概述
自换相馈电/反馈单元(馈电和再生反馈方向有 IGBT)可提供可调直流链路电压。这就意味着所连接的电机模块可与电源电压退耦。在容许电压误差内的电源电压波动对电机电压没有影响。调节型输入模块设计用于连接到中线接地 (TN, TT) 和未接地 (IT) 电源系统。
直流链路通过集成预充电电阻器进行预先充电。
为了运行有源整流装置,必须使用适宜的有源滤波装置。
设计
书本型调节型输入模块具有以下标准接口:
?1 个电源接口,通过螺钉型端子连接
?1 个 24 VDC 电子装置电源接口,通过 24V 端子适配器连接(在供货范围内)
?1个直流链路接口,通过集成直流链路母排连接
?3 个 DRIVE-CLiQ 插座
?2 个PE(保护性接地)接口
调节型电源模块(Active Line)的状态通过两个多色 LED 来显示 。
通过连接板,通过屏蔽接线端子或喉箍,可以将电源线的屏蔽连接到 100mm 宽的调节型电源模块的集成屏蔽接线板上。例如 Weidmüller 公司的 KLBü4 型号。屏蔽接线端子不能用来消除导线张力。对于 150 mm、200 mm 和 300 mm 宽的模块,另外提供有一种屏蔽接线板。
信号电缆的屏蔽端可通过一个屏蔽连接端子(如 Weidmüller 型 KLBü SC)连接到输入模块。
调节型电源模块的供应范围包括:
?DRIVE-CLiQ 电缆,用于驱动控制左侧相邻的控制单元连接,长度为 0.11 m
?DRIVE?CLiQ 电缆(长度取决于模块宽度),用于将有源整流装置连接到相邻的电机模块,长度 = 有源整流装置的宽度 + 0.11 m
?2 个盲插头,用于密封未使用的 DRIVE-CLiQ 插座
?跳线,用于连接 24VDC 母排和相邻的电机模块
?24 V 终端适配器 (X24)
?用于数字量输入的连接器 X21
?80 kW 和 120 kW 有源整流装置的风扇(电压由有源整流装置提供)
?1 套 30 种语言的警示版
?1 个导热片
(仅用于带冷却板的调节型输入模块)
集成
有源整流柜通过 DRIVE CLiQ 接收控制信息:
?控制单元 CU320?2
?SINUMERIK 840D sl,带有- NCU 710.3B PN
- NCU 720.3 PN
- NCU 730.3 PN
- 数控扩展单元 NX10.3/NX15.3
?SIMOTION D
书本型调节型输入模块的连接示例
技术规范
书本型变频调速柜中的调节型电源模块
6SL313...
线路电压
(至海拔高度 2000 (6562 ft) 米)
380 ... 480 V 3 AC ± 10 %(运行时 -15 % < 1 分钟)或
电源频率
47 ... 63 Hz
SCCR(短路电流额定值)
在与建议使用的 J 级熔断器或符合 UL489 / CSA 22.2 编号 5-02标准的断路器组合时,65 kA
参见建议的电源侧组件
输入功率因数
?有源模式
- 基波功率因数 (cos φ1)
1(出厂设置),可通过输入一个无功电流设**来改变
- 总数 (λ)
1(出厂设置)
?智能模式
- 基波功率因数
>0.96
- 综合值
0.65 ... 0.9
过电压类别
至 EN 60664?1
III 类
直流回路电压Vd
直流环节电压可作为与输入电压分离的一个电压而被调节。
非调节模式直流回路电压保持与整流线路电压平均值时的线路电压比例。
直流环节电压的出厂设定值:
380 ... 400 V 3 AC:600 V(调节模式)
400 ... 415 V 3 AC:625 V(调节模式)
416 ... 480 V 3 AC:1.35 x线路电压(非调节模式)1)
电子装置电源
24 V DC, -15 %/+20 %
无线电干扰抑制
?标准(调节型输入模块 + 调节型接口模块)
安全类别符合 EN 61800?3 的 Cat C3,总电缆长度长 350 m (1148 ft)
?带电源滤波器
EN 61800-3 的类别 C2,总电缆长度长 350 m (1148 ft)
EN 61800 3 的类别 C3,总电缆长度 350 m 到 1000 m (1148 ... 3281 ft)
冷却方式
内部空气冷却,电源装置通过内置风扇提高空气冷却程度
外部空气冷却,电源装置通过内置风扇提高空气冷却程度
冷却板冷却
液体冷却
容许的环境和冷却剂温度(空气)
电源侧部件、电源模块和电机模块运行过程中时
0 … 40 °C (32 … 104 °F) 无降额,
> 40 … 55 °C (104 … 131 °F),参见降额特性
安装海拔高度
海拔 1000 m (3281 ft),无降额;
海拔 >1000 … 4000 m (3281 … 13124 ft),参见降额特性
一致性声明
CE(低压和 EMC directive 规程)
认证
cULus
1)如果连接的电机适用于 > 650 V 直流,则也可以选择有源模式。
电源电压 380 ... 480 V 3 AC
书本型变频调速柜中的调节型电源模块
内部空气冷却
6SL3130-...
