西門子6SL3120-1TE31-3AA3 6SL3120-1TE31-3AA3變頻器
西門子S120變頻器6SL3120-1TE31-3AA3
上海君俞自動(dòng)化科技有限公司
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1、西門子S120變頻器 – 說明
西門子 S120變頻器模塊化運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器適用于機(jī)械與系統(tǒng)工程中的高性能驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。西門子的高性能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為您提供了廣泛而相互協(xié)調(diào)的組件與功能，可作為一個(gè)全面的運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用。這些運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器包括高性能單軸驅(qū)動(dòng)器和多軸共直流母線驅(qū)動(dòng)器，具有矢量控制或伺服控制，可實(shí)現(xiàn)量身定制的高性能驅(qū)動(dòng)解決方案。SINAMICS S120 運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器是一種高性能驅(qū)動(dòng)器，使用靈活，可提高生產(chǎn)效率。除具有創(chuàng)新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)字通信功能外，這些運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器還提供了創(chuàng)新的工具，并且接線簡便，從而可進(jìn)行高效組態(tài)與快速調(diào)試。SINAMICS S120 功率范圍為 0.12 - 4500 kW，具有各種結(jié)構(gòu)形式和冷卻方式。
2、西門子S120變頻器 – 亮點(diǎn)簡介
3、西門子S120變頻器 – 技術(shù)數(shù)據(jù)
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額定值取決于運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與類型 |
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電壓和功率范圍： |
0.12 - 4500 kW230 V、380 - 480 V 和 500 - 690 V (50/60 Hz) |
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控制原理： |
V/f 開環(huán)控制 矢量控制，帶/不帶編碼器 伺服控制，帶/不帶編碼器 |
4、西門子S120變頻器 – 典型應(yīng)用
二、西門子S120變頻器產(chǎn)品訂貨號(hào)：
| 內(nèi)部風(fēng)冷 | 外部風(fēng)冷 | 內(nèi)部風(fēng)冷 |
| 6SL3120-1TE13-0AA3 | 6SL3121-1TE13-0AA3 | 6SL3320-1TE32-1AA3 |
| 6SL3120-1TE15-0AA3 | 6SL3121-1TE15-0AA3 | 6SL3320-1TE32-6AA3 |
| 6SL3120-1TE21-0AA3 | 6SL3121-1TE21-0AA3 | 6SL3320-1TE33-1AA3 |
| 6SL3120-1TE21-8AA3 | 6SL3121-1TE21-8AA3 | 6SL3320-1TE33-8AA3 |
| 6SL3120-1TE23-0AA3 | 6SL3121-1TE23-0AA3 | 6SL3320-1TE35-0AA3 |
| 6SL3120-1TE24-5AA3 | 6SL3121-1TE24-5AA3 | 6SL3320-1TE36-1AA3 |
| 6SL3120-1TE26-0AA3 | 6SL3121-1TE26-0AA3 | 6SL3320-1TE37-5AA3 |
| 6SL3120-1TE28-5AA3 | 6SL3121-1TE28-5AA3 | 6SL3320-1TE38-4AA3 |
| 6SL3120-1TE31-3AA3 | 6SL3121-1TE31-3AA3 | 6SL3320-1TE41-0AA3 |
| 6SL3120-1TE32-0AA3 | 6SL3121-1TE32-0AA3 | 6SL3320-1TE41-2AA3 |
| 6SL3120-2TE13-0AA3 | 6SL3121-2TE13-0AA3 | 6SL3320-1TE41-4AA3 |
| 6SL3120-2TE15-0AA3 | 6SL3121-2TE15-0AA3 | |
| 6SL3120-2TE21-0AA3 | 6SL3121-2TE21-0AA3 | |
| 6SL3120-2TE21-8AA3 | 6SL3121-2TE21-8AA3 |
