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無內置濾波器6SE64202UD155AA1
SINAMICS S120具有0.12 - 4500 kW的超寬功率應用范圍。其中單軸AC/AC驅動器分為模塊型和裝機機柜型;多軸DC/AC驅動器分為緊湊書本型、書本型、裝機機柜型和機柜單元。
S120允許不同功率等級與控制性能的單元自由組合,所有系統組件之間都具有高度的兼容性。同時可通過簡單并聯就可實現功率的增容,為精確選型提供可能,其高度靈活的模塊化設計完全能夠滿足客戶的各種要求。
---結構緊湊的變頻器
---兩象限運行,不可向電網回饋能量
---包含組件:
------整流側:晶閘管或二極管模塊 + 預充電電路
------直流母線電容組
------逆變側:IGBT模塊
------進線濾波器,將干擾限制在 EN 61800-3 規定的 C3 類的限制范圍內(僅裝機裝柜型)
---功率范圍:
------0.12 – 0.75 kW @ 1AC 200 - 240 V
------0.37 – 250 kW @ 3AC 380 - 480 V
1.基本型電源:緊湊、經濟的解決方案,用于無需能量回饋的驅動系統
---單象限運行,不可向電網回饋能量
---結構緊湊,價格經濟
---包含組件:
------晶閘管或二極管模塊
------直流母線電容組
------預充電電路
------進線濾波器,將干擾限制在 EN 61800-3 規定的 C3 類的限制范圍內(僅裝機裝柜型)
2.智能型電源:不可控整流/回饋的解決方案,用于需要能量回饋的驅動系統
---四象限運行,可向電網回饋能量,采用IGBT模塊可防止逆變顛覆
---無需自耦變壓器
---結構緊湊,價格經濟
---包含組件:
---IGBT模塊
---直流母線電容組
---進線電源電壓測量電路
------進線濾波器,將干擾限制在 EN 61800-3 規定的 C3 類的限制范圍內(僅裝機裝柜型)
3.有源型電源:可控整流/回饋的解決方案,用于高動態性和高穩定性要求的驅動系統
---四象限運行,可向電網回饋能量
---直流母線電壓恒定,適合于高動態響應的應用
---運行可靠性高,有一定耐受電網電壓跌落能力
---包含組件:
------ALM:IGBT模塊 + 直流母線電容組
------AIM:進線電抗器 + 電網凈化濾波器 + 進線電源電壓測量電路 + 預充電電路(僅裝機裝柜型) + 進線濾波器,將干擾限制在 EN 61800-3 規定的C3類的限制范圍內(僅裝機裝柜型)
---結構緊湊的逆變器
---運行安靜 / 噪聲水平 67 - 73 dB
---高效的功率部件保護
---功率范圍:
------1.6 – 3000 kW @ 3AC 380 - 480 V
------55 – 4500 kW @ 3AC 500 - 690 V
相關文檔:
產品樣本:S120運動控制系統 PM21.en
設備手冊:S120書本型功率部件
設備手冊:S120裝機裝柜型功率單元
設備手冊:S120 AC驅動
SINAMICS S120的控制單元用于控制整個驅動系統,包括功率模塊、電源模塊和電機模塊等,它可以連接豐富的選件:通訊擴展板、操作面板、端子擴展模塊、編碼器模塊等,用于控制功能的擴展。
CU320-2 DP/CU320-2 PN:用于多軸應用的控制單元
CU310-2 DP/CU310-2 PN:用于單軸應用的控制單元
---高級操作面板 AOP30
---基本操作面板 BOP20
---TB30:擴展4 x DI、4 x DO、2 x AI、2 x AO
---CBC10:CAN總線通訊
---CBE20:ProfiNET通訊
---TM31:擴展8 x DI、4 x DIO、2 x AI、2 x AO、2 x 繼電器輸出、1 x 溫度傳感器輸入
---TM15:擴展24 x DIO
---TM41:擴展4 x DI、4 x DIO、1 x AI、TTL編碼器
---TM54F:安全控制端子擴展
---TM120:溫度傳感器輸入擴展
---SMC 10 旋轉變壓器適配模塊
---SMC 20 絕對值編碼器適配模塊
---SMC 30 增量式編碼器適配模塊
---SMC 40 EnDat 2.2 編碼器適配模塊
