功率模塊6SL3225-0BE35-5UA0 上海西門子功率模塊6SL3225-0BE35-5UA0 上海西門子功率模塊6SL3225-0BE35-5UA0 上海西門子
安全集成
SINAMICS G120 標準變頻器為安全相關應用提供了多種不同型號。所有電源模塊都已針對安全集成 (Safety Integrated) 進行設計。通過結合帶有適當故障安全型控制單元的功率模塊可以創(chuàng)建安全集成驅動器。
SINAMICS G120 故障安全型變頻器提供四種安全功能,通過 EN 954-1 標準 3 類和 IEC 61508 標準 SIL 2 認證:
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安全轉矩關閉 (STO),防止驅動器主動運動
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安全停止 1 (SS1) 功能用于連續(xù)監(jiān)視一個安全制動斜坡
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安全限制轉速 (SLS) 功能用于防止超過某個轉速限值的危險移動
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安全制動控制 (SBC),用于驅動斷電狀態(tài)下仍處于活動狀態(tài)的電機制動器,例如,電機止動閘
功能“安全停止 1”和“安全限制轉速”都無需使用電機傳感器或編碼器來執(zhí)行,執(zhí)行成本非常低。尤其現(xiàn)有系統(tǒng)也可通過安全技術來更新,不需要更改電機或機械系統(tǒng)。
“安全限速”和“安全停止 1”功能不能在使用起重裝置和絞車的情況下穿設負載。
更多信息請參閱“安全集成”一節(jié)中“要點”部分。
有效的饋電技術
PM260 電源模塊通過這項技術,連接到標準變頻器、且于發(fā)電機模式下工作的電機所產生的能量可反饋到電源系統(tǒng)。由于不需要制動電阻、制動斬波器和電源電抗器等組件,因此可以避免控制柜的額外冷卻和額外空間要求。另外,大大降低了接線和工程與組態(tài)成本。同時,還可以大量節(jié)省能耗和運行成本。
更多信息請參閱“高效橫進技術”一節(jié)中的“要點”部分。
革新的冷卻方法電子模塊的表面漆層
創(chuàng)新的冷卻概念和鍍層電子模塊大大提高了設備的工作壽命和使用時間。這些特性基于以下原則:
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使用外部散熱片極大地降低了功耗
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電子模塊不位于空氣管道內
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針對控制單元采取標準的對流冷卻
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來自風扇的所有空氣的都流經散熱器
STARTER調試工具
STARTER 調試工具簡化了 SINAMICS G120 變頻器的調試和維護。通過相關驅動解決方案的操作指導說明以及全面、用戶友好的功能,可快速、輕松地調試設備。
SINAMICS G120 標準變頻器是用于標準驅動器的模塊化變頻器。每臺 SINAMICS G120 由功率模塊和控制單元這兩個操作單元組成。每個控制單元均可與每個電源模塊組合使用。
模塊選型指南
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1st
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選擇一個合適的控制單元(與所需的通訊、硬件與軟件版本以及安全功能有關)
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2nd
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選擇一個合適的電源模塊(與所需的功率和技術有關)
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3rd
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選擇可選的和附加的組件。還可提供大量用于擴展系統(tǒng)的組件(例如,線路側功率組件、直流鏈路組件、負載側功率組件和輔助系統(tǒng)組件)。但是,應當指出,對于每個電源模塊來說,并不是所有組件都是所必須的(例如:制動電阻就不是 PM250 和 PM260 電源模塊所需要的!)。特定組件的技術規(guī)格表提供了精確數(shù)據(jù)。
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控制裝置
控制單元執(zhí)行變頻器的閉環(huán)控制功能。除閉環(huán)控制外,還具有一些附加功能,可針對特定應用以參數(shù)化的形式進行適應性調整。
兩個控制單元系列可用于 SINAMICS G120,對應于它們的軟件包(CU230 和 CU240)。每個控制單元包含一個規(guī)定的 I/O 數(shù)量結構、一個專門的現(xiàn)場總線接口以及可能的附加安全功能。以下控制單元和附件可用于標準 SINAMICS G120 變頻器:
CU230 控制單元
CU230P-2 控制單元專門針對泵、風機和壓縮機應用而設計。可使用以下三種類型:
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CU230P-2 HVAC
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CU230P-2 DP
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CU230P-2 CAN
CU240 控制器
幾種控制單元可分為不同型號:
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CU240E
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CU240S
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CU240S DP
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CU240S DP-F
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CU240S PN
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CU240S PN-F
功率模塊
SINAMICS G120 標準變頻器可使用下列功率模塊:
PM240 功率模塊
PM240 電源模塊(0.37 kW ~ 250 kW/0.5 hp ~ 400 hp)具有一個集成制動斬波器(對于機架規(guī)格 FSGX,外部),是專門針對沒有能量再生能力的驅動器設計的。通過外部連接的制動電阻器將制動過程中產生的發(fā)電機電能轉換為熱量。
PM250 電源模塊
PM250 電源模塊(7.5 kW ~ 90 kW/10 hp ~ 125 hp)采用了一種創(chuàng)新的電路設計,可使電源換相能量再生返回到電源中。這種創(chuàng)新的電路設計允許將發(fā)電機電能反饋回電源,因而節(jié)能。
PM260 電源模塊
PM260 電源模塊(11 kW ~ 55 kW/15 hp ~ 75 hp)也采用了一種創(chuàng)新的電路設計,可使電源換相能量再生返回到電源中。這種創(chuàng)新的電路設計允許將發(fā)電機電能反饋回電源,因而節(jié)能。PM260 功率模塊同時還配備內置的正弦波濾波器,該濾波器可限制與變頻器運行相關的電壓和電容充電/放電電流的上升速率。
輸入側功率部件
SINAMICS G120 標準變頻器可提供以下的線路側電源組件:
電源濾波器
通過使用一個附加電源濾波器,電源模塊可達到更高的無線電干擾等級。