SINAMICS S120 CM 包含了多個(gè)獨(dú)立模塊，它們可以完美的協(xié)調(diào)工作。電源和通訊連接使用的標(biāo)準(zhǔn)接口意味著各個(gè)機(jī)柜模塊個(gè)根據(jù)需要進(jìn)行組合。這使用戶可以根據(jù)自己的應(yīng)用情況組態(tài)實(shí)現(xiàn)最佳驅(qū)動(dòng)方案。不僅如此，豐富的選配件產(chǎn)品還可以靈活的滿足各種工廠特有要求。在工廠中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)極其緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和豐富的預(yù)組態(tài)可能性可以有效地節(jié)省空間，并實(shí)現(xiàn)與安裝和現(xiàn)場調(diào)試相關(guān)的時(shí)間和成本最小化。
當(dāng)然，毫無疑問，機(jī)柜模塊還可以提供 SINAMICS S120 CM 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：
通過分離控制模塊和電源部分實(shí)現(xiàn)了更高等級(jí)的靈活性。
一個(gè)控制模塊最多可以連接 4 個(gè)矢量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。除了安全、節(jié)省成本的設(shè)計(jì)，它還允許各個(gè)驅(qū)動(dòng)器直接交換信息——因此解放了更高等級(jí)的現(xiàn)場總線。
DRIVE-CLiQ 是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的新接口，可以讓基本的 SINAMICS S120 CM 驅(qū)動(dòng)器組件包括電機(jī)和編碼器互相進(jìn)行快速可靠的通訊。
標(biāo)配集成了 PROFIBUS-DP 接口，使 SINAMICS S120 CM 可以連接更高等級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)，如 SIMATIC 或者 SIMOTION。
標(biāo)準(zhǔn)集成的 SIZER 和 STARTER 可以在對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行工程組態(tài)、調(diào)試和查找故障（診斷）時(shí)提供可視化支持。
Safety Integrated 功能 STO 和 SS1 與 S120 底盤裝置相似。
SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜是模塊化柜機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，它適用于集中進(jìn)線整流、公共直流母排饋電的多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，典型應(yīng)用于造紙機(jī)械、軋機(jī)、試驗(yàn)臺(tái)或起重機(jī)等。其標(biāo)準(zhǔn)排列順序?yàn)槌尚信挪?。其它的排布形式（例如：背靠背安裝）可以按照要求定制。SINAMICS S120 書本型（逆變柜）和裝置型柜機(jī)與單機(jī)傳動(dòng)的 SINAMICS S150 以及 SINAMICS G150 系列變頻柜構(gòu)成了一個(gè)完整的變頻柜機(jī)家族。所有的傳動(dòng)組件，從網(wǎng)側(cè)整流裝置到電機(jī)側(cè)逆變裝置，均采用清晰而緊湊的柜內(nèi)布局，優(yōu)化配置在專用的變頻調(diào)速柜中。由于擁有大量的選件，使系統(tǒng)具備很大的靈活性，能更好地適應(yīng)客戶的特殊要求。
SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜具有以下優(yōu)點(diǎn)：
最少的工作量，便可輕松搭建優(yōu)化的傳動(dòng)系統(tǒng)：標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口以及各種模擬和數(shù)字接口，使得傳動(dòng)可以輕松地集成到自動(dòng)化系統(tǒng)中。矢量控制確保它們能夠較大程度地滿足傳動(dòng)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的要求。高可靠性和高使用率：獨(dú)立的模塊和功率器件可快速而輕松地更換，確保設(shè)備具備很高的投用率。節(jié)能運(yùn)行：通過公共直流母排實(shí)現(xiàn)發(fā)電和電動(dòng)之間的能量交換。由此，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低能耗，減少系統(tǒng)擾動(dòng)。在某些情況下，傳動(dòng)的進(jìn)線整流的設(shè)計(jì)甚至可以低于公共直流回路的逆變的總功率。這樣可以顯著降低逆變柜運(yùn)行的能耗。例如，皮帶輸送機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)控制應(yīng)用中。運(yùn)行、維護(hù)和維修的成本最小化：由于使用菜單式的“STARTER”調(diào)試工具，使調(diào)試過程簡單而快捷?？蛇x的菜單式 AOP30 高級(jí)操作面板簡單易用，且配備純文本顯示屏和條形圖顯示過程變量。所有設(shè)備模塊均易于接近，使維修極為方便。節(jié)省空間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)環(huán)境友好：使用先進(jìn)和優(yōu)化的 IGBT 功率半導(dǎo)體器件和創(chuàng)新的冷卻概念，使變頻柜不僅占地小而且運(yùn)行極為安靜。