電壓測量模塊VSM10
DRIVE-CLiQ Hub 模塊DMC20
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設備手冊:S120控制單元和擴展系統組件
SINAMICS S120的控制單元必須配合CF來使用,CF卡內帶有S120的固件和參數設置,固件版本可以通過訂貨號中的兩位體現出來,目前最新的固件版本為V4.6。
當需要性能擴展以及擴展集成安全功能時,需要單獨訂購授權,并在CF卡的訂貨號中體現出來,詳情見視頻《S120產品簡介——功率與控制部分》
功率單元、控制單元和CF卡為SINAMICS S120驅動系統必須的三個部分,關于它們的詳細介紹,請參見以下視頻《S120產品簡介——功率與控制部分》
除了必需的功率部分和控制部分,SINAMICS S120傳動系統還需要選配系統元件,以保證傳動裝置和電機的正常運行,同時減小傳動裝置對電源的影響。它們包括:
---進線電抗器
------用于基本整流裝置 uk = 2%
------用于回饋整流裝置 uk = 4%
------平滑輸入電流
------減少變頻器對電網電能質量的影響和干擾
---進線濾波器
------與進線電抗器一起工作,當變頻器運行于民用環境時,將變頻器工作時產生的無線干擾限制在 EN 61800-3 規定的 C2 類的范圍內
------只適用于中性點接地系統( TN或TT電網)
---制動單元制動電阻
------僅在公共直流母線高于設定閾值時開始工作
------通過制動電阻消耗再生制動能量
------自動運行,無需控制回路
------電容模塊:增加直流母線電容值以補償瞬間失電
------控制電源模塊:通過公共直流母線或外部電源(3AC 380-480 V)產生 24V 輸出
---輸出電抗器
------電機電纜長度大于 300 / 450 米 ( 屏蔽 / 非屏蔽 ) 時需要加裝
------減小電機電纜的容性漏電流
------與電機電纜等效電容共同作用,減小了輸出側的電壓上升率
---帶VPL的dv/dt濾波器
------限制輸出側電壓上升率: du/dt < 500 V/μs
------限制輸出側的線電壓尖峰值
------使變頻器能夠驅動沒有絕緣強化的電機
---正弦波濾波器
------一階 LC 低通濾波器,使得電機線電壓近似正弦波
------減小電機噪聲
關于以上組件的介紹,請參見視頻《S120產品簡介——系統元件》
SINAMICS S120是西門子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅動控制系統,它不僅能控制普通的三相異步電動機,還能控制同步電機、扭矩電機及直線電機。SINAMICS S120具有模塊化設計,可以提供高性能的單軸和雙軸驅動,功率范圍涵蓋0.12 kW – 4500 kW,具有廣泛的工業應用價值。由于其具有很高的靈活性能,SINAMICS S120可以完美的滿足應用中日益增長的對驅動系統軸數量和性能的要求。它具有以下特點:
允許不同功率等級與控制性能的單元自由組合,所有系統組件之間都具有高度的兼容性,同時還可通過簡單并聯就可實現功率的增容。
上位通訊支持標準的 PROFIBUS DP 現場總線或新一代高速工業以太網技術 PROFINET,可以方便地集成到工廠 IT 環境,傳動組件之間采用獨特的DRIVE-CLiQ通訊。
一個控制單元就可同時控制多達四臺逆變和一臺整流,所需數據都保存在控制單元中,在控制單元內就能建立軸間連接和控制,保證系統高效可靠運行。
基于網絡技術的全新傳動串行通訊,用于傳動組件之間的通訊。DRIVE-CLIQ 組件都有一個電子銘牌,各項技術數據都將自動裝載到控制單元中,從而讀取拓撲結構,實現 SINAMICS 驅動系統的自動配置。
由于選用了新一代高性能 IGBT 和獨特的均流控制技術,裝置并聯增容時,只需滿足最短電機電纜的要求就可,而無需笨重而昂貴的平衡電抗或輸出電抗器。
全新的 IGBT 整流 ——SLM,在實現四象限運行的基礎上,成功避免了換流故障,又免除了傳統晶閘管正反橋整流/回饋所需的自耦變壓器,大大提高了傳動系統的可靠性。
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