SIEMENS ICROMASTER 420 变频器
产品定位与核心技术
概述
西门子MICROMASTER 420 变频器(版本 B1,订单号 6SE6400-5AA00-0BP0)的操作说明书,详细涵盖其核心信息:作为用于控制三相交流电机转速的变频器,功率范围从 120W 单相输入到 11kW 三相输入,采用IGBT 技术与多种 V/f 控制模式;内容上包含设备概述、安装(含机械 / 电气安装要求,如电容重整、接地规范)、调试(支持 SDP/BOP/AOP 面板,含快速调试流程)、参数系统(4 级用户访问权限,关键参数如 P0010 快速调试、P0970 工厂复位)、故障排除(故障代码与 LED 指示)、技术规格(如输入电压 200-480V±10%、输出频率 0-650Hz)及 EMC 兼容性要求,同时强调仅允许合格人员操作,并明确各类安全警示(如断电后需等 5 分钟放电)。
功能:控制三相交流电机转速,功率范围覆盖120W(单相输入)至 11kW(三相输入) 。
技术:采用IGBT(绝缘栅双极晶体管)技术,支持可选脉冲频率的 PWM 调制(实现低噪音电机运行),核心控制基于 V/f 模式。
安装规范(机械 + 电气)
1. 安装前准备
电容重整要求(长期存储后):
存储时长 操作要求
<1 年 无需操作
1-2 年 通电 1 小时后再启用
≥2 年 按电压 - 时间曲线(如 100% 电压需 2 小时)重整
环境条件:
温度:运行 - 10~50℃,存储 - 40~70℃;
湿度:≤95%(无冷凝);
海拔:≤1000m 无降容,超 1000m 需降容(如 2000m 时输出电流降为 80%);
防护:避免震动(符合 DIN IEC 68-2-6,加速度≤9.8m/s²)、电磁辐射、粉尘 / 腐蚀性气体、水患。
2. 机械安装
安装方式:仅允许垂直安装,A 框架(小功率)可适配 35mm 标准导轨(EN 50022),B/C 框架需螺栓固定。
间距与尺寸:
框架尺寸 整体尺寸(宽 × 高 × 深)mm 紧固方式 紧固扭矩 安装间隙
A 73×173×149 2 个 M4 螺栓 / 螺母 + 垫圈 2.5Nm(带垫圈) 上下各 100mm,左右无间隙
B 149×202×172 4 个 M4 螺栓 / 螺母 + 垫圈 2.5Nm(带垫圈) 上下各 100mm,左右无间隙
C 185×245×195 4 个 M5 螺栓 / 螺母 + 垫圈 2.5Nm(带垫圈) 上下各 100mm,左右无间隙
3. 电气安装(核心安全要求)
接地:必须按IEC 536 Class 1 标准接地,PE 线截面不小于电源线,避免触电风险;电机接地参考电压需与大地电压一致。
电源与电机接线:
输入端子:单相(L/L1、N/L2)、三相(L1、L2、L3);电机端子(U、V、W)、直流端子(DC+、DC-);
断电要求:断电后等待 5 分钟再开盖(直流母线电容放电),端子断电后仍可能带危险电压。
特殊场景配置:
场景 配置要求
IT 供电(不接地) 拆除内部 “Y” 电容(见附录 D/E)+ 安装输出电抗器;输出相接地时变频器跳闸(F0001)
RCD 使用 需选用B 型 RCD,跳闸限值 300mA,中性线接地,单 RCD 仅带 1 台变频器,电机电缆≤50m(屏蔽)/100m(非屏蔽)
长电缆 电机电缆≤50m(屏蔽)/100m(非屏蔽),超距需特殊配置
EMI 防护:动力电缆(电源 + 电机)与控制电缆分开布线(不同线槽 / 导管),电机电缆用屏蔽 / 铠装线并两端接地,接触器线圈需加 R-C 抑制器(AC)或续流二极管(DC)。

调试流程与操作
1. 操作面板选择与配置
SDP(状态显示面板):默认配备,2 个 LED(绿 / 黄)显示运行状态(如 “绿 + 黄常亮 = 就绪”“红灯闪 0.3s = 过流”),需兼容电机额定参数(功率、电压、电流、频率),默认控制:模拟电位器调频率(0-10V 对应 0-50/60Hz),斜坡时间 10s。
BOP(基本操作面板):可选配件,5 位 7 段显示,需通过参数启用:
启用控制:设P0700=1(指令源为 BOP)、P1000=1(频率给定为 BOP);
核心按键功能:
按键 功能 备注
启动键 启动电机 默认禁用,需 P0700=1 启用
停止键 OFF1(斜坡停机)/OFF2(自由停机) OFF2 按 2 次或长按 1 次,始终启用
反转键 切换电机转向 反转时显 “-” 或闪烁小数点
Fn 键 查看额外信息(直流母线电压、输出电流等) 短按跳转至 r0000,长按循环显状态
AOP(高级操作面板):可选配件,支持多语言、参数上传 / 下载、多机(30 台)控制,需参考 AOP 独立手册。
2. 快速调试(关键流程)
进入调试模式:设P0010=1(快速调试过滤);
基础配置:
P0700:选择指令源(如 1=BOP、2 = 数字输入);
P1000:选择频率给定(如 1=BOP、2 = 模拟输入);
P0100:选择地区(0 = 欧洲 50Hz/kW,1 = 北美 60Hz/hp);