一、概述
西門子變頻器SINAMICS S120是西門子變頻器SINAMICS的一種產(chǎn)品，它主要由一個(gè)控制單元和一個(gè)功率模塊組成。如果系統(tǒng)作為多軸系統(tǒng)的擴(kuò)展時(shí)，用戶可以配置適配器來完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)?？刂茊卧俏鏖T子變頻器S120的核心模塊，在驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的控制過程中起到了重要的作用。西門子變頻器S120的控制單元分為單軸驅(qū)動(dòng)控制單元，控制單元適配器等多種類型。用戶將西門子變頻器S120應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，發(fā)揮它穩(wěn)定的作用。本文下面就來介紹一下西門子變頻器S120的應(yīng)用領(lǐng)域，供用戶在選擇使用及配置時(shí)進(jìn)行參考。
二、西門子變頻器S120應(yīng)用領(lǐng)域
西門子變頻器SINAMICS S120具有很高的靈活性，滿足設(shè)備模塊化的理念，其中包括：單軸驅(qū)動(dòng)，多軸驅(qū)動(dòng)，分布式現(xiàn)場安裝多軸應(yīng)用，集成與驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用等。除此之外，西門子變頻器SINAMICS S120在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和工廠設(shè)備中也有很多應(yīng)用，它能夠在很多方面提高設(shè)備性能，在連續(xù)運(yùn)行的紡織設(shè)備或者高動(dòng)態(tài)性能的周期運(yùn)行的設(shè)備中都有良好表現(xiàn)，它的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：
1. 包裝設(shè)備2. 塑料設(shè)備3. 紡織設(shè)備4. 印刷設(shè)備5. 造紙?jiān)O(shè)備6. 裝配流水線7. 機(jī)床8. 軋鋼生產(chǎn)線9. 測試臺(tái)10.提升設(shè)備
三、總結(jié)
綜上所述，西門子變頻器SINAMICS S120系列為用戶提供了多種功能和多項(xiàng)應(yīng)用，用戶可以將它應(yīng)用在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中。S120友好的用戶操作界面為用戶節(jié)省了大量的設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)間，同時(shí)它的高動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和準(zhǔn)確性，使得設(shè)備可以在更高的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，從而提高了生產(chǎn)能力。S120還具有操作簡單，維護(hù)方便，為用戶降低了設(shè)備生命周期內(nèi)的成本，為工廠提高了效益。如果用戶需要更多的了解和使用西門子變頻器，我們也會(huì)更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。
西門子變頻器SINAMICS S120的控制單元主要有CU310-2，CU320等，下面對(duì)它們的安全提示做一個(gè)說明：
1. 火災(zāi)危險(xiǎn)散熱空間不足會(huì)導(dǎo)致過熱，引起的煙霧和火災(zāi)會(huì)危及人身安全。另外如果控制單元的故障率可能會(huì)因此升高，導(dǎo)致使用壽命縮短。因?yàn)橛脩粜枰ＷC控制單元的上方和下方有80mm以上的散熱空間；
2. 組件損壞危險(xiǎn)在自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中，當(dāng)PROFIBUS電纜或PROFINET電纜上流過強(qiáng)大的放電電流時(shí)，控制單元或者其他PROFiBUS節(jié)點(diǎn)或者PROFINET節(jié)點(diǎn)可能會(huì)損壞。因此，一個(gè)設(shè)備上相互隔開的部件之間必須使用一根功能等電位連接線，它的橫截面最小為25mm2；
3. 選件板損壞在西門子變頻器S120的運(yùn)行期間插拔選件板可能會(huì)導(dǎo)致選件板的功能故障或損壞，因此只有在控制單元斷電狀態(tài)下才可以插拔選件板；
4. 設(shè)備損壞如果用戶在自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中，使用了錯(cuò)誤的或者非西門子的DRIVE-CLiQ電纜可能會(huì)損壞設(shè)備或系統(tǒng)，甚至導(dǎo)致功能異常。因此用戶只能使用西門子的配置DRIVE-CLiQ電纜。
