西門(mén)子伺服電機(jī)SINAMICS S120變頻器 6SL3120-1TE21-0AD0

Sinamics S120 是西門(mén)子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，它不僅能控制普通的三相異步電動(dòng)機(jī)，還能控制同步電機(jī)、扭矩電機(jī)及直線電機(jī)。其強(qiáng)大的定位功能將實(shí)現(xiàn)進(jìn)給軸的、相對(duì)定位。

Sinamics S120 產(chǎn)品包括：用于共直流母線的DC/AC 逆變器和用于單軸的AC/AC 變頻器。
• 共直流母線的DC/AC 逆變器通常又稱(chēng)為Sinamics S120 多軸驅(qū)動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)形式為電源模塊和電
機(jī)模塊分開(kāi)，一個(gè)電源模塊將3 相交流電整流成540V 或600V 的直流電，將電機(jī)模塊(一個(gè)或多個(gè))

裝機(jī)裝柜型
?? 功率范圍：從110kw 到250kw。
?? 進(jìn)線電壓：3 相380V-480V

 西門(mén)子6SL3120-1TE21-0AD0

• 伺服或矢量控制模式下組多 6 個(gè)傳動(dòng)裝置。

CU320-2 控制單元可用于在多個(gè)傳動(dòng)裝置間建立連接，并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單工藝功能。

SIMOTION D 控制單元

SIMOTION D 控制單元用于實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制，如同步運(yùn)行、電子齒輪、凸輪或復(fù)雜工藝功能。
SIMOTION D 控制單元具有一系列性能型號(hào)：

• SIMOTION D410-2，用于控制 1 到 3 個(gè)軸

• SIMOTION D425?2，用于控制多 16 個(gè)軸

• SIMOTION D435?2，用于控制多 32 個(gè)軸

• SIMOTION D445?2，用于控制多 64 個(gè)軸

• SIMOTION D455?2，用于控制多 128 個(gè)軸

STARTER 調(diào)試工具用于對(duì)各種類(lèi)型控制單元進(jìn)行調(diào)試和診斷。SIMOTION D 控制單元需要使用 SCOUT 工程軟件（包含 STARTER 工具）。

電源模板

zui簡(jiǎn)單的 SINAMICS S120 傳動(dòng)系統(tǒng)由一個(gè) CU310 2 控制單元和一個(gè)變頻裝置組成。變頻裝置中集成有一個(gè)進(jìn)線整流器、一個(gè)直流回路和一個(gè)用于為電機(jī)供電的逆變器。

帶有 CU310?2 控制單元的塊型電源模塊

電源模塊針對(duì)不能將電能回饋至電源的驅(qū)動(dòng)器而設(shè)計(jì)。制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的能量通過(guò)制動(dòng)電阻器而被轉(zhuǎn)換為熱量。

變頻裝置也可通過(guò) CU320-2 控制單元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension 來(lái)運(yùn)行，例如，在向一個(gè)多軸傳動(dòng)組中添加了一個(gè)單機(jī)傳動(dòng)裝置之后。在此情況下，書(shū)本型電源模塊必須配有 CUA31/CUA32 控制單元適配器。該多軸傳動(dòng)組通過(guò) DRIVE CLiQ 連接到 CU320 2 控制單元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension。機(jī)架型電源模塊可使用一條 DRIVE-CLiQ 電纜直接連接到多軸控制單元。

電機(jī)模塊

電機(jī)模塊中集成了一個(gè)直流環(huán)節(jié)和一個(gè)用于為電機(jī)供電的逆變器。

CU320?2 控制單元、電源模塊和兩個(gè)書(shū)本型電機(jī)模塊

逆變柜適合在多機(jī)傳動(dòng)裝置中使用，由 CU320 2 控制單元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension 進(jìn)行控制。多個(gè)電機(jī)模塊是通過(guò)一條共用直流母線相互連接的。由于多個(gè)電機(jī)模塊共用同一個(gè)直流環(huán)節(jié)，因此它們可相互交換能量，即如果一個(gè)以發(fā)電機(jī)模式運(yùn)行的電機(jī)模塊產(chǎn)生了電能，該電能就可被以電機(jī)模式運(yùn)行的另一個(gè)電機(jī)模塊使用。由電源模塊為電壓源直流鏈路提供電源電壓。

