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（西門子核心分銷商）專業(yè)銷售西門子S7-200/300/400/1200/1500PLC，ET200分布式I/O:ET200S、ET200M、ET200SP、ET200PRO、3RW系列軟啟動器(3RW30/3RW40/3RW44/3RW31)、3RK系列電機啟動器、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器(MM420/MM430/MM440/S110/S120/G120/G120C/V10/V20/V60/V80/V90/G130/G150)、人機界面、觸摸屏、伺服、電機、西門子通訊電纜、現(xiàn)場總線、DP接頭、工控機，西門子低壓電器，儀器儀表等，并可提供西門子維修服務(wù)，垂詢。
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SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜，空冷型和水冷型
SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜是多機傳動模塊化機柜系統(tǒng)的組件，采用*饋電和公共直流母排，適用于過程領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、技術(shù)加工領(lǐng)域以及起重機和采礦等領(lǐng)域。這些變頻調(diào)速柜分為空冷型和水冷型。其標準排列順序為成行排布。根據(jù)要求，也可采用背對背等其它安裝方式。SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜包括書本型（逆變柜）和裝置型 SINAMICS S120 系列中的變頻調(diào)速柜，從而該系列產(chǎn)品成為 SINAMICS G150 和 SINAMICS S150 單機傳動變頻調(diào)速柜系列的理想補充。
所有的傳動組件，從供電整流到輸出逆變，均采用清晰而緊湊的柜內(nèi)布局，優(yōu)化配置在的變頻調(diào)速柜中。由于有大量選件可供選擇，可對這些組件靈活組合，zui滿足客戶特定要求。
空氣冷卻系統(tǒng)的主要組成部分：
- 進線柜，包括進線側(cè)組件（如接觸器、熔斷器和斷路器）以及用于基本整流裝置的進線電抗器等。
- 以下類型的整流電源模塊：
- 雙象限運行的基本整流柜
- 四象限運行的回饋整流柜
- 用于四象限運行的有源線路模塊，具有可忽略的線路諧波
- 用于制動運行的制動柜
- 逆變柜具有下列類型：
- 書本型裝柜套件
- 連接
- 控制裝置
- 用于為輔助電源系統(tǒng)供電的輔助電源柜
水冷型系統(tǒng)的主要組成部分：
- 由進線柜和帶有有源濾波裝置的有源整流柜組合而成的有源進線柜
- 由進線柜和基本整流柜組合而成的基本進線柜
- 電機模塊
- 控制裝置
- 包括泵、閉環(huán)控制裝置以及去離子水回路與原水回路之間的換熱器的換熱裝置
標準化的功率單元和控制單元接口，方便工程和安裝。變頻裝置和控制單元之間的通訊通過 DRIVE-CLiQ 接口（內(nèi)置串行接口）實現(xiàn)。 電 話：（同號）
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帶有用于一個多電機驅(qū)動器的 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的驅(qū)動系統(tǒng)布局示例
下表列出了 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的電壓范圍和額定功率。
空冷型 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的電壓范圍
| 線路電壓 | 輸入電流 | 直流鏈路電壓 | 直流鏈路電流 | 輸出電流 | 單個模塊的功率范圍 |
|---|---|---|---|---|---|---|