（1） VVVF 改變電壓、改變頻率（Variable Voltage and Variable Frequency）的縮寫。 （2） CVCF 恒電壓、恒頻率（Constant Voltage and Constant Frequency）的縮寫。 各國使用的交流供電電源，無論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC），我們把實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置稱為“變頻器”（inverter）。 變頻器也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻器的家電產(chǎn)品中不僅有電機(jī)（例如空調(diào)等），還有熒光燈等產(chǎn)品。用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。汽車上使用的由電池（直流電）產(chǎn)生交流電的設(shè)備也以“inverter”的名稱進(jìn)行出售。變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如計(jì)算機(jī)電源的供電，在該項(xiàng)應(yīng)用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的瞬間斷電。
2. 電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變？
（1) r/min電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位：每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)，也可表示為rpm。例如：4極電機(jī) 60Hz 1,800 [r/min]，4極電機(jī) 50Hz 1,500 [r/min]，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例。
本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī)，在工業(yè)領(lǐng)域所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)（以后簡稱為電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)速度近似地取決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6），所以不適合改變極對(duì)數(shù)來調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。另外，頻率是電機(jī)供電電源的電信號(hào)，所以該值能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。 n = 60f/p，n: 同步速度，f: 電源頻率 ，p: 電機(jī)極數(shù)，改變頻率和電壓是***的電機(jī)控制方法 。如果僅改變頻率，電機(jī)將被燒壞。特別是當(dāng)頻率降低時(shí)，該問題就非常突出。為了防止電機(jī)燒毀事故的發(fā)生，變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓，例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。 例如：為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時(shí)變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。
3、關(guān)于散熱的問題
如果要正確的使用變頻器, 必須認(rèn)真地考慮散熱的問題。變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度，變頻器使用壽命減半。因此，我們要重視散熱問題??！在變頻器工作時(shí)，流過變頻器的電流是很大的, 變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。 通常，變頻器安裝在控制柜中。我們要了解一臺(tái)變頻器的發(fā)熱量大概是多少，可以用以下公式估算： 發(fā)熱量的近似值＝ 變頻器容量（KW）×55 [W]在這里, 如果變頻器容量是以恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載為準(zhǔn)的(過流能力150% * 60s) 如果變頻器帶有直流電抗器或交流電抗器, 并且也在柜子里面, 這時(shí)發(fā)熱量會(huì)更大一些。 電抗器安裝在變頻器側(cè)面或測上方比較好。這時(shí)可以用估算: 變頻器容量（KW）×60 [W]因?yàn)楦髯冾l器廠家的硬件都差不多, 所以上式可以針對(duì)各品牌的產(chǎn)品. 注意： 如果有制動(dòng)電阻的話，因?yàn)橹苿?dòng)電阻的散熱量很大， 因此較好安裝位置較好和變頻器隔離開， 如裝在柜子上面或旁邊等。那么, 怎樣采能降低控制柜內(nèi)的發(fā)熱量呢? 當(dāng)變頻器安裝在控制機(jī)柜中時(shí)，要考慮變頻器發(fā)熱值的問題。根據(jù)機(jī)柜內(nèi)產(chǎn)生熱量值的增加，要適當(dāng)?shù)卦黾訖C(jī)柜的尺寸。因此，要使控制機(jī)柜的尺寸盡量減小，就必須要使機(jī)柜中產(chǎn)生的熱量值盡可能地減少。