線路電抗器(僅 PM240 功率模塊)
線路電抗器降低了由諧波引起的系統(tǒng)擾動。這尤其適用于弱電的情況(電源短路功率 uK > 1 %)。
建議使用的線路組件
建議使用如保險絲、斷路器等其他線路側組件(線路側組件的規(guī)格必須符合 IEC 標準)。更多關于所列熔斷器和斷路器的信息,可參見產品目錄 LV 1 和 LV 1 T。
直流鏈路組件
SINAMICS G120 標準變頻器可使用下列直流鏈路組件:
制動模塊(僅用于 PM240 電源模塊,F(xiàn)SGX 機架規(guī)格)
需要使用一個制動模塊和匹配的外部制動電阻,以便在發(fā)生電源故障時(例如緊急回位或緊急停止類別 1),將配有 FSGX 機架規(guī)格 PM240 電源模塊的驅動器置于可控停止狀態(tài),或在發(fā)電機短暫運行期間限制直流鏈路電壓。制動模塊包括功率電子器件及其相應的控制電路。
制動電阻器(僅 PM240 功率模塊)
直流鏈路中的多余能量通過制動電阻耗散掉。制動電阻器專為與 PM240 功率模塊一起使用而設計。它們配備集成的制動斬波器(電子開關)。對于 FSGX 機架規(guī)格,提供有一個可選的插入式制動模塊。
負載側功率部件
SINAMICS G120 標準變頻器可提供以下的負載側電源組件:這意味著,在與輸出電抗器或正弦波濾波器一起操作時,可使用更長的屏蔽電機電纜,并且可延長電機使用壽命:
輸出電抗器(僅用于 PM240 和 PM250 功率模塊)
輸出電抗器降低電機繞組上的電壓加載。同時,在使用較長的電機電纜時,降低對功率單元施加附加負載的電容充電/放電電流。
正弦波濾波器(不適用于 PM260 電源模塊)
正弦波濾波器可限制變頻器運行時產生的電壓和電容充/放電電流的上升率。不需要輸出電抗器。
是否提供電源與直流鏈路組件,取決于所用的電源模塊。
以下電源側電源組件、直流鏈路組件和負載側電源組件(可選),均針對適當?shù)碾娫茨K機架規(guī)格提供:
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機座號
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FSA
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FSB
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FSC
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FSD
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FSE
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FSF
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FSGX
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PM240 功率模塊,帶有集成的制動斬波器
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不帶集成制動斬波器
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可用機座號
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?
|
?
|
?
|
?
|
?
|
?
|
?
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輸入側功率部件
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A 類線路濾波器
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U
|
F
|
F
|
F
|
F
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F/S 3)
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S 3)
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B 類線路濾波器
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U
|
U
|
U
|
–
|
–
|
–
|
–
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電源電抗器
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U
|
U
|
U
|
U
|
U
|
S
|
S
|
直流鏈路組件
|
制動電阻器
|
U
|
U
|
S
|
S
|
S
|
S
|
S
|
制動模塊
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–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
I(選件)
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負載側功率部件
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輸出電抗器
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U
|
U
|
U
|
S
|
S
|
S
|
S
|
正弦波濾波器
|
U
|
U
|
U
|
S
|
S
|
S
|
S
|
PM250 電源模塊,具有電源換相能量再生功能
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可用機座號
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–
|
–
|
?
|
?
|
?
|
?
|
–
|
輸入側功率部件
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A 類線路濾波器
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–
|
–
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I
|
F
|
F
|
F
|
–
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B 類線路濾波器
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–
|
–
|
U
|
–
|
–
|
–
|
–
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電源電抗器 1)
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–
|
–
|
– 1)
|
– 1)
|
– 1)
|
– 1)
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–
|
直流鏈路組件
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制動電阻器 2)
|
–
|
–
|
– 2)
|
– 2)
|
– 2)
|
– 2)
|
–
|
負載側功率部件
|
輸出電阻
|
–
|
–
|
U
|
S
|
S
|
S
|
–
|
正弦波濾波器
|
–
|
–
|
U
|
S
|
S
|
S
|
–
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PM260 電源模塊,具有電源換相能量再生功能,帶集成正弦波濾波器
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可用機座號
|
–
|
–
|
–
|
?
