SINAMICS G130 变频调速柜内置单元,框架型号 FX 和 HX
SINAMICS G130 变频器是一款变频装置,可以非常灵活地与相关选件组合,集成到客户机柜中或直接集成到机器设备内。
SINAMICS G130 变频调速柜的电压和功率范围:
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线路电压 |
功耗 |
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380 ... 480 V 3 AC |
110 ... 560 kW |
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500 ... 600 V 3 AC |
110 ... 560 kW |
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660 ... 690 V 3 AC |
75 ... 800 kW |
可以用大量附加电气部件对驱动系统进行优化以满足特定应用要求。组态和调试工作因预定义接口而被大大简化。
无编码器矢量控制的控制精度适合绝大多数应用,即,无需额外的实际转速值编码器。
但,SINAMICS G130 变频调速柜配有编码器评估单元,以适应由于工厂原因需要编码器的应用场合。
控制单元、电源模板和其它有源 SINAMICS 部件之间的通讯通过 DRIVE-CliQ(变频调速柜的内部接口)进行。通过具有各种预组装电缆长度的 DRIVE-CLiQ 连接,可以快速形成一个完整的变频器系统。
为了与过程控制系统通信,CU320-2 控制单元标配有 PROFIBUS 或 PROFINET 接口。该接口也可通过数字量和模拟量输入和输出进行扩展。为此,可使用 TM31 端子模块和 TB30 端子扩展板。为了能够通过 CANopen 或 EtherNet/IP 进行通信,也可安装附加扩展板卡。
SINAMICS G130 变频调速柜内置单元为机器制造商和工厂建设者提供了一种模块化传动系统,可根据具体应用进行量身定制。
SINAMICS G130 变频调速柜内置单元主要包括以下模块化独立组件:
它们可以分开,也可以组合进同一个装置中。电源模板上有一个用于控制单元的插槽。
变频装置配有与控制单元相连的一根 DRIVE-CLiQ 通信电缆和一根 24 V 电源电缆。这些电缆经过预组装,可用于安装变频装置中的控制单元。如果这两个单元分开安装,那么必须订购适当长度的电缆。
AOP30 增强型操作面板和数值型 BOP20 精简操作面板可用于调试和本地操作。
通过端子排上或采用 PROFIBUS 或 PROFINET 的 CU320 2 控制单元上的预定义接口,可更方便地进行传动装置调试和控制。CU320 2 控制单元的接口可通过插入式 TB30 端子扩展板或 TM31 端子模块等附加模块加以补充。
如果与变频器通信需要使用其它用户接口,则必须提供外部 24 V 电源。
下面两个图可在组装所需的变频调速柜组件时提供帮助。个图显示了 SINAMICS G130 变频调速柜的设计与具体组件。第二个图是一个包含各个组件的判定和选型标准的流程图。
以下变频器组件标配有喷漆模块:
部件涂层可保护 SMD 组件中的敏感元件免受有害气体、粉尘和湿气的腐蚀。
为了达到的抗环境影响水平,变频装置的所有铜排都镀镍。铜接头无需清洁即用于连接。

CP443-5 基本型通信处理器是用于 PROFIBUS 总线系统的 SIMATIC S7-400 所需要的模块。
它减轻了 CPU 的通信任务。
通过通信模块实现的 S7-400 通信选项:
可运行的的 CP 数目取决于所使用的 CPU 的性能范围和通信服务。
CP 443-5 通讯处理有 SIMATIC S7-400 设计的所有优点:
作为上级控制器的客户接口,标准配置有控制单元 CU320-2 上的 PROFIBUS 或 PROFINET 通信接口;还有扩展端子模块 TM31,端子板 TB30 和通过 CANopen 或 EtherNet / IP 进行通信的模块。
通过该接口,可将系统连接到上位控制器或连接附加单元。
有关详细资料,请参阅《SINAMICS 低压工程手册》。
SINAMICS S120 可采用动态、高精度闭环矢量控制(驱动对象类型 VECTOR)或高动态闭环伺服控制(驱动对象类型 SERVO)。
标准软件功能如下:
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软件和保护功能 |
说明 |
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设定点输入 |
可在内部或外部设定值;在内部固定设定值、电动电位器设定值或点动设定值,在外部通过通信接口或模拟量输入进行设定。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。 |
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电机识别 |
自动电机识别功能,使得调试更快捷,优化变频器的闭环控制。 |
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斜坡函数发生器 |
一个斜坡函数发生有可独立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),可实现传动的平滑加速和减速。这会产生良好的速度控制响应,有助于降低机械系统所承受的应力。可单独针对紧急制动时的下降斜坡进行参数调整。 |
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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。自动延长设定的斜坡下降时间。 注:该功能仅对单机传动有用。 |
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动态缓冲 (KIP) |
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无波动加速至其设定速度。 |
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自动重启 |
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。 |
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快速重启 |
捉再启动可将变频装置无扰动地连接到正在旋转的电机上。选配的 VSM10 模块提供有电压检测功能,由于无需对电机断电,可显著降低大型交流电机的捉再启动时间。 |
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工艺控制器 |
通过“工艺控制器”(PID 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,以及复杂的张力控制。其中微分器输入可切至控制值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。 |
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自由函数块 (FFB) |
使用可自由编程的功能块,可以很容易地让 SINAMICS 变频装置实现逻辑和运算功能。这些功能块可通过操作面板或STARTER 调试工具进行编程。 |
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驱动个控制图 (DCC) |
