河北邢台SKC60-上海腾桦电气设备有限公司

河北邢台SKC60

电机模块

电机模块中集成了一个直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。

CU320‑2 控制单元、电源模块和两个书本型电机模块

逆变装置设计用于多轴传动。多个电机模块是通过一条共用直流母线相互连接的。由于多个电机模块共用同一个直流环节，因此它们可相互交换能量，即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。由电源模块为电压源直流链路提供电源电压。

电源模块

电源模块可产生一个直流电压，用于通过电压源直流链路向电机模块供电。

基本电源模块

基本整流柜仅为整流供电工作而设计，即，它无法将再生能量回馈给电网。若产生再生能量，例如，驱动装置制动时，必须通过一个制动模块和一个制动电阻器，将制动能量转换成热。如果基本电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。为了确保符合 EN 61800 3 的类别 C2 所规定的限值，还可以安装一个进线滤波器 EN 61800‑3。

非调节型电源模块 (Smart Line)

非调节型电源模块可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动模块和制动电阻器。如果非调节型电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。为了确保符合 EN 61800 3 的类别 C2 所规定的限值，还可以安装一个进线滤波器 EN 61800‑3。

调节型电源模块 (Active Line)

调节型电源模块可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动模块和制动电阻器。但是，与基本电源模块和非调节型电源模块相比，调节型电源模块可产生可调直流电压，而不管电网波动如何。在这种情况下，电源电压必须保持在容许的电压公差范围内。调节型输入模块从电源吸收波形基本上是正弦波的电流，了任何有害谐波成分。

为了操作有源整流装置，必须使用具有适当额定值的有源滤波装置。为了确保符合 EN 61800 3 的类别 C2 所规定的限值，还可以安装一个进线滤波器 EN 61800‑3。

有关组态采用 SINAMICS S120 的传动系统的详细信息，请参见“系统说明 – 规格设计”。

电源模块、电机模块和输入模块分为书本型、紧凑书本型、块型和机架型：

块型和装机装柜型功率模块，
书本型、紧凑书本型和机架型电机模块和输入模块。

冷却方式

根据具体结构型式，有两个冷却方式可供采用：

内部空气冷却

在这种解决方案中，来自驱动部件的电子电路和功率部分的功率损耗通过自然冷却或布置到控制柜内部的通风冷却系统来排除。

液体冷却

对于液冷型变频调速装置，散热器上安装有功率半导体器件，冷却介质从该散热器中流过。装置产生的大部分热量由冷却介质吸收，并可散到控制柜外面。

定制应用

不同形式的设备可作为一种完整系统解决方案来购买。用户可利用传动装置*的专有知识，无需花费宝贵的时间来计算具体应用的热量设计要求。尤其是在液冷型变频调速装置的应用中，用户可获得技术上可靠的解决方案，并可降低其工程成本。该系统解决方案可扩展为具有冷却系统和温度/冷凝控制的成套控制柜。

我们可根据要求提供详细信息。

能效

SINAMICS S120 变频调速柜可对各个轴的电能进行回收并在多轴配置的直流回路中使用，并且可将能量回馈到电源系统中，从而节省了能量。即使在完全馈电下，控制柜中也不会产生多余热量。由于有源整流装置可防止产生容性和感性无功电流，因此，SINAMICS S120 还能确保电源中不会产生不必要的功率损耗，并且不会产生电流谐波。这不仅防止了对其它负载造成有害影响，同时也降低了控制柜中产生的热量。

系统部件

系统部件分为以下类别：

直流链路组件
例如，制动模块和制动电阻器
负载侧功率组件
例如，电机电抗器
附带系统部件
例如，终端模块、操作员面板和通讯板
编码器系统接口
用于将各种编码器连接到 SINAMICS S120

书本型变频调速柜

书本型单元于多轴应用，它们是彼此相邻安装的。公共直流回路连接一种集成式连接。它们是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。

概述

对于较高的功率级别，需要使用输入电抗器，该电抗器部分用来防止变频器产生过高的谐波电流（从而防止过载），部分用来将谐波在允许值以内。谐波电流通过由进线电抗器的电感和电源电缆的电感组成的整个电感来。如果电源电缆的电感很多（即 RSC 值必须足够小），则可将进线电抗器省去。

RSC = 相对短路功率：电源连接点处的短路功率 SK line 与连接的变频器的基本视在输出功率 Sconv 之比（根据 EN IEC 60146‑1‑1）。

以下情况适用于 SINAMICS G130 变频调速柜：

功耗	可以省去进线电抗器	需使用进线电抗器
kW	对于 RSC	对于 RSC
< 200	≤ 43	> 43
200 ... 500	≤ 33	> 33
> 500	≤ 20	> 20

实际上，由于常常不知道具体变频调速柜种电源配置中运行（即不知道在变频调速柜连接点处存在多大的电源短路功率），建议在变频调速柜的进线侧连接一个进线电抗器。

只有在 RSC 的值小于上表中的值时，才可省去进线电抗器。当变频调速柜通过具有适当额定值的变压器与进线电源相连时就是这种情况，如下图所示。

注意：

但是，使用进线滤波器时，是要使用进线电抗器。

在此情况下，变频调速柜连接点处的进线短路功率 Sk1 约为：
Sk1 = Stransf / (uk transf + Stransf / Sk2 line)

