying‑Start 飞车启动:直接接入旋转电机,无需速度反馈;
Inertia Ride‑Through 惯性穿越:依靠大惯量负载旋转能量度过短时断电,避免停机;
TorqProve 制动器转矩校验:变频器与机械抱闸配合,起重类设备;
16 步位置索引器 / 速度轮廓;内置 PI 过程调节器;
主动限流、母线电压调节,减少跳闸;可设置两套独立加减速时间;
过载能力:110% 过载持续 60 秒,150% 过载 3 秒。
3. 硬件与封装
外壳防护类型
IP20 / NEMA‑1:柜体内部安装;
IP54 NEMA‑12 独立壁挂:仅 Frame5‑6,功率 75‑200Hp;
IP54 法兰安装:散热器朝外,柜体内部前面 IP00,散热器向外散热;
Zero‑Stacking 零堆叠:Frame0‑6 变频器可以紧密并排安装,环境 50℃不降额,书架式拆装,单台维护不影响相邻设备;
三防涂层 Conformal Coating:抗潮湿、霉菌、粉尘、腐蚀气体;
内置部件:集成 EMC 滤波器、共模扼流圈;内置制动 IGBT(Frame0‑3 标配,4‑6 可选);≤25Hp 机型可内置制动电阻;
人机接口 HIM:7 行 ×21 字符背光 LCD,多语言;支持本地手持、面板远程安装;PC 软件 Connected Components Workbench 用于组态调试。
4. 通讯能力(DPI 适配器)
支持:EtherNet/IP、ControlNet、DeviceNet、Profibus‑DP、Modbus‑RTU/TCP、BACnet、CANopen、DF1‑RS485。 功能:适配器路由、ADR 设备自动替换、Peer‑Control 主从控制、状态变化 COS 报文、网络故障自定义动作。
5. 型号编码规则
型号 20B‑xxxx‑xxxx:包含电压等级、电流功率、框架、制动、外壳、HIM、反馈卡、通讯插槽、控制板(Standard / Vector)、特殊固件。
电压代码:B (240VAC)、C (400VAC)、D (480VAC)、E (600VAC)、F (690VAC);H/J/N/P/R/T/W 对应不同直流母线电压。 Frame7‑8‑9‑10 型号已经停止销售。
认证、环境与电气规格
1. 产品认证
c‑UL‑us、RCM、KC、ABS、劳氏船级社 Lloyd’s Register、SEMI‑F47 地震认证;满足 CMAA 起重机规范;符合 NEC、IEC61800‑2;新版本文档移除 CE 声明。
2. 环境条件
海拔:≤1000m 无降额;高于 1000m 需要降电流;
环境温度:
IP20 (NEMA1):0‑40℃;拆掉顶部标签可 0‑50℃;
IP54 独立壁挂 0‑40℃;法兰安装散热器侧 0‑40℃,柜内正面 0‑55℃;
存储温度‑40 ~ +70℃;湿度 5‑95% 无凝露;污染等级 1/2;污染等级 3‑4 必须 IP54 外壳;
振动冲击、噪声声压给出各 Frame 风机噪声值。
3. 电气保护阈值
包含输入过压、欠压、直流母线过 / 欠压、散热器过热、硬件 / 软件过流、接地故障、输出短路;浪涌耐受 6000V;逻辑抗干扰 1500V 电弧干扰。
电源短时维持:满载 15ms;逻辑控制维持 0.5s 最小,典型 2s。
位移功率因数 0.98;额定工况效率 97.5%。
PWM 载波:2、4、8、10 kHz;出厂默认 4 kHz;载波提高需要降额;输出频率标准 0‑400Hz,矢量模式 0‑420Hz。
电机匹配建议:变频器与电机功率比,最小 1:2,最大 2:1。
4. 输入电源形式
三相交流输入完整额定;
单相输入支持,但输出电流降为三相额定 50%,环境最高 25℃;
直流共母线输入:支持多台变频器共直流母线,型号 N/P/R/T/W;Frame0‑6。

设计考虑、降额、损耗