传动控制图(DCC)扩展了 SINAMICS 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变得容易,可清晰显示控制回路结构,并地重新利用现有图形。DCC 是 STARTER 调试调试工具的一个附加工具(参见章节“工具与组态”)。 |
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SINAMICS 扩展工艺功能 (SINAMICS TEC) |
SINAMICS TEC 是可组态的功能或西门子工艺,可为了扩展固件功能而添加。这些扩展功能是为了完成各种领域中复杂程度较高的专门任务,货物存储和提取装置。 |
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I2t 感应,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。 |
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电机温度测定 |
通过评估 KTY84、Pt1000、PTC 或 Pt100 温度传感器来实施电机保护。当连接一个 KTY84 温度传感器时,可以设定报或关断极限值。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(报或关断)进行设定。 |
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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。 |
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制动控制 |
用于控制抱闸的“简单制动控制”:
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: |
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写防护 |
通过写保护来防止意外更改设置参数(无功能)。 |
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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)。 |
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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 浏览器通过不安全 (http) 或安全传输协议 (https) 访问网络服务器。 |
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电源单元保护 |
说明 |
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输出侧接地故障控 |
输出侧接地故障是通过控三相电流来识别,故障时变频器会停机。 |
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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。 |
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热过载保护 |
在出过热阈值时,先发出一条告消息。当温度进一步上升,则会导致故障停机,或者自动调整脉冲频率或输出电流,以降低元件热效应。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。 |
重要的指令和标准见下表。这些标准和指令都是 SINAMICS S120 内置装置柜的设计基础(必须严格遵守)以实现在功能上和运行时都安全的电磁兼容性配置。
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欧盟导则 |
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2014/35/EU |
低压设备指令: |
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2014/30/EU |
EMC 指令: |
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2006/42/EC |
机械指令: |
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欧洲标准 |
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EN ISO 3744 |
声音 – 测定来自升压测量的噪声源声功率级和声能量级 – 精度等级 2 的包络面方法,用于反射平面上大致自由声场 |
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EN ISO 13849-1 |
机械安全 – 控制系统的安全相关零件产品 |
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EN 60146-1-1 |
半导体变流器 - 一般要求和电网换向变流器 |
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EN 60204-1 |
机械设备安全性 – 机器的电气设备 |
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EN 60529 |
由外壳提供的防护等级(IP 代码) |
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EN 61508-1 |
电气/电子/可编程电子系统的功能安全 |
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EN 61800-2 |
可调速电力传动系统, |
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EN 61800-3 |
可调速电力传动系统, |
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EN 61800-5-1 |
可调速电力传动系统, |
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EN 61800-5-2 |
可调速电驱动系统 |
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北美标准 |
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UL 508A |
工业控制面板 |
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UL 508C |
动力转换设备 |
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UL 61800-5-1 |
可调速电驱动系统 第 5-1 部分:安全要求 – 电、热和能量 |
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CSA C22.2 No. 14 |
工业控制设备 |