電源模塊

電源模塊可產(chǎn)生一個(gè)直流電壓，用于通過(guò)電壓源直流鏈路向電機(jī)模塊供電。

基本電源模塊

基本整流柜僅能夠?qū)崿F(xiàn)整流運(yùn)行，即，它們不能將再生能量回饋到供電系統(tǒng)。若產(chǎn)生再生能量，例如，驅(qū)動(dòng)裝置制動(dòng)時(shí)，必須通過(guò)一個(gè)制動(dòng)模塊和一個(gè)制動(dòng)電阻器，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成熱。如果基本電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器?？蛇x裝電源濾波器，來(lái)限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN 61800?3)。

非調(diào)節(jié)型電源模塊 (Smart Line)

非調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。如果非調(diào)節(jié)型電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。為了確保符合 EN 61800 3 標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)別 C2 所規(guī)定的限值，還可以安裝一個(gè)進(jìn)線濾波器 EN 61800?3。

調(diào)節(jié)型電源模塊 (Active Line)

調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。但是，與基本電源模塊和非調(diào)節(jié)型電源模塊相比，調(diào)節(jié)型電源模塊可產(chǎn)生可調(diào)直流電壓，而不管電網(wǎng)波動(dòng)如何。在這種情況下，電源電壓必須保持在容許的電壓公差范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)型輸入模塊從電源吸收波形基本上是正弦波的電流，限制了任何有害諧波成分。

為了運(yùn)行有源整流裝置，必須使用適宜的有源濾波裝置。為了確保符合 EN 61800 3 標(biāo)準(zhǔn)的類(lèi)別 C2 所規(guī)定的限值，還可以安裝一個(gè)進(jìn)線濾波器 EN 61800?3。

有關(guān)組態(tài)采用 SINAMICS S120 的傳動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)“系統(tǒng)說(shuō)明 – 規(guī)格設(shè)計(jì)”。

電源模塊、電機(jī)模塊和輸入模塊分為書(shū)本型、緊湊書(shū)本型、塊型和機(jī)架型：

• 用于單軸的塊型和機(jī)架型電源模塊，

• 書(shū)本型、緊湊書(shū)本型和機(jī)架型電機(jī)模塊和輸入模塊。

• 冷卻方式

   西門(mén)子伺服電機(jī)SINAMICS S120變頻器  6SL3120-1TE21-0AD0

  根據(jù)具體結(jié)構(gòu)型式，有各種冷卻方式可供采用：

  內(nèi)部空氣冷卻

  在這種標(biāo)準(zhǔn)解決方案中，來(lái)自驅(qū)動(dòng)部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過(guò)自然冷卻或布置到控制柜內(nèi)部的強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻系統(tǒng)來(lái)排除。

  外部空氣冷卻

  外部空氣冷卻采用“通孔”方法。部件的功率部分散熱器穿過(guò)控制柜的安裝表面，從而將功率部分散出的熱量釋放到一個(gè)獨(dú)立的外部冷卻回路。控制柜中保留的僅有熱量是由電子部件散發(fā)的。在此“機(jī)械接口”處可取得 IP54 防護(hù)等級(jí)。帶有散熱片和風(fēng)扇裝置（在供貨范圍內(nèi)）的散熱器從后部伸出到一個(gè)單獨(dú)的通風(fēng)區(qū)域內(nèi)，該通風(fēng)區(qū)域也可向外敞開(kāi)。

  冷卻板冷卻

  采用冷卻板技術(shù)的設(shè)備可通過(guò)設(shè)備后表面上的一個(gè)熱接口，將功率單元的功率耗散到一個(gè)外部散熱器。例如，該外部散熱器可以是水冷式散熱器。

  液體冷卻

  在液體冷卻式裝置上，散熱器上安裝有功率半導(dǎo)體，冷卻介質(zhì)從該散熱器中流過(guò)。裝置產(chǎn)生的大部分熱量由冷卻介質(zhì)吸收，并可散到控制柜外面。

  定制應(yīng)用

  不同形式的設(shè)備可作為一種完整系統(tǒng)解決方案來(lái)購(gòu)買(mǎi)。用戶(hù)可利用傳動(dòng)裝置專(zhuān)家的專(zhuān)有知識(shí)，無(wú)需花費(fèi)寶貴的時(shí)間來(lái)計(jì)算具體應(yīng)用的熱量設(shè)計(jì)要求。對(duì)于特定應(yīng)用（例如，涉及采用冷卻板冷卻或外部空氣冷卻的設(shè)備或裝置型液體冷卻式設(shè)備的應(yīng)用），用戶(hù)可得到一種技術(shù)可靠的解決方案，可以降低工程開(kāi)銷(xiāo)。例如，該解決方案可以是書(shū)本型設(shè)備的傳動(dòng)裝置組（采用冷卻板冷卻，且便于組裝到一個(gè)共用的冷卻板上），直至配有冷卻系統(tǒng)和溫度/冷凝控制的完整控制柜。