如果在變頻器安裝時(shí)，把變頻器的散熱器部分放到控制機(jī)柜的外面，將會(huì)使變頻器有70％的發(fā)熱量釋放到控制機(jī)柜的外面。由于大容量變頻器有很大的發(fā)熱量，所以對(duì)大容量變頻器更加有效。還可以用隔離板把本體和散熱器隔開, 使散熱器的散熱不影響到變頻器本體。這樣效果也很好。變頻器散熱設(shè)計(jì)中都是以垂直安裝為基礎(chǔ)的，橫著放散熱會(huì)變差的! 關(guān)于冷卻風(fēng)扇一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器， 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí)，也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的，不能誰替代誰。
由于帶有分開的電源裝置和控制單元，SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜系統(tǒng)可完美地滿足大量不同驅(qū)動(dòng)任務(wù)的要求。
控制單元根據(jù)要控制的驅(qū)動(dòng)器數(shù)量和所需性能級(jí)別進(jìn)行選擇，而電源裝置的額定值必須要滿足系統(tǒng)的電能要求?？刂茊卧碗娫囱b置之間的連接常簡便地使用數(shù)字系統(tǒng)接口 DRIVE?CLiQ 來完成。
CU310?2 PN 和 SIMOTION D4x5?2 控制單元
CU310?2 DP 和 CU310?2 PN 控制單元
CU310?2 控制單元用于控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)器。它們帶有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) PROFIBUS 接口 (CU310?2 DP) 或 PROFINET 接口 (CU310?2 PN) 以及一個(gè) TTL/HTL 編碼器分析電路。
CU320-2 控制單元
控制單元 CU320?2 是為控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。CU320?2 控制單元能夠在 V/f 控制模式下運(yùn)行最多
12 臺(tái)變頻器，
或在伺服或矢量控制模式下運(yùn)行最多 6 臺(tái)變頻器。
CU320-2 控制單元可用于控制單機(jī)驅(qū)動(dòng)組，并執(zhí)行基本的驅(qū)動(dòng)技術(shù)功能。
SIMOTION D 控制單元
SIMOTION D 控制單元適用于需要協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用，如同步運(yùn)行、電子齒輪、凸輪盤或復(fù)雜技術(shù)功能。
SIMOTION D 控制單元分為各種性能類別：
SIMOTION D410?2，用于控制 1 到 3 根軸
SIMOTION D425?2，用于控制最多 16 根軸
SIMOTION D435?2，用于控制最多 32 根軸
SIMOTION D445?2，用于控制最多 64 根軸
SIMOTION D455?2，用于控制最多 128 根軸
STARTER 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。SIMOTION D 控制單元需要使用 SCOUT 工程軟件（包含 STARTER 工具）。
有關(guān) STARTER 和 SCOUT 的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見“工程軟件”和“SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”一章。
獨(dú)立型 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜系統(tǒng)包括一個(gè) CU310?2 控制單元和一個(gè)電源模塊。電源模塊中集成了一個(gè)電源整流器、一個(gè)電壓源直流環(huán)節(jié)和一個(gè)用于為電機(jī)供電的逆變器。
帶有 CU310?2 控制單元的塊型電源模塊
電源模塊針對(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)過程中產(chǎn)生的能量通過制動(dòng)電阻器而被轉(zhuǎn)換為熱量。
電源模塊也可通過一個(gè) CU320?2 控制單元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 擴(kuò)展控制器來運(yùn)行，例如，在必須將一個(gè)驅(qū)動(dòng)加到一個(gè)多軸驅(qū)動(dòng)組的配置中運(yùn)行。在這種情況下，塊型功率模塊必須配備 CUA31/CUA32 控制單元適配器。它是通過 DRIVE-CLiQ 與 CU320?2 控制單元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 擴(kuò)展控制器相連的。機(jī)架型電源模塊可使用一條 DRIVE-CLiQ 電纜直接連接到多軸控制單元。
電機(jī)模塊中集成了一個(gè)電壓源直流環(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、電源模塊和兩個(gè)書本型電機(jī)模塊