進線柜 1) | 380 ... 480 V 3 AC | 250 ... 3200 A | – | – | – | – |
500 ... 690 V 3 AC | 280 ... 3200 A | – | – | – | – | |
基本電源模塊1) | 380 ... 480 V 3 AC | 365 ... 1630 A | 510 ... 650 V | 420 ... 1880 A | – | 200 ... 900 kW |
500 ... 690 V 3 AC | 260 ... 1580 A | 675 ... 930 V | 300 ... 1880 A | – | 250 ... 1500 kW | |
非調(diào)節(jié)型電源模塊1) | 380 ... 480 V 3 AC | 463 ... 1430 A | 510 ... 650 V | 550 ... 1700 A | – | 250 ... 800 kW |
500 ... 690 V 3 AC | 463 ... 1430 A | 675 ... 930 V | 550 ... 1700 A | – | 450 ... 1400 kW | |
調(diào)節(jié)型電源模塊 1) | 380 ... 480 V 3 AC | 210 ... 1405 A | 540 ... 720 V | 235 … 1574 A | – | 132 ... 900 kW |
500 ... 690 V 3 AC | 575 ... 1270 A | 710 ... 1035 V | 644 ... 1422 A | – | 560 ... 1400 kW | |
書本型逆變柜 | 380 ... 480 V 3 AC | – | 510 ... 720 V | – | 9 ... 132 A | 4.8 ... 71 kW |
書本型逆變柜1) | 380 ... 480 V 3 AC | – | 510 ... 720 V | – | 210 ... 1405 A | 110 ... 800 kW |
500 ... 690 V 3 AC | – | 675 ... 1035 V | – | 85 ... 1270 A | 75 ... 1200 kW | |
集中制動柜 1) | 380 ... 480 V 3 AC | – | 510 ... 720 V | – | – | 500 ... 1000 kW |
500 … 600 V 3 AC | – | 675 ... 900 V | – | – | 550 ... 1100 kW | |
660 … 690 V 3 AC | – | 890 ... 1035 V | – | – | 630 ... 1200 kW | |
輔助電源柜 | 380 ... 690 V 3 AC | 125 ... 250 A | – | – | – | – |
電 話：（同號）
1) 通過zui多 4 個相同的整流柜的并聯(lián)，可以實現(xiàn)功率擴展。
水冷型 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的電壓范圍和額定功率
| 線路電壓 | 輸入電流 | 直流鏈路電壓 | 直流鏈路電流 | 輸出電流 | 單個模塊的功率范圍 |
|---|---|---|---|---|---|---|
基本進線柜1) | 380 ... 480 V 3 AC | 610 ... 1420 A | 510 ... 650 V | 740 ... 1730 A | – | 360 ... 830 kW |
500 ... 690 V 3 AC | 340 ... 1350 A | 675 ... 930 V | 420 ... 1650 A | – | 355 ... 1370 kW | |
有源進線柜1) | 380 ... 480 V 3 AC | 985 ... 1405 A | 540 ... 720 V | 1100 ... 1573 A | – | 630 ... 900 kW |
