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門子電源等

S120驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

根據(jù)控制的電機(jī)軸數(shù)，SINAMICS S120驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分為以下兩個(gè)大類：

DC/AC 驅(qū)動(dòng)器：*的多軸應(yīng)用解決方案

一個(gè)智能控制單元負(fù)責(zé)控制整個(gè)驅(qū)動(dòng)器組（包括與上位控制器或HMI的通訊接口）；一個(gè)電源模塊為驅(qū)動(dòng)器組提供電源；一個(gè)或多個(gè)電機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)；可選的端子模板用來(lái)連接編碼器和擴(kuò)展輸入/輸出通道。

AC/AC 驅(qū)動(dòng)器：?jiǎn)屋S應(yīng)用解決方案

交流驅(qū)動(dòng)器由一個(gè)控制單元和一個(gè)功率模塊組成，功率模塊包含整流部分及逆變部分；作為多軸系統(tǒng)的擴(kuò)展時(shí)可以使用CU適配器； 可選的端子模板用來(lái)連接編碼器和擴(kuò)展輸入/輸出通道。

S120變頻調(diào)速裝置

SINAMICS S120具有0.12 - 4500 kW的超寬功率應(yīng)用范圍。其中單軸AC/AC驅(qū)動(dòng)器分為模塊型和裝機(jī)機(jī)柜型；多軸DC/AC驅(qū)動(dòng)器分為緊湊書本型、書本型、裝機(jī)機(jī)柜型和機(jī)柜單元。

S120允許不同功率等級(jí)與控制性能的單元自由組合，所有系統(tǒng)組件之間都具有高度的兼容性。同時(shí)可通過(guò)簡(jiǎn)單并聯(lián)就可實(shí)現(xiàn)功率的增容，為精確選型提供可能，其高度靈活的模塊化設(shè)計(jì)完*夠滿足客戶的各種要求。

功率單元

單軸驅(qū)動(dòng)的功率模塊PM340：

---結(jié)構(gòu)緊湊的變頻器

---兩象限運(yùn)行，不可向電網(wǎng)回饋能量

---包含組件:

------整流側(cè)：晶閘管或二極管模塊 + 預(yù)充電電路

------直流母線電容組

------逆變側(cè)：IGBT模塊

------進(jìn)線濾波器，將干擾限制在 EN 61800-3 規(guī)定的 C3 類的限制范圍內(nèi)（僅裝機(jī)裝柜型）

---功率范圍：

------0.12 – 0.75 kW @ 1AC 200 - 240 V

------0.37 – 250 kW @ 3AC 380 - 480 V

多軸驅(qū)動(dòng)的電源模塊

1.基本型電源：緊湊、經(jīng)濟(jì)的解決方案，用于無(wú)需能量回饋的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

---單象限運(yùn)行，不可向電網(wǎng)回饋能量

---結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格經(jīng)濟(jì)

---包含組件:

------晶閘管或二極管模塊

------直流母線電容組

------預(yù)充電電路

------進(jìn)線濾波器，將干擾限制在 EN 61800-3 規(guī)定的 C3 類的限制范圍內(nèi)（僅裝機(jī)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(qū)動(dòng)系統(tǒng)

---四象限運(yùn)行，可向電網(wǎng)回饋能量，采用IGBT模塊可防止逆變顛覆

---無(wú)需自耦變壓器

---結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格經(jīng)濟(jì)

---包含組件:

---IGBT模塊

---直流母線電容組

---進(jìn)線電源電壓測(cè)量電路

------進(jìn)線濾波器，將干擾限制在 EN 61800-3 規(guī)定的 C3 類的限制范圍內(nèi)（僅裝機(jī)裝柜型）

3.有源型電源：可控整流/回饋的解決方案，用于高動(dòng)態(tài)性和高穩(wěn)定性要求的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

---四象限運(yùn)行，可向電網(wǎng)回饋能量

---直流母線電壓恒定，適合于高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用

---運(yùn)行可靠性高，有一定耐受電網(wǎng)電壓跌落能力

---包含組件:

------ALM：IGBT模塊 + 直流母線電容組

------AIM：進(jìn)線電抗器 + 電網(wǎng)凈化濾波器 + 進(jìn)線電源電壓測(cè)量電路 + 預(yù)充電電路（僅裝機(jī)裝柜型） + 進(jìn)線濾波器，將干擾限制在 EN 61800-3 規(guī)定的C3類的限制范圍內(nèi)（僅裝機(jī)裝柜型）

多軸驅(qū)動(dòng)的電機(jī)模塊

---結(jié)構(gòu)緊湊的逆變器

---運(yùn)行安靜 / 噪聲水平 67 - 73 dB

---高效的功率部件保護(hù)

---功率范圍：

------1.6 – 3000 kW @ 3AC 380 - 480 V

------55 – 4500 kW @ 3AC 500 - 690 V

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產(chǎn)品樣本：S120運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) PM21.en