电机参数设置(需匹配电机铭牌):
P0304:电机额定电压(V);
P0305:电机额定电流(A);
P0307:电机额定功率(kW/hp,由 P0100 决定);
P0310:电机额定频率(Hz);
P0311:电机额定转速(rpm);
结束调试:设P3900=2(执行电机计算 + 恢复 P0010=0),完成后可运行。
3. 工厂复位
操作:设P0010=30(复位过滤)→P0970=1(触发复位),复位过程约 3 分钟,复位后参数恢复出厂默认。
参数系统详解
1. 参数访问控制
访问级别(P0003):4 级权限,决定可见参数范围:
1(标准):基础操作参数;
2(扩展):增加电机、控制相关参数;
3(专家):增加高级调试参数;
4(服务):隐藏参数(需 P3950=1 解锁)。
参数过滤(P0004):按功能分组,便于快速查找:
P0004 值 功能分组 包含参数示例
2 变频器单元 r0026(直流母线电压)、P1800(开关频率)
3 电机数据 P0304(额定电压)、P0610(电机 I²t 保护)
7 指令与数字 I/O P0700(指令源)、P0731(数字输出)
10 频率给定与斜坡 P1000(频率给定)、P1120(斜坡上升时间)
2. 核心参数分类
参数类别 关键参数 功能描述 默认值(欧洲)
调试控制 P0010 调试模式过滤 0(正常)
P3900 结束调试 0(不执行电机计算)
P0970 工厂复位 0(未触发)
电机保护 P0610 电机 I²t 保护 2(启用)
P0335 电机冷却方式 0(自冷却)
运行控制 P1300 控制模式 1(带 FCC 的线性 V/f)
P1120 斜坡上升时间 10s
P1121 斜坡下降时间 10s
五、故障排除与警示
1. 故障指示方式
SDP:通过 2 个 LED 的亮灭 / 闪烁组合判断故障(如 “双灯同闪 = ROM 故障”“双灯交替闪 = RAM 故障”),详见表 6-1。
BOP/AOP:显示故障代码(Fxxx)或报警代码(Axxx),可查看历史故障(P0947 存最近 8 个故障)。
2. 常见故障与解决方案
故障代码 故障类型 可能原因 解决方案
F0001 接地故障 1. 电机功率与变频器不匹配;2. 电机 / 电缆接地;3. 电机过载 1. 核对 P0307 与变频器功率;2. 检查电机绕组 / 电缆绝缘;3. 减轻负载
F0002 直流母线过压 1. 输入电压过高;2. 斜坡下降时间过短;3. 负载再生能量大 1. 检查电源电压(需在 200-480V±10%);2. 增大 P1121(斜坡下降时间);3. 加装制动单元
F0051 参数 EEPROM 故障 EEPROM 读写失败 1. 执行工厂复位(P0010=30+P0970=1);2. 更换变频器(若复位无效)
3. 故障复位方式
断电重启变频器;
按 BOP/AOP 上的复位键;
通过数字输入 3(默认功能为故障复位)触发。
技术规格与认证
1. 核心电气规格
项目 规格参数
输入电压 1 相 200-240V±10%、3 相 200-240V±10%、3 相 380-480V±10%
输入频率 47-63Hz
输出频率 0-650Hz
过载能力 50% 过载(60s/5min,基于额定输出电流)
效率 96-97%
控制模式 线性 V/f(P1300=0)、带 FCC 的线性 V/f(P1300=1)、二次 V/f(P1300=2)、多点 V/f(P1300=3)
接口 数字输入 3 个、模拟输入 1 个(0-10V)、继电器输出 1 个、模拟输出 1 个(0-20mA)、RS485 通讯
2. 认证与合规
防护等级:IP20;
认证标准:UL、cUL、CE、C-tick;
指令合规:符合 EMC 指令 89/336/EEC、低电压指令 73/23/EEC;
EMC 分类:支持 Class 1(工业通用)、Class 2(滤波工业)、Class 3(民用 / 商用 / 轻工业,需配 B 类滤波器)。
可选配件
配件类型 具体产品 功能
设备独立配件 BOP(基本操作面板) 基础参数设置与运行控制
AOP(高级操作面板) 多语言、参数上传 / 下载、多机控制
PROFIBUS 模块 实现 PROFIBUS 通讯
PC 连接套件 PC 与变频器 / AOP 连接
DriveMonitor/STARTER PC 端调试工具
设备依赖配件 EMC 滤波器(A/B 类) 降低电磁辐射,符合不同 EMC 等级
进线 / 输出电抗器 抑制谐波、保护变频器(IT 供电必配)
接线板 方便电缆连接与屏蔽
安全警示(核心强调)
人员资质:仅允许 “合格人员” 操作(需培训电路通断、防护装备使用、急救技能);
电压风险:断电后 5 分钟内禁止开盖(电容放电),输入 / 电机 / 直流端子断电后仍可能带危险电压;
禁止替代:不可作为 “急停装置”(需单独配置符合 EN 60204 的急停);
电机保护:必须准确配置电机参数(P0304/P0305 等),否则电机过载保护失效
