SINAMICS G120 系列變頻器:
SINAMICS G120 是由多種不同功能單元組成的模塊化變頻器。
構成變頻器兩個必須的主要模塊為:
● 控制單元(CU)
● 功率模塊(PM)
控制單元 可以通過不同的方式對功率模塊和所接的電機進行控制和監控。它支持與本地或*控制的通信并且支持通過監控設備和輸入/輸出端子的直接控制。
功率模塊 可以驅動電機的功率范圍為 0.37 kW 到 250 kW(0.5hp到 400 hp)。功率模塊由于控制單元里的微處理器進行控制。高性能的 IGBT 及電機電壓脈寬調制技術和可選擇的脈寬調制頻率的
采用,使得電機運行極為靈活可靠。多方面的保護功能可以為功率模塊和電機提供更高一級的保護
通過創新的冷卻理念和加涂層的電子模塊可以使變頻器的使用壽命
和高效運行時間顯著加長。這一特點主要基于以下幾個方面:
● 所有熱損耗的散熱通過外置的散熱片
● 通風風道中沒有電子器件
● 控制單元采用標準的自然對流散熱
● 所有冷卻空氣流經散熱片
變頻器調試軟件 STARTER 可以對 SINAMICS G120 變頻器進行調試和維護。對于簡單的調試,它可以提供操作向導以加快調試過程,同時也提供界面友好的,與傳動相關的復雜解決方案。
西門子G120變頻器:CU240控制單元
CU240E-2 DP-F 控制單元舉例
變頻器的控制是由控制單元來完成的。除此之外,根據應用的不同通過設定相應的參數控制單元可以實現更進一步的應用功能。
新一代的兩個控制單元系列如下:
CU240B-2 系列,帶有標準的 I/O 接口,適合于眾多普通的應用。
CU240E-2 系列,帶有擴展的 I/O 接口,并集成了安全報護功能。
控制單元 CU240B-2 和 CU240E-2 可以與一下的功率模塊結合是使用:
● PM240
● PM250
選型訂貨數據
西門子G120變頻器:MMC卡
用于控制單元的基本操作面板和存儲卡
1、基本操作面板 BOP-2
通過菜單導航和兩行的參數顯示變頻器的調試變得非常簡單。操作面板同時顯示參數名稱和參數值,而且具有參數過濾功能,這使得基本的變頻器調試變得簡單容易,絕大多數的操作都不需要打印版
的參數手冊。
通過操作面板的導航鍵,可以方便地對變頻器進行本地控制。同時, 基本操作面板上有一個專門的按鍵可以完成手動/自動的直接切換。
變頻器的故障診斷可以通過菜單的引導來完成。
基本操作面板還可以同時顯示兩個數值。
變頻器的參數可以拷貝上載到操作面板,并在必要的時候可以下載到相同類型的變頻器中。
BOP-2 基本操作面的工作溫度為:0...50 ºC (32 ... 122 ºF)。
2、SINAMICS 存儲卡 (MMC)/SIMATIC 存儲卡(SD)
變頻器的參數設定可以存儲在 SINAMICS 存儲卡 (MMC)/SIMATIC 存儲卡 (SD)上,在需要的時候, 例如更換了變頻器的情況,可以把相應的參數從存儲卡下載到變頻器中,這樣,變頻器就可以立即運行了。
. 參數設置可以從變頻器保存到存儲卡上,也可以從存儲卡寫到變頻
器上。
. zui多可以存儲 100 套參數。
. 采用存儲卡可以在不采用操作面板,如 BOP-2 和 STARTER 調試工具的情況下實現變頻器的參數設置。
說明:存儲卡并不是變頻器運行所必需的,也沒有必要總是插在變頻器中。
:PM240功率模塊 FSA-FSF
FSF 尺寸及以下的 PM240 功率模塊都集成了內置的制動斬波器,外部制動電阻可以通 DCP/R1 和 R2(參見直流母線部件)直接接在變頻器上。
直流母線上的直流母線電容既可以讓 PM240 功率模塊對直流母線電壓有足夠的控制范圍,又可以很容易地保證應用電壓的變化,例如,動態緩沖功能(通過將負載的動能以再生方式回饋到直流母線來維持直流母線的電壓)或者在電源故障后,通過利用負載產生的動能來控制并進行安全減速。此外,幾個 PM240 功率模塊可以通過這種方法進行電器耦合。
PM240 功率模塊是為有安全保護要求的應用場合而設計的。如果與帶有安全保護功能的控制單元聯用, 那么所組成的變頻器即為帶有集成的安全保護功能的變頻器(參見控制單元)。
變頻器與電機之間允許的zui大的電纜長度與電纜的類型有關。如果采用輸出電抗器,那么可接的電纜長度將延長。(參見輸出側功率部件)。
進線電抗器可以用于減小諧波造成的畸變(參見進線側功率部件)。
外形尺寸為 FSA 的 PM240 的功率模塊不包含帶有內置 波器的選型。因此在可選件中有一種底座式的
?濾波器以及符合 b 級濾波要求的濾波器可供選擇(參見進線側功率部件)。
外形尺寸為 FSB 和 FSC 的 PM240 功率模塊包含帶有和不帶有內置 ?濾波器的選型。要滿足 b級濾波要求,那么需要在帶有
?濾波要求的PM240 功率模塊的基礎上再加裝 b 級濾波器(參見進線側功率部件)。
帶有內置 ?濾波器的功率模塊只適合在 TN 電源系統中應用。不帶內置濾波器的功率模塊即可以用于接地的(TN,TT)電源系統,也可以用于中性點不接地的(IT)電源系統。