7TE21-6AA4
7TE23-6AA3
7TE25-5AA3
7TE28-0AA3
7TE31-2AA3
外部空气冷却
6SL3131-...
7TE21-6AA3
7TE23-6AA3
7TE25-5AA3
7TE28-0AA3
7TE31-2AA3
冷却板冷却
6SL3136-...
7TE21-6AA3
7TE23-6AA3
7TE25-5AA3
7TE28-0AA3
7TE31-2AA3
液体冷却
6SL3135-...
–
–
–
–
7TE31-2AA3
整流/再生回馈功率
?额定功率 P额定
- 380 V 3 AC 时
kW
16
36
55
80 (64 1))
120 (84 1))
- 460 V 3 AC 时9)
(HP)
(18)
(40)
(60)
(100) (75 1))
(150) (100 1))
?对于 S6 规格 PS6 (40 %)
kW
21
47
71
106 (85 1))
145 (116 1))
?P
kW
35
70
91 (110 2))
131
175
直流链路电流
?600 V DC 时
A
27
60
92
134
200
?对于 S6 工作制 (40 %)
A
?变频调速柜,
- 各种冷却方式的总功耗:内部冷却、外部冷却、冷却盘、液体冷却
- 带外部空气冷却(内部/外部)
kW
?噪声等级
LpA (1 m)
冷却板冷却
?功率损耗,内/外4)
kW
0.07/0.21
0.13/0.52
0.19/0.74
0.3/1.1
0.46/1.8
?热电阻 Rth
液体冷却 5)
?功率损耗,内/外4)
kW
0.46/1.8
?用于压降为 70 kPa 额定体积流量的水 6)
l/min
8
?液体流量,内部
?冷却水温度,
螺钉型端子 (X1)
1) 采用冷却板冷却方式时,由于热量转移到外部散热器中,需要进行降额。详细信息,请参见“系统说明 – 规格设计”一章。
2) 与有源滤波装置 6SL3100-0BE25-5AB0 结合使用时可达到较高峰值功率(关于操作循环的限制,请见 SINAMICS S120 手册)。
3) 对于 6SL3135-7TE31-2AA3.
4) 额定输出下调节型输入模块的功耗(包括 24 VDC 电子电源的功耗)。
5) 冷却液管路位于部件的下侧。使用合适的工具,所有连接元件都可触及。水管路的螺纹形式:管螺纹 ISO 228 G ? B。
6) 该数值适用于将水用作冷却液的应用场合,有关其它冷却液的详细信息,请参见 SINAMICS S120 手册。
7) 与有源滤波装置和基本输入滤波器组合使用的电缆长度(Category C3,符合EN 61800-3)。
8) 随调节型电源模块提供有风扇,必须在调试电源模块之前安装。
9) 标称 HP 额定值仅用于轻松的安装部件。电源模块输出取决于电机模块负载,并进行相应的设计。
概述
非调节型电源模块为非可调馈电/反馈单元(用于输入电源的二极管桥;通过 IGBT 实现稳定的换相整流),具有 100% 的再生反馈功率。可通过参数设定,关闭该模板的再生功能。回馈整流装置专为连接接地 TN/TT 系统和非接地 IT 系统而设计。
直流链路通过集成预充电电阻器进行预先充电。
相关的电源电抗器对非调节型电源模块的运行是至关重要的。
设计
紧凑书本型变频调速柜中的非调节型电源模块标配有以下接口:
?1 个电源接口,通过螺钉型端子连接
?1 个 24 VDC 电子装置电源接口,通过 24V 端子适配器连接(在供货范围内)
?1个直流链路接口,通过集成直流链路母排连接
?2 个PE(保护性接地)接口
?3 个 DRIVE-CLiQ 插座
非调节型电源模块(Smart Line)的状态通过两个多色 LED 来显示 。
信号电缆的屏蔽端可通过一个屏蔽连接端子(如 Weidmüller 型 KLBüSC)连接到输入模块。
非调节型电源模块的供应范围包括:
?DRIVE-CLiQ 电缆,用于驱动控制左侧相邻的控制单元连接,长度为 0.11 m
?2 个盲插头,用于密封未使用的 DRIVE-CLiQ 插座