输入电压全功率区间:只有在标称电机电压‑10%~+100% 范围内输出满功率;电压低于该区间输出功率线性降额;文档带计算公式与示例。
损耗数据:区分外部损耗(散热器散发)、内部损耗(柜内控制板发热),每个电压‑功率‑Frame 给出瓦特损耗,用于柜体散热计算。
降额曲线:环境温度、载波频率 (2/4/8/10kHz) 对应的输出电流降额表格;
单相输入完整降额参数表;
注意:IP54、法兰安装模式温度限制有特殊条款。
熔断器、断路器选型
文档提供完整大表格:208/240V、400V、480V、600V、690V 交流输入;以及全部直流母线输入的熔断器、断路器、140M 电机保护断路器选型。
IEC:gG 熔断器;UL 系统:CC/T/RK1/J 类延时熔断器;
断路器分为反时限、瞬时型 MPCB;
直流母线使用 JKS、HSJ、170M 系列熔断器;
表格包含:额定电流、60s、3s 过载电流,最大 / 最小保护器件规格,外壳最小容积要求。
电缆、功率接线
1. 电缆选型
非屏蔽电缆 THHN/THWN 用于干燥环境;
强烈建议敏感现场使用屏蔽 / 铠装电缆,屏蔽覆盖率≥75%;推荐 Belden295xx 系列;最小绝缘厚度≥0.4mm (15mil);只用铜导体 75℃;
电机最大电缆长度参考 DRIVES‑IN001 手册。
2. 变频器硬件内置保护器件说明
接地故障保护;电子电机过载 Class10;
MOV 压敏电阻、共模电容可拆卸;非接地系统、高阻接地、再生共母线系统必须拆除 MOV 与共模电容,否则损坏设备;
6kV 浪涌保护。
3. 端子扭矩、线径
不同 Frame 功率端子、I/O 端子、编码器端子、屏蔽 SHLD 接地端子的线径、紧固扭矩完整表格;区分功率端子、辅助控制电源、I/O、编码器、风扇端子。
Frame5‑6 风扇可以外接 120/240VAC;变压器抽头可以匹配不同电网电压。
I/O 接线
区分两种控制板:Standard 标准控制板、Vector 矢量控制板(带编码器接口)。
标准板 Standard I/O
2 路差分模拟电压输入 ±10V;2 路模拟电流 4‑20mA 输入;
模拟输出:±10V 电压;4‑20mA 电流输出;
继电器输出 2 组(故障、运行);
数字输入 6 点,可选 24VDC 或 115VAC 版本。
Vector 矢量控制板新增
PTC 电机热敏电阻输入;额外模拟通道;20B‑ENC‑1 编码器接口卡(5V/12V 编码器,差分正交,Z 相零标记);硬件使能跳线。
典型接线示例:电位器给定、操纵杆双极性、4‑20mA、2 线 / 3 线启停、PLC 输出、继电器输出、编码器接线,附带对应参数设置。
注意:2 线控制模式会禁用 HIM 面板启动按键。
机械安装
安装姿态:必须垂直安装;不能使用垫片隔离开安装面;保证上下通风;上下最小间隙101.6 mm(4 英寸),左右 50.8mm。
三种安装方式:
DIN 导轨;
面板螺丝安装 IP20/NEMA1;
法兰安装(散热器伸出柜体,IP54);独立壁挂 IP54。
每个 Frame(0‑6)完整外形图纸、开孔图(法兰版本)、重量(本体 + 包装);包含吊装孔信息。
温度说明:拆掉顶部通风标签外壳等级会从 NEMA1 变为 Open 开放式。
全部选件清单
1. 人机 HIM
20‑HIM‑A0/A3/A6 本地;20‑HIM‑C3S/C6S 远程面板安装;配套各类 DPI 通讯线缆。
2. DPI 通讯适配器
20‑COMM‑B/C/D/E/ER/H/K/M/P/Q/S;USB 适配器 1203‑USB。
3. 反馈、IO 备件:编码器卡 20B‑ENC‑1,可拆卸端子。
4. 制动:内置制动电阻套件,不同电压 Frame 对应型号。
5. 外部配套:终端电阻、反射波抑制模块、隔离变压器、输入输出电抗器(3%/5% 阻抗,240V/480V/600V 完整选型表)。