1) 基于額定輸出電流 I rated 的輸出功率:額定輸出電流 I rated 是基于輕載(LO)的工作周期下的數值。
2) 額定輸出電流 I rated 是基于輕載(LO)的工作周期下的數值。功率模塊的銘牌上所印額定電流值為該值。
3) 這些值都在功率模塊的銘牌上標出。基本負載電流 I H 是基于重載(HO)的工作周期下的數值。
4) 基本負載電流 I H 是基于重載(HO)的工作周期下的數值。
:PM250功率模塊
PM250 功率模塊在能量再生狀態(回饋制動)下能夠將能量回饋的能力意味著能夠將再生能量回饋給電網,而不是消耗在制動電阻上。這樣不僅節省了柜體的安裝空間,同時,也節省了接線的數量和工程設計和安裝調試的時間。采用回饋制動還可以減少柜體內的散熱。
創新的電路設計減少了電網諧波。電源的進線側不再需要安裝電抗器等選件。這也節省了安裝空間以及工程和采購費用。
PM250 功率模塊的設計適合對安全保護要求高的應用場合,如果與帶有安全保護功能的控制單元聯用,則可以構成帶有集成安全保護功能的變頻器。
允許的zui大電機電纜的長度與電纜的型號有關。如果加裝輸出電抗器則可以接更長的電機電纜。
對于外形尺寸為 FSC 內置 ?濾波器的 PM250 功率模塊,可選一個外置的 b 級濾波器以達到 b級濾波要求(參見 進線側功率部件 一章)。
帶有內置 ?濾波器的 PM250 功率模塊只適合與 TN 電源系統連接。
1) 基于額定輸出電流 I rated 的 輸出功率:額定輸出電流 I rated 是基于輕載(LO)的工作周期下的數值。
2) 額定輸出電流 I rated 是基于輕載(LO)的工作周期下的數值。功率模塊的銘牌上所印額定電流值為該值。
3) 這些值都在功率模塊的銘牌上標出。基本負載電流 I H 是基于重載(HO)的工作周期下的數值。
:選件
1、進線側功率部件:進線濾波器
FSA 的 ?進線濾波器舉
通過加裝附加的進線濾波器, PM240 功率模塊可以符合更高的抗射頻干擾等級。
尺寸為 FSA 的 PM240 功率模塊沒有帶有內置 ?濾波器的選型。它有可選的
?和 b 級濾波器。
對于外形尺寸為 FSB 和 FSC 的 PM240 功率模塊則同時有不帶內置 ?濾波器和帶內置濾波器的選型。要想滿足 b 級濾波標準,則必須在帶有內置
?濾波器的 PM240 功率模塊基礎上增加 b 級濾波器。
FSGX 進線濾波器舉例
對于外形尺寸為 FSC 的 PM250 只有內置 ?濾波器的選型。要想滿足b 級濾波標準,則必須在帶有內置
?濾波器的 PM250 功率模塊基礎上增加 b 級濾波器。
2、進線側功率部件:進線電抗器
3、進線側功率部件:*的進線側部件
4、直流母線功率部件:制動電阻
直流母線上的多余的能量可以通過制動電阻來消耗。因為在功率模塊的內部都集成了制動斬波器,制動電阻可以直接與PM240 功率模塊連用。但是它不能將再生能量回饋給電網。 變頻器運行在能量回饋狀態,例如高轉動慣量轉動的負載制動時,必須加裝制動電阻以將制動能量轉化為熱能。
制動電阻可以安裝在 PM240 功率模塊的一側。對于FSA 和 FSB 外形尺寸的制動電阻是按照底座式安裝結構設計的。
如果FSA和FSB外形尺寸的PM240功率模塊在不接進線電抗器情況下,制動電阻則可以安裝在功率模塊的底下。
FSC 到FSF外形尺寸功率模塊的制動電阻則應該放置在開關柜和開關室的外面,以便使發散出的熱量能夠遠離功率模塊所在的區域,也因此,減少相應的空調的需求量。
每個制動電阻的設計中都帶有一個溫度開關 (UL- 認證)。該溫度開關可以用于保護制動電阻不會因為過溫而導致損壞。
5、負載側功率部件:輸出電抗器
FSA 和 FSB 功率模塊適用的輸出電抗器舉
輸出電抗器可以減小電機繞組上的電壓負載,以及采用長的電機電纜時,容性充放電電流加在功率部分的附加負載。
只有 PM240 和 PM250 功率模塊才配置了輸出電抗器選件。
在采用輸出電抗器時,zui大的輸出頻率為 150Hz,脈沖頻率不能超過 4kHz。
FSGX 功率模塊適用的輸出電抗器舉例
輸出電抗器必須盡可能安裝在靠近功率模塊的位置。
輸出電抗器只能應用在“矢量”和“V/f 控制”方式下。
6、其他系統選件:PC連接組件
7、其他系統選件:DIN 導軌安裝組件
8、其他系統選件:NEMA1 安裝組件
SINAMICS G120 變頻器的設計符合“UL OPEN”。如果要達到類型1 的 NEMA 外殼,則需加裝NEMA1 組件。
加裝了NEMA1組件的變頻器達到NEMA1要求并符合(NEMA 250-2003)標準:
● 封閉環境內無需控制柜的墻面安裝
● 防止進口處的灰塵進入
● 對于意外與外殼接觸的人員進行人身保護
NEMA1組件包含以下的部件:
● 屏蔽端接板
● 用于控制單元的屏蔽端接板
● 電纜導管
● 防護罩
● 防護蓋