?DRIVE-CLiQ 电缆,用于连接到相邻的电机模块,长度为 0.21 m
?跳线,用于连接 24VDC 母排和相邻的电机模块
?24 V 终端适配器 (X24)
?数字输入/输出连接器 X21
?1 套 30 种语言的警示版
?1 个导热片
集成
回馈整流装置通过 DRIVE-CLIQ 来实现和 CU3202、SIMOTION D4x5-2 控制单元或 CX32-2 扩展控制器的通信。
紧凑式书本型回馈整流装置的连接示例
技术规范
书本型变频调速柜中的非调节型电源模块
6SL3430-6TE21-6AA1
电源电压
(至海拔高度 2000 米)
380 ... 480 V 3 AC ± 10 %(运行时 -15 % < 1 分钟)或
线路频率
47 … 63 Hz
SCCR(短路电流额定值)
在与建议使用的 J 级熔断器或符合 UL489 / CSA 22.2 编号 5-02标准的断路器组合时,65 kA
参见建议的电源侧组件
输入功率因数
额定功率
?基本功率因数(cos ?1)
> 0.96
?总数 (λ)
0.65 … 0.90
过压类别
符合标准 EN 60664?1
III 类
直流链路电压,约
1.35 x 电源电压1)
电子装置电源
24 V DC, -15 %/+20 %
无线电干扰抑制
?标准型
没有无线电干扰抑制
?带电源滤波器
C2 类,符合 E**1800-3 标准
电缆总长达 350 m(屏蔽)
冷却方式
内部空气冷却(电源单元通过内置风扇强制空气冷却)或
冷却板冷却
容许的环境和冷却剂温度(空气),
电源侧部件、电源模块和电机模块运行过程中时
0 … 40 °C (32 … 104 °F) 无降容,
> 40 … 55 °C(104 … 131 °F)参见降容特性
安装高度
高达海拔 1000 m,无降容,
> 1000 ... 4000 m (3281 ... 13124 ft) 参见降容特性
符合
CE(低压和 EMC directive 规程)
认证,符合
cURus
1)直流回路电压被校准为平均整流线电压。有关详细信息,请参见“系统说明 – 规格设计”一章。
电源电压 380 ~ 480 V 3 AC
书本型变频调速柜中的非调节型电源模块
内部空气冷却
冷却板冷却
6SL3430-6TE21-6AA1
馈电/反馈功率
?额定功率 P额定
- 380 V 3 AC 时
16 kW
- 460 V 3 AC 时 3)
(18 HP)
?对于 S6 工作制 (40 %)PS6
21 kW
?P
35 kW
直流链路电流
?600 V DC 时
27 A
?对于 S6 工作制 (40 %)
35 A
?值
59 A
输入电流
?额定输入电流,380 V 3 AC 时
26 A
?对于 S6 工作制 (40 %)
35 A
?值
59 A
电流需要量
24 V DC 电子装置电源,
1.1 A
载流能力
?24 V 直流母排
20 A
?直流链路母排
100 A
直流链路电容
?非调节型电源模块(Smart Line)
705 μF
?变频调速柜,
6000 μF
功耗1)
?内部空气冷却
0.19 kW
?带冷板冷却,内置/外置
0.06/0.13 kW
?热电阻 Rth
0.13 K/W
冷却空气需要量
0.016 m3/s (0.57 ft3/s)
噪声等级 LpA (1 m)
< 60 dB
输入连接
U1,V1,W1
螺钉型端子 (X1)
?导体截面积
2.5 … 10 mm2
屏蔽连接
集成在连接器中的电缆屏蔽接线片
PE 连接
M5 螺钉
电缆长度,值
(所有电机功率电缆与直流链路之和)2)
?屏蔽
350 m
?非屏蔽
560 m
防护等级
IP20
尺寸
?宽
100 mm
?高
270 mm
?深度
226 mm
重量,约
5.3 kg
1) 额定输出下调节型输入模块的功耗(包括 24 VDC 电子电源的功耗)。
2)带电压箝位模块的电缆长度,参见掺刀钐匦详。
3) 标称 HP 额定值仅用于轻松的安装部件。电源模块输出取决于电机模块负载,并进行相应的设计。
书本型双机传动模块,C/D 型
双电机模块具有以下标准接口:
?2 个直流链路接口,通过集成直流链路母排连接
?2 个电子装置电源接口,通过集成 24 V DC 母排连接
?4 个 DRIVE-CLiQ 插座
?2 个电机连接,通过连接器 X1 和 X2(不在供货范围内)
?2 个安全停止输入(每个轴 1 个输入)
?2 个安全电机制动控制器
?2 个温度传感器输入,用于 KTY84?130、Pt1000 或 PTC(从固件版本 V4.7 HF17 起,可以使用 Pt1000)
?1 个 PE(保护接地)连接
电机模块的状态通过两个多色 LED 来显示。
逆变装置安装有一个屏蔽连接板。相关的屏蔽连接夹可在提供的终端套件中找到。
书本型逆变柜,C/D 型, 2 × 3 A 到 2 × 18 A
可用的书本型(C/D 型)双机传动装置概述
?C 型:针对过载为 200 % 的连续负载(连续运动)进行了优化
?D 型:针对过载为 300 % 的高动态、间隙工作制周期(不连续运动)进行了优化
书本型 C/D 型设备针对多轴应用进行了优化,相互并排安装。公共直流回路连接一种集成式连接。该设备的冷却方式为内部空气冷却。
书本型(C/D 型)逆变装置在备件方面与书本型系列完全兼容,并具有以下优点:
?由于改进了设计并采用新的电机插头式连接器,逆变柜下面所需的空间减小
?在新的电机插头式连接器设计中,抱闸导线和 PE 接头直接集成在插头式连接器中
?双机传动模块上的电机接头并排排列,从而大大改善了可接触性
?*卸下逆变装置,即可方便地更换风扇
?2 x 18 A 双机传动装置可承受双倍或三倍过载
信号电缆屏蔽层可借助于屏蔽连接夹(例如,Weidmüller 型号 KLBUE 3?8 SC)连接到逆变装置。
逆变装置的供货范围包括:
?适合逆变柜宽度的 DRIVE CLiQ 电缆,用于连接到相邻逆变柜,长度 = 逆变柜的宽度 + 0.06 m (0.20 ft)
?2 个盲插头,用于密封未使用的 DRIVE-CLiQ 插座
?跳线,用于连接 24VDC 母排和相邻的电机模块
?连接器 X21 和 X22
?设备风扇从内部电压供电,用于冷却功率单元
?1 个带有屏蔽连接夹的屏蔽连接板
?30 种语言的 1 组警告标签
集成
双员电机模块通过 DRIVE?CLiQ 与控制器进行通讯。
书本型双机传动模块(C/D 型,2 × 3 A 到 2 × 18 A)的连接示例
技术规范
书本型变频调速柜中的双轴电机模块
6SL3120-2TE...
直流链路电压
(至海拔高度 2000 (6562 ft) 米)
510 ... 720 V DC
(进线电压 380 ... 480 V 3 AC)
输出频率
?“伺服”控制模式
0 ... 650 Hz 1) 2) 3)
?“矢量”控制模式
0 ... 300 Hz 2)
?控制模式 V/f
0 ... 600 Hz 2) 3)
电子装置电源
24 V DC -15 %/+20 %
冷却方式
内部空气冷却,电源装置通过内置风扇提高空气冷却程度
容许的环境和冷却剂温度(空气)
电源侧部件、电源模块和电机模块运行过程中时
0 … 40 °C (32 … 104 °F) 无降额,
> 40 … 55 °C (104 … 131 °F),参见降额特性
安装海拔高度
海拔 1000 m (3281 ft),无降额;
海拔 >1000 … 4000 m (3281 … 13124 ft),参见降额特性
一致性声明
CE(低压和 EMC directive 规程)
许可证书
cULus
安全集成功能
符合 IEC 61508 的安全完整性等级 2 (SIL2)、
性能级别 d (PL d)以及符合 EN ISO 13849 1 的类别 3
详细信息,请参见“故障安全集成”一节。
1) 额定输出电流时(输出频率 1300 Hz,62.5 μs 电流控制周期,8 kHz 脉冲频率,60 % 许可输出电流)。
2) 注意输出频率、脉冲频率和电流降额间的关系。有关更多信息,请参阅配置注意事项。
直流链路电压 510 ... 720 V DC
书本型变频调速柜中的双轴电机模块
内部空气冷却,C 型
6SL3120-...