公式中的符号	含义
Stransf	变压器额定功率
Sk2 line	上一级电压的短路功率
uk transf	每个单元的短路电压

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通讯和用户端子排

CU320-2 控制单元上标配的 PROFIBUS 或 PROFINET 通信接口可用作与控制器连接的用户接口；还提供了以下扩展组件（如 TM31 端子模块、TB30 端子扩展板和各个模块）以支持 CANopen or EtherNet/IP 通信。

通过该接口，可将系统连接到控制器或连接附加装置。

要简化传动组态和调试过程，可以将 TM31 端子扩展模块预先设置为多种出厂设置。

有关详细资料，请参阅《SINAMICS 低压工程手册》。

开环和闭环控制功能

变频器控制除提供电机和变频器保护外，还提供了包含转速和电流控制的高矢量控制。

软件和保护功能

软件功能如下：

软件和保护功能	说明
设定点参数	设定值可在内部或外部进行；在内部被定义为固定设定值、电动电位器设定值或点动设定值，在外部则通过通信接口或用户端子排上的一个模拟量输入进行定义。内部固定值设定和电动电位器设定可由来自端子接口上的控制命令进行切换或调节。
电机识别	自动电机识别功能，使得调试更快捷，变频器的闭环控制。
斜坡函数发生器	一个斜坡函数发生有可调节的上升和下降时间以及可调的工作周期（极限转速范围内的），可实现传动的滑加速和减速。这样，可以避免驱动系统过载，降低对机械部件的应力。为快速停车，还可单独对下降斜坡进行参数设定。
Vdc 控制器	在 Vdc 控制器可自动防止直流链路中出现过电压，例如设定的下降斜坡过短时。自动设定的斜坡下降时间。
Vdc_min 控制	通过在一定时间内由机械动能来弥补因输入电源故障而缺失的能量。只要传动系统能获得再生能量，并且不会过直流母排电压的关断阈值，就能保持运行。当在该时间段内，电网电压一旦恢复后，变频器就会控制电机再次加速至其设定速度。
自动重启 1)	当电源在发生电源故障后重新恢复时，自动重启会再次接通驱动器电源，并线性上升到当前转速设定点。
快速重启 1)	再启动可将变频装置无扰动地连接到正在旋转的电机上。通过可选的 VSM10 电压检测模块提供的电压检测，大型感应电机的再启动时间可缩短，因为电机无需去磁。
工艺控制器	通过" 工艺控制器" 中的功能模块可实现简单的工艺控制功能，如液位控制或流量控制。工艺控制器设计为 PID 控制器。可将微分器切换到控制偏差通道或实际值通道（出厂设置）。P、I 和 D 分量可单独进行设置。
自由编辑功能块	使用可自由编程的功能块，可以很容易地让 SINAMICS G130 装置实现逻辑和运算功能。这些功能块可通过操作员面板或 STARTER 调试工具进行编程。
驱动个控制图 (DCC)	传动控制图 (DCC) 扩展了 SINAMICS G130 的工艺功能。功能块库包括众多控制、算术和逻辑块以及大量的开环和闭环控制功能。方便易用的传动控制图 DCC 编辑器可以使得图形化组态容易，可清晰显示控制回路结构，并地重新利用现有图形。DCC 是 STARTER 调试工具的附加件
I²t 检测，用于电机保护	使用存储在变频调速柜软件中的电机模型，可以根据当前转速和负载计算电机温度。通过使用电机绕组中的 KTY84 传感器进行直接温度检测，由于还另外考虑到了环境温度的影响，温度的检测更加。
电机温度测定	通过分析 KTY84、PTC 或 PT100 温度传感器，可实现电机保护。当连接一个 KTY84 传感器时，可以设定或关断极限值。若连接的是 PTC 热敏电阻，则可以对触发该热敏电阻后的系统响应（或关断）进行设定。
电机堵转保护	电机堵转条件一旦达到，变频器会立即关断以防止过载。
基本运行模式	可提高传动系统可用性的特殊变频器运行模式，例如，在发生火灾时。
旁通	通过此电路，可借助于变频器或直接通过进线电源来运行电机。
制动控制	用于控制抱闸的“简单制动控制”：抱闸用于针对不需要的运动为传动装置提供保护。用于复杂制动控制的“扩展制动控制”功能模块，例如，用于电机抱闸和运行抱闸：当使用反馈执行制动时，制动控制对抱闸的反馈触点产生响应。
写防护	通过写保护来防止意外更改设置参数（无功能）。
通过专有保护	通过专有技术保护对存储的数据加密，例如，保护组态专有技术并防止更改和复制（通过功能）。
Web 服务器	集成的 Web 服务器通过其 Web 页面提供有关传动装置的信息。使用 Internet 浏览器并通过不传输 (http) 或传输 (https) 来访问该 Web 服务器。
电源单元保护	说明
输出侧接地故障	输出侧接地故障是通过三相电流来识别，故障时变频器会停机。
输出侧短路保护	可检测输出侧的短路（例如，变频器输出端子上、电机电缆中、电机接线盒内），并关断变频器。
热过载保护	在出过热阈值时，首先发出一条警告消息。如果温度进一步上升，则装置或者关断，或者地脉冲或输出电流以降低热负载。故障原因消除之后（如改善冷却），就会自动恢复原始工作参数。