西門子S12電源模塊6SL3120-2TE21-0AA3詳解

時(shí)間：2022-01-05作者：潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司瀏覽：58

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概述

由于帶有分開(kāi)的電源裝置和控制單元，SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜可地大量不同驅(qū)動(dòng)的要求。

控制單元根據(jù)要控制的驅(qū)動(dòng)器數(shù)量和所需能級(jí)別進(jìn)行選擇，而電源裝置的額定值必須要的電能要求?？刂茊卧碗娫囱b置之間的連接常簡(jiǎn)便地?cái)?shù)字接口 DRIVE?CLi 來(lái)完成。

控制裝置

CU310?2 PN 控制單元和 SIMOION D4x5?2

CU310?2 DP 和 CU310?2 PN 控制單元

CU310 2 控制單元用于控制單機(jī)傳動(dòng)裝置。標(biāo)配有一個(gè) PROIBUS 接口 (CU310 2 DP) 或一個(gè) PROINE 接口 (CU310 2 PN) 以及一個(gè) L/HL 編碼器分析電路。

控制單元 CU320?2

CU320?2 控制單元用于多個(gè)傳動(dòng)裝置。此時(shí)，以下設(shè)備可通過(guò)控制單元 CU320?2 運(yùn)行。

• V/f 下*多 12 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，或
• 伺服或矢量控制下組多 6 個(gè)傳動(dòng)裝置。

CU320-2 控制單元可用于在多個(gè)傳動(dòng)裝置間建立連接，并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單工藝功能。

SIMOION D 控制單元

SIMOION D 控制單元用于實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制，如運(yùn)行、電子齒輪、凸輪或復(fù)雜工藝功能。
SIMOION D 控制單元具有一系列能型號(hào)：

• SIMOION D410-2，用于控制 1 到 3 個(gè)軸
• SIMOION D425?2，用于控制*多 16 個(gè)軸
• SIMOION D435?2，用于控制*多 32 個(gè)軸
• SIMOION D445?2，用于控制*多 64 個(gè)軸
• SIMOION D455?2，用于控制*多 128 個(gè)軸

SARER 調(diào)試工具用于對(duì)各種類型控制單元進(jìn)行調(diào)試和診斷。SIMOION D 控制單元需要 SCOU 工程（包含 SARER 工具）。

有關(guān) SARER 和 SCOU 的詳細(xì)，請(qǐng)參見(jiàn)“工程組態(tài)”和“SIMOION 運(yùn)動(dòng)控制”。

電源模板

*簡(jiǎn)單的 SINAMICS S120 傳動(dòng)由一個(gè) CU310 2 控制單元和一個(gè)變頻裝置組成。變頻裝置中集成有一個(gè)進(jìn)線整流器、一個(gè)直流回路和一個(gè)用于為電機(jī)供電的逆變器。

帶有 CU310?2 控制單元的塊型

針對(duì)不能將電能回饋至電源的驅(qū)動(dòng)器而設(shè)計(jì)。制動(dòng)中產(chǎn)生的能量通過(guò)制動(dòng)電阻器而被轉(zhuǎn)換為熱量。

變頻裝置也可通過(guò) CU320-2 控制單元、SIMOION D4x5 2 或 CX32 2 Conroller Exension 來(lái)運(yùn)行，例如，在向一個(gè)多軸傳動(dòng)組中添加了一個(gè)單機(jī)傳動(dòng)裝置之后。在此情況下，書本型必須配有 CUA31/CUA32 控制單元適配器。該多軸傳動(dòng)組通過(guò) DRIVE CLi 連接到 CU320 2 控制單元、SIMOION D4x5 2 或 CX32 2 Conroller Exension。機(jī)架型可一條 DRIVE-CLi 電纜直接連接到多軸控制單元。

電機(jī)模塊

電機(jī)模塊中集成了一個(gè)直流環(huán)節(jié)和一個(gè)用于為電機(jī)供電的逆變器。

CU320?2 控制單元、和兩個(gè)書本型電機(jī)模塊

逆變柜適合在多機(jī)傳動(dòng)裝置中，由 CU320 2 控制單元、SIMOION D4x5 2 或 CX32 2 Conroller Exension 進(jìn)行控制。多個(gè)電機(jī)模塊是通過(guò)一條共用直流母線相互連接的。由于多個(gè)電機(jī)模塊共用同一個(gè)直流環(huán)節(jié)，因此它們可相互交換能量，即如果一個(gè)以發(fā)電機(jī)運(yùn)行的電機(jī)模塊產(chǎn)生了電能，該電能就可被以電機(jī)運(yùn)行的另一個(gè)電機(jī)模塊。由為電壓源直流鏈路提供電源電壓。

可產(chǎn)生一個(gè)直流電壓，用于通過(guò)電壓源直流鏈路向電機(jī)模塊供電。

基本

基本整流柜僅能夠?qū)崿F(xiàn)整流運(yùn)行，即，它們不能將再生能量回饋到供電。若產(chǎn)生再生能量，例如，驅(qū)動(dòng)裝置制動(dòng)時(shí)，必須通過(guò)一個(gè)制動(dòng)模塊和一個(gè)制動(dòng)電阻器，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成熱。如果基本用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器?？蛇x裝電源濾波器，來(lái)，以符合 Class C2 (EN 61800?3)。