–
–
–
2TE21-8AC0
内部空气冷却,D 型
6SL3120-...
2TE13-0AD0
2TE15-0AD0
2TE21-0AD0
2TE21-8AD0
BICO 技术
每个驱动对象都包含大量输入和输出变量,这些变量可使用 Binector-Connector 技术 (BICO) 进行任意和独立互连。一个 Binector 就是一个逻辑信号,其值为 0 或 1。而连接器是一个数值,例如,实际转速或当前设定值。
驱动个控制图 (DCC)
用于 SINAMICS S120 的 DCC 驱动控制图可对驱动级的闭环过程控制、逻辑和算术功能进行简便的图形化组态。
它可以方便地组态 SIMOTION 运动控制系统以及 SINAMICS S120 驱动系统的技术功能。
用户友好的 DCC 编辑器支持控制回路结构的方便图形组态和清晰显示。
相关的块库包含大量闭环控制、运算和逻辑块以及较复杂的开环和闭环控制功能。
SINAMICS S120 的驱动控制图同时还为直接在转换器中解决驱动级开环和闭环控制任务奠定了基础。
工艺控制器
工艺控制器是一种 PID 控制器,适合执行变量调节控制,例如,调节液位、温度、张力、压力、流速和调节辊位置。
集成的安全功能 (Safety Integrated)
控制单元支持全面的安全功能。
集成安全功能是 Safety Integrated 基本功能
?STO = 安全扭矩断
?SBC = 可靠制动控制
?SS1 = 安全停机1
和需要授权的 Safety Integrated 扩展功能
?SS2 = 安全停机 2
?SOS = 安全运行停车
?SLS = 安全限制转速
?SSM = 安全转速监视器
?SDI = 安全方向
?SLP = 安全限制位置
(符合 IEC 61800-5-2 的缩写)
如果使用扩展安全功能,则需要授权、补充系统组件(如 TM54F 终端模块)或适宜的安全控制装置。
有关集成安全功能的详细信息,请参见“故障安全集成”一章。
诊断通过轨迹功能得到支持
与驱动对象相关的输入和输出变量的时间特性可通过集成的轨迹功能进行测量,并通过 STARTER 调试工具进行显示。轨迹可同时记录多 4 个信号。一个记录可通过自由选择边界条件来触发,例如,通过一个输入或输出变量的值来触发。
基本定位器功能模块 (EPos)
基本定位器“Epos”可作为一个另外激活的功能模块在所有 SINAMICS S120 控制单元上调用。基本定位器可用于解决基本运动控制任务,*使用一个外部控制器。
集成功能,用于带电机编码器或机器编码器的直线和旋转轴的及相对定位。
SINAMICS S120 驱动系统中的 Epo 基本定位器提供了强大、精准的定位功能。由于其灵活性和自适应性,基本定位器可用于一系列定位任务中。
这些功能无论是在调试还是操作时都易于处理,并且综合监控功能十分。
在不使用外部位置控制器的情况下,可以实现许多应用。
Epo 基本定位器用于在/相对定位条件下定位带有旋转以及线性电机编码器或机器编码器(间接或直接测量系统)的线性或旋转轴(模数)。
Epo 是一个功能模块,其可在伺服控制或向量控制中激活。
用户友好的组态和调试,包括控制面板(通过 PC 操作)和带有 STARTER 调试工具的诊断功能。
除了较为灵活的定位功能,由于其一体化的监控和补偿功能,Epo 还具有高度的用户友好性和灵活性。
各种不同的操作模式及其功能增强了灵活性和设备生产率,例如,通过“运行中快速”和无扰地校正运动控制。
预组态的 PROFIdrive 定位框可供使用,一旦选择此定位框,其可以自动建立到基本定位器的内部“连接”。
Epo 基本定位器的功能
借助以下基本组件实现闭环位置控制
?位置实值感测(包括低级别测量探头评估和基准标记搜索)