電機(jī)模塊針對(duì)多軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，由一個(gè) CU320 2 控制單元、一個(gè) SIMOTION D4x5-2 或 CX32-2 擴(kuò)展控制器進(jìn)行控制。多個(gè)電機(jī)模塊是通過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)模式運(yùn)行的電機(jī)模塊產(chǎn)生了電能，該電能就可被以電機(jī)模式運(yùn)行的另一個(gè)電機(jī)模塊使用。電壓源直流環(huán)節(jié)通過一個(gè)輸入模塊來提供輸入電壓。
電源模塊可產(chǎn)生一個(gè)直流電壓，用于通過電壓源直流鏈路向電機(jī)模塊供電。
基本電源模塊
基本電源模塊設(shè)計(jì)用于僅饋電運(yùn)行，即不能儲(chǔ)存再生能量到供電系統(tǒng)。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。如果基本電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器?？蛇x裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。
非調(diào)節(jié)型電源模塊(Smart Line)
非調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。如果非調(diào)節(jié)型電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。可選裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。
調(diào)節(jié)型電源模塊(Active Line)
調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。但是，與基本電源模塊和非調(diào)節(jié)型電源模塊相比，調(diào)節(jié)型電源模塊可產(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，限制了任何有害諧波成分。
為了運(yùn)行有源整流裝置，必須使用適宜的有源濾波裝置?？蛇x裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。
有關(guān)通過 SINAMICS S120 來設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見“系統(tǒng)說明”。
電源模塊、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：
塊型和裝機(jī)裝柜型功率模塊
書本型、緊湊書本型和機(jī)架型電機(jī)模塊和輸入模塊。
根據(jù)機(jī)座號(hào)的不同，有多種冷卻方式：
內(nèi)部空氣冷卻
在這種標(biāo)準(zhǔn)解決方案中，來自驅(qū)動(dòng)部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過自然冷卻或布置到控制柜內(nèi)部的強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻系統(tǒng)來排除。
外部空氣冷卻
外部空氣冷卻采用“通孔”方法。部件的功率部分散熱器穿過控制柜的安裝表面，從而將功率部分散出的熱量釋放到一個(gè)獨(dú)立的外部冷卻回路?？刂乒裰斜Ａ舻膬H有熱量是由電子部件散發(fā)的。在外部散熱器的機(jī)械接口處，可達(dá)到 IP54 的防護(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。
冷卻板冷卻
采用冷卻板冷卻方式的裝置可通過裝置后面板上的一個(gè)熱量接口將功率部分的熱量損耗傳遞到外部散熱器。例如，該外部散熱器可以是水冷式散熱器。
液體冷卻
在液體冷卻式裝置上，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。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。
不同形式的設(shè)備可作為一種完整系統(tǒng)解決方案來購買。用戶將得益于驅(qū)動(dòng)專家所擁有的專業(yè)知識(shí)，不必再考慮相關(guān)應(yīng)用的熱量方面的設(shè)計(jì)。尤其是在帶有采用冷卻板冷卻、外部空氣冷卻和液體冷卻裝置的機(jī)架型設(shè)備的應(yīng)用中，用戶將獲得一個(gè)技術(shù)可靠的解決方案，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間。例如，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案可以是一個(gè)采用冷卻板冷卻（完全安裝在一個(gè)公共冷卻板上）的書本型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，一直到帶有一個(gè)冷卻系統(tǒng)和溫度/冷凝控制的完整控制柜。
根據(jù)要求，我們可提供有關(guān)詳細(xì)信息。