產(chǎn)品樣本：S120變頻調(diào)速裝置和變頻調(diào)速柜 D21.3

設(shè)備手冊(cè)：S120書本型功率部件

設(shè)備手冊(cè)：S120裝機(jī)裝柜型功率單元

設(shè)備手冊(cè)：S120 AC驅(qū)動(dòng)

控制單元

SINAMICS S120的控制單元用于控制整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括功率模塊、電源模塊和電機(jī)模塊等，它可以連接豐富的選件：通訊擴(kuò)展板、操作面板、端子擴(kuò)展模塊、編碼器模塊等，用于控制功能的擴(kuò)展。

CU320-2 DP/CU320-2 PN：用于多軸應(yīng)用的控制單元

CU310-2 DP/CU310-2 PN：用于單軸應(yīng)用的控制單元

操作面板

---高級(jí)操作面板 AOP30

---基本操作面板 BOP20

端子擴(kuò)展板/通訊擴(kuò)展板

---TB30：擴(kuò)展4 x DI、4 x DO、2 x AI、2 x AO

---CBC10：CAN總線通訊

---CBE20：ProfiNET通訊

端子擴(kuò)展模塊

---TM31：擴(kuò)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(kuò)展24 x DIO

---TM41：擴(kuò)展4 x DI、4 x DIO、1 x AI、TTL編碼器

---TM54F：安全控制端子擴(kuò)展

---TM120：溫度傳感器輸入擴(kuò)展

編碼器模塊

---SMC 10 旋轉(zhuǎn)變壓器適配模塊

---SMC 20 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(cè)量模塊VSM10
DRIVE-CLiQ Hub 模塊DMC20

相關(guān)文檔：
設(shè)備手冊(cè)：S120控制單元和擴(kuò)展系統(tǒng)組件

CF卡

SINAMICS S120的控制單元必須配合CF來(lái)使用，CF卡內(nèi)帶有S120的固件和參數(shù)設(shè)置，固件版本可以通過(guò)訂貨號(hào)中的兩位體現(xiàn)出來(lái)，目前的固件版本為V4.6。

當(dāng)需要性能擴(kuò)展以及擴(kuò)展集成安全功能時(shí)，需要單獨(dú)訂購(gòu)*，并在CF卡的訂貨號(hào)中體現(xiàn)出來(lái)，詳情見(jiàn)視頻《S120產(chǎn)品簡(jiǎn)介——功率與控制部分》

功率單元、控制單元和CF卡為SINAMICS S120驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須的三個(gè)部分，關(guān)于它們的詳細(xì)介紹，請(qǐng)參見(jiàn)以下視頻《S120產(chǎn)品簡(jiǎn)介——功率與控制部分》

系統(tǒng)元件

除了必需的功率部分和控制部分，SINAMICS S120傳動(dòng)系統(tǒng)還需要選配系統(tǒng)元件，以保證傳動(dòng)裝置和電機(jī)的正常運(yùn)行，同時(shí)減小傳動(dòng)裝置對(duì)電源的影響。它們包括：

進(jìn)線側(cè)組件

---進(jìn)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(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響和干擾

---進(jìn)線濾波器

------與進(jìn)線電抗器一起工作，當(dāng)變頻器運(yùn)行于民用環(huán)境時(shí)，將變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的無(wú)線干擾限制在 EN 61800-3 規(guī)定的 C2 類的范圍內(nèi)

------只適用于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)（ TN或TT電網(wǎng)）

直流回路組件

---制動(dòng)單元制動(dòng)電阻

------僅在公共直流母線高于設(shè)定閾值時(shí)開(kāi)始工作

------通過(guò)制動(dòng)電阻消耗再生制動(dòng)能量

------自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需控制回路

------電容模塊：增加直流母線電容值以補(bǔ)償瞬間失電

------控制電源模塊：通過(guò)公共直流母線或外部電源（3AC 380-480 V）產(chǎn)生 24V 輸出

輸出側(cè)組件

---輸出電抗器

------電機(jī)電纜長(zhǎng)度大于 300 / 450 米 ( 屏蔽 / 非屏蔽 ) 時(shí)需要加裝

------減小電機(jī)電纜的容性漏電流

------與電機(jī)電纜等效電容共同作用，減小了輸出側(cè)的電壓上升率

---帶VPL的dv/dt濾波器

------限制輸出側(cè)電壓上升率： du/dt < 500 V/μs

------限制輸出側(cè)的線電壓尖峰值

------使變頻器能夠驅(qū)動(dòng)沒(méi)有絕緣強(qiáng)化的電機(jī)

---正弦波濾波器

------一階 LC 低通濾波器，使得電機(jī)線電壓近似正弦波

------減小電機(jī)噪聲