500 ... 690 V 3 AC | 1025 ... 1560 A | 710 ... 1035 V | 1147 ... 1740 A | – | 1100 ... 1700 kW | |
電機模塊1) | 380 ... 480 V 3 AC | – | 510 ... 720 V | – | 605 ... 1405 A | 315 ... 800 kW |
500 ... 690 V 3 AC | – | 675 ... 1035 V | – | 465 ... 1560 A | 450 ... 1500 kW |
1) 通過zui多 4 個相同的整流柜的并聯(lián)，可以實現(xiàn)功率擴展。
優(yōu)勢
SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜具有以下優(yōu)點：
- 經(jīng)濟的過程優(yōu)化
- 標準的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口以及各種模擬和數(shù)字接口，使得傳動可以輕松地集成到自動化系統(tǒng)中。
- 矢量和伺服控制可確保滿足驅(qū)動器精度和動態(tài)響應(yīng)方面的苛刻要求。
- 高可靠性和高使用率
- 各模塊和功率部件可快速、方便地進行更換，從而確保較高的設(shè)備可用性。
- 節(jié)能運行
- 輸出側(cè)逆變器通過公共直流回路連接在一起，可在電機拖動和發(fā)電運行模式之間交換能量。這意味著可以節(jié)約能量，對供電端施加的負載較少，電源諧波降低。
- 在某些情況下，傳動的進線整流的設(shè)計甚至可以低于公共直流母排的逆變的總功率。這樣可以顯著降低逆變柜運行的能耗。例如，皮帶輸送機或發(fā)動機試驗臺控制應(yīng)用中。
- zui大線對降低運行、維護和維修成本
- 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。
- 可選的菜單式 AOP30 高級操作面板簡單易用，提供純文本顯示和條形圖顯示。
- 所有變頻調(diào)速柜都很容易接觸，非常易于維修
- 節(jié)省空間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
- 環(huán)境友好
- 這些變頻調(diào)速柜運行起來十分安靜，并且由于采用的 IGBT 功率半導(dǎo)體和和創(chuàng)新冷卻設(shè)計，結(jié)構(gòu)十分緊湊。
SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的開發(fā)優(yōu)化了電機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。它們用于多個電機必須協(xié)調(diào)以實現(xiàn)驅(qū)動任務(wù)的應(yīng)用，如驅(qū)動組中的電機驅(qū)動。典型的應(yīng)用：
- 包裝機械
- 塑料加工機器
- 紡織機
- 壓力機、沖壓機
- 軋機傳動
- 舉升設(shè)備和起重機
- 印刷和造紙機械
- 車輛和齒輪箱試驗臺
- 試驗臺應(yīng)用
- 木材、玻璃、陶瓷行業(yè)中使用的機器
- 搬運和裝配系統(tǒng)
- 機床
使用變頻調(diào)速柜，也可實現(xiàn)大功率單軸傳動（并聯(lián)）。
電 話：（同號）
它們是按照“分區(qū)”方式進行設(shè)計，具備zui高可能的運行可靠性。嚴格執(zhí)行了 EMC 措施。借助于模擬條件，分區(qū)設(shè)計用作導(dǎo)氣和散熱裝置。
機柜結(jié)構(gòu)中采用的特殊措施可確保機柜在整個生命周期內(nèi)保持機械耐久性。
注意，提供廣泛的電纜布線選擇和特殊設(shè)計概念*地應(yīng)用，以擴大應(yīng)用范圍和簡化服務(wù)。柜體包括了所有的必要接口和連接器件。配置設(shè)計縝密嚴謹，調(diào)速柜處于連接準備狀態(tài)，或者，使用多傳輸裝置箱運輸，可以快速完成裝配。廣泛的選件可用于針對各種不同應(yīng)用要求對裝置進行調(diào)整，方便了選型。
