一个逆变装置包括一个采用 IGBT 的受控换流器。可将直流母线电压转换成频率和电压可调的电源,给所连接的电机供电。
在一条直流母排上,可运行多个逆变装置。这样就可在逆变装置之间交换能量。这意味着如果一个以发电机模式运行的电机模块产生了电能,该电能就可被以电机模式运行的另一个电机模块使用。
逆变装置由控制单元控制。
设计
逆变装置具有如下标准接口:
?1 电机连接
?1 个 24 V DC 电子装置电源接口
?1 组直流母排接口 (DCP, DCN),用于连接直流母排
?1 组直流母排接口 (DCPA, DCNA),用于连接制动单元
?1 组直流母排接口 (DCPS, DCNS),用于连接 dv / dt 滤波器
?3 个 DRIVE-CLiQ 插座
?1 个温度传感器输入,用于 KTY84?130、Pt1000、PTC 或 Pt100(从固件版本 V4.7 HF17 起,可以使用 Pt1000)
?1 个用于连接安全抱闸适配器的接口
?1 个用于故障安全集成功能的接口
?2 个 PE 接口
逆变装置的运行状态通过 3 个 LED 来指示。
电机模块的供应范围包括:
?DRIVE?CLiQ 电缆连接到控制单元
?DRIVE?CLiQ 电缆,用于连接到下一个电机模块
?30 种语言的 1 组警告标签
(BG, CN, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, JP, KR, LT, LV, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RU, SE, SI, SK, TR)
集成
逆变装置通过 DRIVE-CLiQ 与上位控制单元通讯。该控制模块可以是:
?CU320-2 控制单元
?SIMOTION D 控制单元
?SINUMERIK 840D sl,带有 NCU 710.3B PN/NCU 720.3B PN/NCU 730.3B PN
?A SINUMERIK NX10.3/NX15.3
进线电压 380 ... 480 V 3 AC
DC 进线电压 510 ... 720 V DC
电机模块
6SL3320-1TE32-1AA3
6SL3320-1TE32-6AA3
6SL3320-1TE33-1AA3
6SL3320-1TE33-8AA3
6SL3320-1TE35-0AA3
概述
16 kW、36 kW、55 kW 和 80 kW/120 kW 有源滤波装置
调节型接口模块组合调节型电源模块构成了具有强大功能的单元,并对调节型电源模块相关的运行十分关键。调节型接口模块包含一个 ALM 电抗器和带基本干扰抑制功能的清洁电源滤波器,确保辐射干扰符合 EN 61800?3 的 C3 类标准。
清洁电源滤波器可保护电源连接不受开关频率谐波的干扰。因此驱动系统会从电源中产生正弦电流,但几乎不会造成任何谐波。
调节型电源模块组合调节型接口模块也可使用带隔离星形点(IT 系统)的电源系统。
设计
调节型接口模块的供应范围包括:
?连接器 X21,用于温度分析和风扇控制
?连接器 X24,用于连接集成风扇的 24 V 电源
?DRIVE-CLiQ 电缆,用于将控制单元连接到有源整流装置;DRIVE-CLiQ 电缆的长度 = 有源滤波装置的宽度 + 0.11 m
?用于 16 kW 有源滤波装置的屏蔽接线板
?1 套 30 种语言的警示版
调节型接口模块连接示例
调节型接口模块的内置风扇的运行须要求 24 V DC 电源。
采用 24 V DC 电源后,风扇转动,并且如果需要(使用寿命,噪音),可通过控制单元的风扇关闭输入关闭风扇。只允许在驱动系统的馈电不工作的情况下关闭风扇,否则调节型接口模块将会过热。
安装在调节型接口模块的恒温式开关通过所连接的调节型电源模块加以评估。
如果要符合干扰抑制的限值标准,则调节型接口模块和调节型电源模块之间的电源电缆必须屏蔽电缆屏蔽可通过屏蔽连接套件(选件)敷设至调节型接口模块或调节型电源模块。
取决于驱动系统中调节型接口模块的位置,可能需要附加的 DRIVE-CLiQ 电缆。如果单独安装在靠近控制单元和调节型电源模块的左侧,则不需要附加的 DRIVE-CLiQ 电缆。如果调节型接口模块放置在控制单元和调节型电源模块之间,随调节型电源模块供应的 DRIVE-CLiQ 电缆适用于建立总线形拓扑结构,如调节型电源模块和所有的电机模块串联在同一 DRIVE-CLiQ 电缆上。如果调节型电源模块通过单独的 DRIVE-CLiQ 电缆连接,则必须订购标有(1)的 DRIVE-CLiQ 电缆。适用于接口(2)的 DRIVE-CliQ 电缆包含在调节型电源模块的供货范围之内。
有关用于不同配置下的 DRIVE-CLiQ 电缆,参见“MOTION CONNECT 连接系统”)。
单独调节型接口模块
调节型接口模块集成在驱动系统部件中
技术规范
电源电压 380 ... 480 V 3 AC
调节型接口模块
内部空气冷却
6SL3100-0BE21-6AB0
6SL3100-0BE23-6AB0
6SL3100-0BE25-5AB0
6SL3100-0BE28-0AB0
6SL3100-0BE31-2AB0
设计
书本型变频调速柜中的双轴电机模块
紧凑书本型变频调速柜中的单轴电机模块标配有以下接口:
?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 电机连接,通过连接器
?2 点安全停机输入(每轴一点输入)
?2 个安全电机制动控制器
?2 点温度传感器输入(KTY84130 或 PTC)
?3 个PE(保护性接地)接口
电机模块的状态通过两个多色 LED 来显示。
电机屏蔽电缆通过连接至电机连接的连接器进行敷设。
信号电缆屏蔽线可以借助屏蔽接线端子连接在电机模块上,例如 Weidmüller 公司的 KLBüSC型号。
电机模块的供应范围包括:
?DRIVE-CLiQ 电缆,用于连接到相邻的电机模块,长度为 0.16 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
?连接器 X21 和 X22
?连接器(X1,X2),用于电机连接
?1 套 30 种语言的警示版
?1 个导热片
集成
双员电机模块通过 DRIVE?CLiQ 与控制器进行通讯。
2 × 3 A to 2 × 18 A 书本型双电机模块的连接示例
技术规范
书本型变频调速柜中的双轴电机模块
6SL3420-2TE1...
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
?控制类型司服器
0 ... 650 Hz 1) 2)
?控制类型矢量
0 ... 300 Hz 1)
?V/f 控制
0 ... 600 Hz 1) 2)
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
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
cURus
安全集成功能
符合 IEC 61508 的安全完整性等级 2 (SIL 2)、符合 ISO 13849-1 的性能级别 d (PL d) 以及符合 ISO 13849-1 或 EN 954-1 的控制类别 3
详细信息,请参见“故障安全集成”一节。
1) 注意输出频率、脉冲频率和电流降额之间的相互关系。详细信息,请参见“系统说明 – 规格设计”。
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/冷板冷却
6SL3420-2TE11-7AA1
6SL3420-2TE13-0AA1
6SL3420-2TE15-0AA1
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
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