?位置控制器(包括限值、适配和预控计算)
?监控功能(停止、定位和动态跟踪误差监控,和凸轮信号)
机械系统
?反向间隙补偿
?模数偏移量
极限值
?速度/加速度/延迟/冲击限制
?软件限位开关(通过位置设**评估进行行程限制)
?停止凸轮(使用硬限位开关分析进行移动范围限制)
参考或调整
?设定参考点(对于处于静止的轴)
?搜索基准(单个模式包括反向凸能、自动换向、归位至“输出凸轮和编码器零点标号”或只是“编码器零点标号”或“外部零点标号 (BERO)”)
?捕捉参考(借助于测量输入分析,可实现“正常”移动期间的连续参考;例如,通常会分析 BERO 传感器。“点动”、“直接设定值输入/MDI”和“移动块”模式的从属功能)
?值编码器校准
横动程序块模式(64 个横动程序块)
?使用可存储在驱动装置中的横动块进行定位,包括块变动启动条件和特定任务,用于一根已经定位过的轴
?横动程序块编辑器使用 STARTER
?每个横动程序块包含以下信息:- 作业编号和作业(如定位、等待、GOTO set jump、设置二进制输出、移动到固定止挡 )
- 运动参数(目标位置、加速和减速的追赶速度)
- 模式(如:隐藏块、延续条件如“先停后续”、“持续运行”和“使用高速探头输入外部延续”)
- 作业参数(如等待时间、按块记录步骤条件)
直接定位点输入 (MDI) 模式
?定位(、相对)和设置(循环闭环位置控制),通过直接定位点输入(如通过 PLC 使用过程数据 )
?在移动(运行中设**接收)以及在设置和定位模式之间快速转换时,也可以影响运动参数。
?如果轴没有复位,直接定位点规范操作模式(MDI)也可以在定位或设置模式中使用。这意味着运行中同步和重新复位可以通过“快速定位”来执行。
点动模式
?轴的闭环位置控制移动,在“循环位置控制”或“慢进增量”模式下运行,(通过一个“步长”)并可以在这两种模式间切换
上海西熙工控自动化有限公司是一家专业从事西门子工业自动化产品和数控系统销售、技术服务及培训的工程服务公司。 销售代理西门子WINCC组态软件,西门子PLC编程软件,西门子PLC,S7-200CN/S7-200/S7-300/S7-400/S7-1200/(6ES7/6GK/6AV/6FC/6SN/6FX/6SE/6RA/6DD/7ML/7MH/7KM/7MF/3RV/3RH/3TF)西门子PROFIBUS-DP总线,RS485总线接头,CP网卡,变频器,触摸屏,低压电器,数控伺服备件。 “信誉**,客户至上”是公司成立之初所确立的宗旨,在公司**的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今。“假一罚十”一直是我公司的主动承诺。 我公司致力于专业推广西门子高性能自动化系统和驱动产品,所经营产品范围包括:LOGO!通用模块;SIMATIC S7-200、S7-300、S7-400系列可编程控制器; SIMATIC HMI面板,工控机,编程器;工业PROFIBUS、以太网及无线通讯等相关产品;正版PCS7 软件、WINCC组态软件、STEP 7编程软件;SITOP工业开关电源;通用型、工程型变频器,直流调速装置等。随着技术的发展和产品的较替,高新产品的出现层出不穷,我公司也紧随西门子脚步争取为广大客户提供较新的自动化产品:SIMATIC S7-1200系列PLC;SIMATIC BASIC HMI面板;G120、G130、G150、S120等全新SINAMICS家族驱动产品;PCS7 V7.1和较新的STEP7 Basic平台软件等。公司各类产品齐全,货量充足,能够满足客户紧急大量现货需求,保证工期进度。 请相信上海西熙工控自动化有限公司是您忠诚的长久的合作伙伴,我们愿与广大客户携手向前,共同进步!