所有組件（從具體部件到隨時可連接的機柜）在整個生產(chǎn)過程中都經(jīng)過嚴格測試。這就保證了它們在安裝、調(diào)試和運行過程中具有*的功能可靠性。
可更換的部件都可快速、方便地更換。另外，通過“Spares On Web”因特網(wǎng)工具，可隨時方便地查看具體訂單的備件。 1)
1) 本目錄中所述的 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜模塊的屬性不能轉(zhuǎn)換為滿足特定應(yīng)用要求的變頻調(diào)速柜。
系統(tǒng)設(shè)計
整流柜通過具有不同載流能力的預(yù)制母排連接各種逆變柜。
所有標準母排以及電子元件均采取了防護措施，使其免受環(huán)境影響。這可通過采用鍍鎳銅排和涂層模塊來實現(xiàn)。
一個的標準輔助電源系統(tǒng)為變頻調(diào)速柜的功率組件、風扇和 24 V 負載提供所需的輔助電壓。
這些電壓優(yōu)選地使用輔助電源模塊產(chǎn)生。也可使用選件 K76（進線柜中生成輔助電源）或使用外部輔助電源。
外部輔助電源包括一個帶兩個端子排的輔助電源柜（空氣冷卻）和一個 24 V DC 熔斷器以及所需的連接電纜。供貨時已*組裝好，即連即用。在現(xiàn)場只需將電纜連接到相鄰逆變柜即可。
控制單元、功率單元和其它 SINAMICS 部件都通過 DRIVE-CLiQ 進行通訊。
DRIVECLiQ 是驅(qū)動器的內(nèi)部串口，可使用各種長度的預(yù)制電纜，方便、快速地配置整個傳動。
變頻調(diào)速柜組裝成套后以運輸單元的方式交付，總長度為 2400 mm。尤其是整流柜與進線柜一起使用時，建議使用該選件。因為在這種情況下，除電氣接口（母排）外，進線柜必須配裝預(yù)充電直流母排或進線電抗器（根據(jù)整流柜的型號而定）。對于水冷型邊批調(diào)速柜，采用運輸單元交貨的有點是，冷卻系統(tǒng)的管路系統(tǒng)可*不帶接頭。通過運輸單元的方式可快速、方便地在現(xiàn)場組裝各種設(shè)備。
噴漆模塊
以下設(shè)備標配有帶涂層的模塊：
- 書本型
- 裝機裝柜型變頻調(diào)速柜
- 控制裝置
- 傳感器模塊
- 端子模塊
- 高級操作員面板 (AOP30)
部件涂層可保護 SMD 組件中的敏感元件免受有害氣體、粉塵和濕氣的腐蝕。
鍍鎳母排
取得抵御環(huán)境影響的zui效果，變頻器控制柜中使用的所有銅母線條進行了鍍鎳處理。而且無需像處理裸銅接頭那樣來清潔用戶端子上的觸點。
注：
對于某些選件，出于技術(shù)原因，銅母排的某些部分不能鍍鎳。
PE 母排
交付的變頻調(diào)速柜標配有一個 PE 棒。它用于連接和緊固 PE 導(dǎo)體。
變頻調(diào)速柜的防護等級
EN 60529 標準涉及通過外殼、護蓋等對電氣設(shè)備進行的保護，包括：
- 防止人員意外接觸外殼內(nèi)的帶電組件或運動組件，防止固體雜質(zhì)進入設(shè)備（觸摸防護和防雜質(zhì)進入保護）
- 防止水進入變頻調(diào)速柜（防水保護）
- 認可的防護等級縮寫 電 話：（同號）
防護等級由字母 IP 與兩個數(shù)字所組成的縮寫來表示。
防護等級 | *個代碼數(shù)字 （觸摸保護和防固體異物保護） | 第二個代碼數(shù)字 （防止水進入設(shè)備） |
|---|---|---|
IP20 | 防直徑 | 沒有水防護 |
IP21 | 防直徑 | 防護滴水 垂直落下的水滴不得造成有害影響。 |
IP23 （選件 M23） | 防直徑 | 防護噴水 兩側(cè)與垂直方向zui大角度為 60°的噴水不具有有害作用。 |
IP43 （選件 M43） | 防直徑 | 防護噴水 兩側(cè)與垂直方向zui大角度為 60°的噴水不具有有害作用。 |
IP54 （選件 M54） | 塵土防護 雖然無法*阻止灰塵進入，但進入的灰塵量不得影響設(shè)備運行或降低設(shè)備安全性。 全面觸摸防護 | 防濺 從任一方向噴射到外殼上的水不具有有害作用。. |