  我們可根據(jù)要求提供詳細(xì)信息。

• 能效

  SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜可對(duì)各個(gè)軸的電能進(jìn)行回收并在多軸配置的直流回路中使用，并且可將能量回饋到電源系統(tǒng)中，從而節(jié)省了能量。即使在*饋電下，控制柜中也不會(huì)產(chǎn)生多余熱量。由于有源整流裝置可防止產(chǎn)生容性和感性無(wú)功電流，因此，SINAMICS S120 還能確保電源中不會(huì)產(chǎn)生不必要的功率損耗，并且不會(huì)產(chǎn)生電流諧波。這不僅防止了對(duì)其它負(fù)載造成有害影響，同時(shí)也降低了控制柜中產(chǎn)生的熱量。

  系統(tǒng)部件

  系統(tǒng)部件分為以下類(lèi)別：

• 直流鏈路組件
  例如制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻

• 負(fù)載側(cè)功率組件
  例如，電機(jī)電抗器

• 輔助系統(tǒng)組件
  例如端子模塊、操作面板和通信板

• 編碼器系統(tǒng)接口
  用于將各種編碼器連接到 SINAMICS S120

• 書(shū)本型變頻調(diào)速柜

  書(shū)本型單元于多軸應(yīng)用，它們是彼此相鄰安裝的。共用電壓源直流環(huán)節(jié)采用集成連接方式。書(shū)本型設(shè)備可采用內(nèi)部或外部空氣冷卻。

  緊湊書(shū)本型

  從書(shū)本型模塊，我們針對(duì)具有很高緊湊性要求的驅(qū)動(dòng)裝置開(kāi)發(fā)出緊湊書(shū)本型模塊。緊湊書(shū)本型提供具有相同性能的書(shū)本型的所有積極特性，但總高度減小，過(guò)載能力更大。緊湊書(shū)本型模塊尤其適合集成到具有很高動(dòng)態(tài)要求和安裝空間有限的機(jī)器中。

  緊湊書(shū)本型模塊的冷卻方式為內(nèi)部空氣冷卻和冷卻板冷卻。

  塊型

  塊型模塊單軸應(yīng)用，僅具有電源模塊。

  CU310-2 控制單元可直接進(jìn)行卡裝。這些裝置是通過(guò)內(nèi)部空氣冷卻或液體冷卻方式進(jìn)行冷卻的。

  裝機(jī)裝柜型變頻調(diào)速柜

  輸出較高的單元（大約 100 kW 及以上）的結(jié)構(gòu)形式為機(jī)架型。它們分為輸入模塊、電源模塊和電機(jī)模塊。機(jī)架型模塊是通過(guò)一個(gè)內(nèi)部空氣冷卻回路進(jìn)行冷卻的?？梢葬槍?duì)特殊應(yīng)用（如擠出過(guò)程或船舶工程）訂購(gòu)水冷式設(shè)備。CU310?2 控制單元可被集成到電源模塊中。

  機(jī)柜模塊型

  除了此產(chǎn)品目錄中所描述的變頻調(diào)速柜外，SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜系列還提供了專(zhuān)門(mén)為工廠工程應(yīng)用設(shè)計(jì)的變頻調(diào)速柜系統(tǒng)。將柜體單元進(jìn)行組合，可以構(gòu)成一個(gè)柜組，總夠輸出功率可達(dá) 4500 kW (6000 hp)。

  該模塊化系統(tǒng)非常適用于帶有*饋電模塊和一條共用直流母線的多電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，通?？稍谠旒垯C(jī)、滾軋機(jī)、試驗(yàn)臺(tái)或起重裝置中使用。由于具有模塊化的設(shè)計(jì)，因此可將所有部件進(jìn)行組合，以滿(mǎn)足封閉機(jī)柜系統(tǒng)中的要求。

• 對(duì)于這些變頻調(diào)速柜，提供了三種饋電模塊（基本型輸入模塊、智能型輸入模塊和調(diào)節(jié)型輸入模塊）以及特殊制動(dòng)模塊和輔助模塊。該系統(tǒng)具有 IP20、IP21、IP23、IP43 和 IP54 等防護(hù)等級(jí)。變頻裝置通過(guò) DRIVE-CLiQ 與*控制單元通信。

  帶有用于一個(gè)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布局示例

  功率范圍可根據(jù)需要通過(guò)并聯(lián)多 4 個(gè)模塊加以擴(kuò)展。