|
–
|
?
|
–
|
輸入側功率部件
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A 類線路濾波器
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–
|
–
|
–
|
F
|
–
|
F
|
–
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B 類線路濾波器
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–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
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電源電抗器 1)
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–
|
–
|
–
|
– 1)
|
–
|
– 1)
|
–
|
直流鏈路組件
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制動電阻器 2)
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–
|
–
|
–
|
– 2)
|
–
|
– 2)
|
–
|
負載側功率部件
|
輸出電阻
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–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
正弦波濾波器
|
–
|
–
|
–
|
I
|
–
|
I
|
–
|
U = 基礎組件
S = 橫向支架
I = 集成
– = 不可用
F = 電源模塊,帶和不帶 A 類集成濾波器
1) 不需要電源電抗器,且電源電抗器絕不可與
PM250 或 PM260 電源模塊一起使用。
2) 電源換相能量再生功能可與 PM250
或 PM260 電源模塊一起使用。不可連接制動電阻
不需要
3) PM240 FSF 電源模塊,110 kW (150 hp) 及更高,
僅在不帶A 類集成濾波器時提供 FSGX。改為提供一種可選的側裝
A 類電源濾波器。
設計的總體介紹
變頻器包含一個電源模塊 (PM) 和控制單元 (CU) 及位于位置 1 和 2 的兩個基本組件(側視圖)
-
可以最多兩個基本組件再加上變頻器。
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電源濾波器必須直接安裝在變頻器下面(位置 1)。
-
橫向安裝時,線路側部件必須安裝在變頻器的左側,負載側部件安裝在右側。
-
由于散熱問題,制動電阻必須直接安裝在控制柜壁上。
建議使用的變頻器、可選電源和直流鏈路部件的安裝組合
功率模塊
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基座
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橫向安裝
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機座號
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位置 1
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位置 2
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變頻器左側
(用于電源側部件)
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變頻器右側
(用于輸出側電源件和直流鏈路部件)
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FSA 和 FSB
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電源濾波器
|
電源電抗器
|
–
|
輸出電抗器或正弦波濾波器和/或制動電阻
|
線路濾波器或線路電抗器
|
輸出電抗器或正弦波濾波器
|
–
|
制動電阻器
|
線路濾波器或線路電抗器
|
制動電阻器
|
–
|
–
|
電源濾波器或電源電抗器或制動電阻
|
–
|
–
|
–
|
FSC
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電源濾波器
|
電源電抗器
|
–
|
輸出電抗器或正弦波濾波器和/或制動電阻
|
線路濾波器或線路電抗器
|
輸出電抗器或正弦波濾波器
|
–
|
制動電阻器
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FSD 和 FSE
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電源電抗器
|
–
|
電源濾波器
|
輸出電抗器或正弦波濾波器和/或制動電阻
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FSF
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–
|
–
|
線路濾波器和/線路電抗器
|
輸出電抗器或正弦波濾波器和/或制動電阻
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FSGX
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–
|
–
|
線路濾波器和/線路電抗器
|
輸出電抗器或正弦波濾波器和/或制動電阻
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使用輸出電抗器或正弦波濾波器時,從電機到變頻器的最大允許電纜長度取決于電壓范圍和所用的電源模塊
對于電源模塊,以下具有適當機架規(guī)格的負載端電源組件是以選件形式提供的,從而有以下最大電纜長度:
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最大允許電機電纜長度(帶屏蔽/不帶屏蔽),單位為米
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機座號
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FSA
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FSB
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FSC
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FSD
|
FSE
|
FSF
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FSGX
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帶集成制動斬波器的 PM240電源模塊
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不帶集成制動斬波器
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可用機座號
|
?
|
?
|
?
|
?
|
?
|
?
|
?
|
不帶輸出電抗器/正弦波濾波器
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50/100
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50/100
|
50/100
|
50/100
|
100/100
|
150/150
|
300/450
|
帶可選輸出電抗器
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|
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-
380 V (-10 %) 至 400 V 3 AC 時
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150/225
|
150/225
|
150/225
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
300/340
|
-
401 至 480 V (+10 %) 3 AC 時
|
100/150
|
100/150
|
100/150
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
300/340
|
帶可選正弦波濾波器
|
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|
|
|
|
|
|
-
380 V (-10 %) 至 400 V 3 AC 時
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
300/340
|
-
401 至 480 V (+10 %) 3 AC 時
|
200/300
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200/300
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
200/300
|
300/340
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