IP55 （選件 M55） | 塵土防護 雖然無法*阻止灰塵進入，但進入的灰塵量不得影響設(shè)備運行或降低設(shè)備安全性。 全面觸摸防護 | 噴水防護（噴嘴） 從任一方向噴射到外殼上的水無有害作用。 |
空冷型變頻調(diào)速柜符合防護等級 IP20，水冷型變頻調(diào)速柜符合 IP21（標準）。此處列出的其他防護等級可作為選項提供。
功能
通訊和用戶端子排
CU320-2 DP 控制單元標配了一個 PROFIBUS 接口，CU320-2 PN 控制單元標配了一個 PROFINET 接口，作為與控制系統(tǒng)的用戶接口。
若為氣冷式機柜模塊，可提供易于訪問和易于連接的輸入和輸出，作為客戶接線盒 -X55 上的標準配置。
若為液冷式機柜模塊，直接連接組件。
有關(guān)詳細資料，請參閱《SINAMICS 低壓工程手冊》。
開環(huán)和閉環(huán)控制功能
SINAMICS S120 可采用動態(tài)、高精度閉環(huán)矢量控制（驅(qū)動對象類型 VECTOR）或高動態(tài)閉環(huán)伺服控制（驅(qū)動對象類型 SERVO）。
軟件和保護功能
標準軟件功能如下：
軟件和保護功能 | 說明 |
|---|---|
設(shè)定點輸入 | 可在內(nèi)部或外部設(shè)定值；在內(nèi)部固定設(shè)定值、電動電位器設(shè)定值或點動設(shè)定值，在外部通過通信接口或模擬量輸入進行設(shè)定。內(nèi)部固定值設(shè)定和電動電位器設(shè)定可由來自端子接口上的控制命令進行切換或調(diào)節(jié)。 |
電機識別 | 自動電機識別功能，使得調(diào)試更快捷，優(yōu)化變頻器的閉環(huán)控制。 |
斜坡函數(shù)發(fā)生器 | 一個斜坡函數(shù)發(fā)生器具有可獨立調(diào)節(jié)的上升和下降時間以及可調(diào)的工作周期（極限轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的），可實現(xiàn)傳動的平滑加速和減速。具有較好的速度控制響應(yīng)，防止系統(tǒng)機械沖擊。可單獨針對緊急制動時的下降斜坡進行參數(shù)調(diào)整。 |
Vdc zui大 控制器 | 在 Vdc max 控制器可自動防止直流鏈路中出現(xiàn)過電壓，例如設(shè)定的下降斜坡過短時。自動延長設(shè)定的斜坡下降時間。 注：該功能僅對單機傳動有用。 |
動態(tài)緩沖 (KIP) | 通過在一定時間內(nèi)由機械動能來彌補因輸入電源故障而缺失的能量。只要傳動系統(tǒng)能獲得再生能量，并且不會超過直流母排電壓的關(guān)斷閾值，就能保持運行。當在該時間段內(nèi)，電網(wǎng)電壓一旦恢復(fù)后，變頻器就會控制電機再次無波動加速至其設(shè)定速度。 |
自動重啟 | 當電源在發(fā)生電源故障后重新恢復(fù)時，自動重啟會再次接通驅(qū)動器電源，并線性上升到當前轉(zhuǎn)速設(shè)定點。 |
快速重啟 | 捕捉再啟動可將變頻裝置無擾動地連接到正在旋轉(zhuǎn)的電機上。選配的 VSM10 模塊提供有電壓檢測功能，由于無需對電機斷電，可顯著降低大型交流電機的捕捉再啟動時間。 |
工藝控制器 | 通過“工藝控制器”（PID 控制器）中的功能模塊可實現(xiàn)簡單的工藝控制功能，如液位控制或流量控制，以及復(fù)雜的張力控制。其中微分器輸入可切至控制值偏差通道或?qū)嶋H值通道（出廠設(shè)置）。P、I 和 D 分量可單獨進行設(shè)置。 |
自由編輯功能塊 | 使用可自由編程的功能塊，可以很容易地讓 SINAMICS 變頻裝置實現(xiàn)邏輯和運算功能。這些功能塊可通過操作面板或STARTER 調(diào)試工具進行編程。 |
驅(qū)動個控制圖 (DCC) | 傳動控制圖（DCC）擴展了 SINAMICS 的工藝功能。功能塊庫包括眾多控制、算術(shù)和邏輯塊以及大量的開環(huán)和閉環(huán)控制功能。方便易用的傳動控制圖 DCC 編輯器可以使得圖形化組態(tài)變得容易，可清晰顯示控制回路結(jié)構(gòu)，并高效地重新利用現(xiàn)有圖形。DCC 是 STARTER 調(diào)試工具的附加件（→ 工具和組態(tài)）。 |