非調(diào)節(jié)型 (Smar Line)

非調(diào)節(jié)型可供電，并可返回再生能量到供電。只有在驅(qū)動(dòng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。如果非調(diào)節(jié)型用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。為了確保符合 EN 61800 3 的類別 C2 所規(guī)定的限值，還可以安裝一個(gè)進(jìn)線濾波器 EN 61800?3。

調(diào)節(jié)型 (Aive Line)

調(diào)節(jié)型可供電，并可返回再生能量到供電。只有在驅(qū)動(dòng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。但是，與基本和非調(diào)節(jié)型相比，調(diào)節(jié)型可產(chǎn)生可調(diào)直流電壓，而不管電網(wǎng)波動(dòng)如何。在這種情況下，電源電壓必須保持在容許的電壓公差范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)型輸入模塊從電源吸收波形基本上是正弦波的電流，了任何有害諧波成分。

為了運(yùn)行有源整流裝置，必須適宜的有源濾波裝置。為了確保符合 EN 61800 3 的類別 C2 所規(guī)定的限值，還可以安裝一個(gè)進(jìn)線濾波器 EN 61800?3。

有關(guān)組態(tài)采用 SINAMICS S120 的傳動(dòng)的詳細(xì)，請(qǐng)參見(jiàn)“說(shuō)明 – 規(guī)格設(shè)計(jì)”。

、電機(jī)模塊和輸入模塊分為書本型、緊湊書本型、塊型和機(jī)架型：

• 用于單軸的塊型和機(jī)架型，
• 書本型、緊湊書本型和機(jī)架型電機(jī)模塊和輸入模塊。

冷卻

根據(jù)具體結(jié)構(gòu)型式，有各種冷卻可供采用：

內(nèi)部空氣冷卻

在這種解決方案中，來(lái)自驅(qū)動(dòng)部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過(guò)自然冷卻或布置到控制柜內(nèi)部的通風(fēng)冷卻來(lái)排除。

外部空氣冷卻

外部空氣冷卻采用“通孔”。部件的功率部分散熱器穿過(guò)控制柜的安裝表面，從而將功率部分散出的熱量釋放到一個(gè)的外部冷卻回路?？刂乒裰斜Ａ舻膬H有熱量是由電子部件散發(fā)的。在此“機(jī)械接口”處可** IP54 防護(hù)等級(jí)。帶有散熱片和風(fēng)扇裝置（在供貨范圍內(nèi)）的散熱器從后部伸出到一個(gè)單獨(dú)的通風(fēng)區(qū)域內(nèi)，該通風(fēng)區(qū)域也可向外敞開(kāi)。

冷卻板冷卻

采用冷卻板的設(shè)備可通過(guò)設(shè)備后表面上的一個(gè)熱接口，將功率單元的功率耗散到一個(gè)外部散熱器。例如，該外部散熱器可以是水冷式散熱器。

冷卻

在冷卻式裝置上，散熱器上安裝有功率半導(dǎo)體，冷卻介質(zhì)從該散熱器中流過(guò)。裝置產(chǎn)生的大部分熱量由冷卻介質(zhì)吸收，并可散到控制柜外面。

定制應(yīng)用

不同形式的設(shè)備可作為一種完整解決方案來(lái)購(gòu)買。用戶可利用傳動(dòng)裝置的專有知識(shí)，*花費(fèi)寶貴的時(shí)間來(lái)計(jì)算具體應(yīng)用的熱量設(shè)計(jì)要求。對(duì)于特定應(yīng)用（例如，涉及采用冷卻板冷卻或外部空氣冷卻的設(shè)備或裝置型冷卻式設(shè)備的應(yīng)用），用戶可一種可靠的解決方案，可以工程開(kāi)銷。例如，該解決方案可以是書本型設(shè)備的傳動(dòng)裝置組（采用冷卻板冷卻，且便于組裝到一個(gè)共用的冷卻板上），直至配有冷卻和溫度/冷凝控制的完整控制柜。

我們可根據(jù)要求提供詳細(xì)。

能效

SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜可對(duì)各個(gè)軸的電能進(jìn)行回收并在多軸配置的直流回路中，并且可將能量回饋到電源中，從而節(jié)省了能量。即使在饋電下，控制柜中也不會(huì)產(chǎn)生多余熱量。由于有源整流裝置可防止產(chǎn)生容和感無(wú)功電流，因此，SINAMICS S120 還能確保電源中不會(huì)產(chǎn)生不必要的功率損耗，并且不會(huì)產(chǎn)生電流諧波。這不僅防止了對(duì)其它負(fù)載造成有害影響，同時(shí)也了控制柜中產(chǎn)生的熱量。

部件

部件分為以下類別：

• 直流鏈路組件
  例如制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻
• 負(fù)載側(cè)功率組件
  例如，電機(jī)電抗器
• 輔助組件
  例如端子模塊、操作面板和通信板
• 編碼器接口
  用于將各種編碼器連接到 SINAMICS S120

書本型變頻調(diào)速柜

書本型單元*適合于多軸應(yīng)用，它們是彼此相鄰安裝的。共用電壓源直流環(huán)節(jié)采用集成連接。書本型設(shè)備可采用內(nèi)部或外部空氣冷卻。

 

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