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使用，并且可將能量回饋到電源系統(tǒng)中，從而節(jié)省了能量。即使在完全饋電下，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)生容性和感性無功電流，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)也降低了控制柜中產(chǎn)生的熱量。
系統(tǒng)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)電阻器
輸出側(cè)的電源部件
例如，電機(jī)電抗器
附帶系統(tǒng)部件
例如，終端模塊、操作員面板和通訊板
編碼器系統(tǒng)接口
用于將各種編碼器連接到 SINAMICS S120
書本型單元最適合于多軸應(yīng)用，它們是彼此相鄰安裝的。共用電壓源直流環(huán)節(jié)采用集成連接方式。書本型單元的冷卻選件范圍較廣：內(nèi)部空氣冷卻、外部空氣冷卻、冷卻板冷卻以及（某些情況下）液體冷卻。
從書本型模塊，我們針對(duì)具有很高緊湊性要求的驅(qū)動(dòng)裝置開發(fā)出緊湊書本型模塊。緊湊書本型模塊具有書本型模塊的全部優(yōu)點(diǎn)和相同的性能，但總高度降低，具有更大的過載能力。緊湊書本型模塊尤其適合集成到具有很高動(dòng)態(tài)要求和安裝空間有限的機(jī)器中。
緊湊書本型模塊的冷卻方式為內(nèi)部空氣冷卻和冷卻板冷卻。
液體冷卻式塊型電源模塊框架規(guī)格 FSD、FSE 和 FSF
液體冷卻式 PM340 電源模塊可通過集成的不銹鋼換熱器，將大部分熱量損失傳遞給冷卻液體。因此，可將這些電源模塊安裝在具有較高防護(hù)等級(jí)的控制柜中。它們不使用維護(hù)量很大的過濾墊或通風(fēng)格柵。這些電源模塊適合進(jìn)行垂直安裝。
液體冷卻式 PM340 電源模塊具有以下標(biāo)準(zhǔn)接口：
1 個(gè)電源接口
1 個(gè) PM?IF 接口，用于連接 PM340 電源模塊和 CU310/SIMOTION D410 控制單元或 CUA31/CUA32 控制單元適配器。PM340 電源模塊還通過一個(gè)集成電源塊為控制單元或控制單元適配器供電
1 個(gè)用于外部制動(dòng)電阻器的接口（DCP/R1 和 R2）
1 電機(jī)連接
1 個(gè)用于安全抱閘繼電器（用于控制抱閘）的控制電路
2 個(gè)PE（保護(hù)性接地）接口
2 個(gè)冷卻劑接口
液體冷卻式 PM340 電源模塊只是不帶集成電源濾波器，可與接地 TN/TT 系統(tǒng)和不接地 IT 系統(tǒng)相連。集成式制動(dòng)單元（制動(dòng)斬波器）具有對(duì)制動(dòng)電阻器進(jìn)行性通電的能力。為了提供防熱過載保護(hù)，必須監(jiān)視外部制動(dòng)電阻器（也就是調(diào)溫開關(guān)）的溫度。
電源模塊的供應(yīng)范圍包括：
2 個(gè)冷卻劑接口密封件
2 個(gè)冷卻劑接口防護(hù)蓋
輸出較高的單元（大約 100 kW 及以上）的結(jié)構(gòu)形式為機(jī)架型。它們分為輸入模塊、電源模塊和電機(jī)模塊。機(jī)架型模塊是通過一個(gè)內(nèi)部空氣冷卻回路進(jìn)行冷卻的。對(duì)于特殊應(yīng)用（如擠出和船舶應(yīng)用），提供有液體冷卻單元。CU310?2 控制單元可被集成到電源模塊中。
除本產(chǎn)品目錄中介紹的內(nèi)置式變頻器裝置外，SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜還是一種機(jī)柜安裝系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是專門針對(duì)在工廠結(jié)構(gòu)中使用設(shè)計(jì)的，可與總輸出功率高達(dá) 4500 kW (6000 HP) 的變頻調(diào)速柜系列結(jié)合使用。
該模塊化系統(tǒng)非常適用于帶有中央饋電模塊和一條共用直流母線的多電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，通?？稍谠旒垯C(jī)、滾軋機(jī)、試驗(yàn)臺(tái)或起重裝置中使用。由于具有模塊化的設(shè)計(jì)，因此可將所有部件進(jìn)行組合，以滿足封閉機(jī)柜系統(tǒng)中的要求。
對(duì)于這些變頻調(diào)速柜，提供了三種饋電模塊（基本型輸入模塊、智能型輸入模塊和調(diào)節(jié)型輸入模塊）以及特殊制動(dòng)模塊和輔助模塊。該系統(tǒng)具有 IP20、IP21、IP23、IP43 和 IP54 等防護(hù)等級(jí)。電源模塊和中央控制單元之間的通訊是通過 DRIVE-CLiQ 進(jìn)行的。
帶有用于一個(gè)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布局示例
功率范圍可根據(jù)需要通過并聯(lián)最多 4 個(gè)模塊加以擴(kuò)展。
6SL3120-1TE32-0AA4
PLC學(xué)習(xí)和使用中易出現(xiàn)的幾個(gè)問題及解決方法 PLC的分類
PLC的控制方式屬于存儲(chǔ)程序控制，其控制功能是通過存放在存儲(chǔ)器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的，若要對(duì)控制功能作必要修改，只需改變控制程序即可，這就實(shí)現(xiàn)了控制的軟件化