I2t 感應(yīng)，用于電機保護 | 使用存儲在變頻調(diào)速柜軟件中的電機模型，可以根據(jù)當前轉(zhuǎn)速和負載計算電機溫度。通過使用電機繞組中的 KTY84 傳感器進行直接溫度檢測，由于還另外考慮到了環(huán)境溫度的影響，溫度的檢測更加精確。 |
電機溫度測定 | 通過分析 KTY84、PTC 或 PT100 溫度傳感器，可實現(xiàn)電機保護。當連接一個 KTY84 溫度傳感器時，可以設(shè)定報警或關(guān)斷極限值。若連接的是 PTC 熱敏電阻，則可以對觸發(fā)該熱敏電阻后的系統(tǒng)響應(yīng)（報警或關(guān)斷）進行設(shè)定。 |
電機堵轉(zhuǎn)保護 | 電機堵轉(zhuǎn)條件一旦達到，變頻器會立即關(guān)斷以防止過載。 |
制動控制 | 用于控制抱閘的 “簡單制動控制”： 通過“擴展制動控制”功能模塊，可執(zhí)行復(fù)雜制動控制，例如，電機抱閘和工作制動器的控制。 |
寫防護 | 通過寫保護來防止意外更改設(shè)置參數(shù)（無密碼功能）。 |
通過專有保護 | 通過專有技術(shù)保護功能，可對保存的數(shù)據(jù)進行加密，保護專家的組態(tài)知識，防止修改和復(fù)制（有密碼）。 |
Web 服務(wù)器 | 集成的 Web 服務(wù)器通過其 Web 頁面提供有關(guān)傳動裝置的信息。使用 Internet 瀏覽器通過不安全 (http) 或安全傳輸協(xié)議 (https) 訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。 |
電源單元保護
電源單元保護 | 說明 |
|---|---|
輸出側(cè)接地故障監(jiān)控 | 輸出側(cè)接地故障是通過監(jiān)控三相電流來識別，故障時變頻器會停機。 |
輸出側(cè)短路保護 | 可檢測輸出側(cè)的短路（例如，變頻器輸出端子上、電機電纜中、電機接線盒內(nèi)），并關(guān)斷變頻器。 |
熱過載保護 | 在超出過熱閾值時，首先發(fā)出一條警告消息。當溫度進一步上升，則會導(dǎo)致故障停機，或者自動調(diào)整脈沖頻率或輸出電流，以降低元件熱效應(yīng)。故障原因消除之后（如改善冷卻），就會自動恢復(fù)原始工作參數(shù)。 |
重要的指令和標準見下表。它們是 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的設(shè)計基礎(chǔ)，必須嚴格遵守以實現(xiàn)在功能上和運行時都安全的電磁兼容性配置。
歐盟導(dǎo)則 | |
|---|---|
2006/95/EC | 低電壓指令： |
2004/108/EC | EMC 規(guī)程： |
2006/42/EC | 機器設(shè)備導(dǎo)則： |
歐洲標準 | |
EN ISO 3744 | 聲學 - 使用聲壓確定噪聲源的聲功率級和聲能量級 - 在反射平面上基本上自由聲場的工程方法 |
EN ISO 13849?1 | 機械安全性 – 控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部分； |
EN 60146?1?1 | 半導(dǎo)體變流器 - 一般要求和電網(wǎng)換向變流器 |
EN 60204?1 | 機械設(shè)備安全性 – 機器的電氣設(shè)備 |
EN 60529 | 由外殼提供的防護等級（IP 代碼） |
EN 61508?1 | 電氣/電子/可編程電子系統(tǒng)的功能安全 |
EN 61800?2 | 可調(diào)速電力傳動系統(tǒng)， |
EN 61800?3 | 可調(diào)速電力傳動系統(tǒng)， |
EN 61800?5?1 | 可調(diào)速電力傳動系統(tǒng)， |
EN 61800?5?2 | 可調(diào)速電驅(qū)動系統(tǒng) |
