电话;
SINAMICS G120概述
SINAMICS G120 是由多种不同功能单元组成的模块化变频器。
INAMICS G驱动家族:
G120L(新一代本地化产品,可满足严苛需求)
SINAMICS G: G120
SINAMICS G120 是由多种不同功能单元组成的模块化变频器。
构成变频器两个必须的主要模块为:
控制单元(CU)
功率模块(PM)
控制单元 可以通过不同的方式对功率模块和所接的电机进行控制
和监控。它支持与本地或中央控制的通信并且支持通过监控设备和
输入/输出端子的直接控制。
功率模块 可以驱动电机的功率范围为 0.37 kW 到 250 kW(0.5hp
到 400 hp)。功率模块由于控制单元里的微处理器进行控制。高性
能的 IGBT 及电机电压脉宽调制技术和可选择的脉宽调制频率的采
用,使得电机运行极为灵活可靠。多方面的保护功能可以为功率模
块和电机提供更高一级的保护。
通过创新的冷却理念和加涂层的电子模块可以使变频器的使用寿命
和高运行时间显著加长。这一特点主要基于以下几个方面:
所有热损耗的散热通过外置的散热片
通风风道中没有电子器件
控制单元采用标准的自然对流散热
所有冷却空气流经散热片
SINAMICS G120 为标准传动中按照模块化设计的变频器系列。每个
SINAMICS G120 变频器都由功率模块和控制单元两个必要单元组成。
功率模块
SINAMICS G120 有以下可选的功率模块作为变频器基本单元:
PM240 功率模块
PM240 功率模块是按照不进行再生能量回馈设计的,它的特点是都
带有内置的制动斩波器。制动中产生的再生能量通过外接的制动电
阻转化为热能进行消耗。
PM250 功率模块
PM250 功率模块采用了一种创新的电路设计,它可以与电源之间进
行能量交换。这种创新的电路也就允许再生的能量回馈到电网,达
到节能的目的。
控制单元
以下的控制单元以及作为它的附件的MMC存储卡都是SINAMICS
G120变频器的基本单元:
CU240 控制单元
控制单元可以为变频器提供闭环控制功能,除此之外控制单元还可
以完成其它的任务,它们可根据应用的需要进行相应的参数化。有
以下几种可选的控制单元:
CU240B -2
CU240B -2 DP
CU240E -2
CU240E -2 DP
CU240E -2 PN
CU250S-2
CU250S-2 DP
CU250S-2 PN
PM240 功率模块
FSF 尺寸及以下的 PM240 功率模块都集成了内置的制动斩波器,外部制动电阻可以通 DCP/R1 和 R2(参见直流母线部件)直接接在变频器上。
PM240 功率模块 FSGX
FSF 尺寸及以下的 PM240 功率模块都集成了内置的制动斩波器,外部制
动电阻可以通 DCP/R1 和 R2(参见直流母线部件)直接接在变频器上。
PM240 功率模块是为有安全保护要求的应用场合而设计的。如果与带有
安全保护功能的控制单元联用, 那么所组成的变频器即为带有集成的安
全保护功能的变频器(参见控制单元)。
外形尺寸为 FSA 的 PM240 的功率模块不包含带有内置 A 级波器的选
型。因此在可选件中有一种底座式的A级滤波器以及符合 B 级滤波要求
的滤波器可供选择(参见进线侧功率部件)。
外形尺寸为 FSB 和 FSC 的 PM240 功率模块包含带有和不带有内置 A 级
滤波器的选型。要满足 B 级滤波要求,那么需要在带有 A 级滤波要求的
PM240 功率模块的基础上再加装 B 级滤波器(参见进线侧功率部件)。
带有内置 A 级滤波器的功率模块只适合在 TN 电源系统中应用。不带内
置滤波器的功率模块即可以用于接地的(TN,TT)电源系统,也可以用
于中性点不接地的(IT)电源系统。
PM250 功率模块
PM250 功率模块在能量再生状态(回馈制动)下能够将能量回馈
的能力意味着能够将再生能量回馈给电网,而不是消耗在制动电阻
上。这样不仅节省了柜体的安装空间,同时,也节省了接线的数量
和工程设计和安装调试的时间。采用回馈制动还可以减少柜体内的
散热。
创新的电路设计减少了电网谐波。电源的进线侧不再需要安装电抗
器等选件。这也节省了安装空间以及工程和采购费用。
PM250 功率模块是通过 PM-IF 接口与控制单元进行通讯的。
PM250 功率模块有以下标准的接口:
PM-IF 接口用于 PM250 功率模块和控制单元之间的连接。
PM250 功率模块同时通过一个集成的电源插接口为控制单元提
供电源
电机的连接通过压紧螺丝或者螺钉
用于控制抱闸的安全抱闸输出继电器和抱闸继电器的驱动电路
2 x PE(保护地)连接
基本操作面板 BOP-2
通过菜单导航和两行的参数显示变频器的调试变得非常简单。操作
面板同时显示参数名称和参数值,而且具有参数过滤功能,这使得
基本的变频器调试变得简单容易,绝大多数的操作都不需要打印版
的参数手册。
通过操作面板的导航键,可以方便地对变频器进行本地控制。同
时, 基本操作面板上有一个专门的按键可以完成手动/自动的直接
切换。
变频器的故障诊断可以通过菜单的引导来完成。
基本操作面板还可以同时显示两个数值。
变频器的参数可以拷贝上载到操作面板,并在必要的时候可以下载
到相同类型的变频器中。
BOP-2 基本操作面的工作温度为:0...50 ºC (32 ... 122 ºF)。
SINAMICS 存储卡 (MMC)/SIMATIC 存储卡(SD)
变频器的参数设定可以存储在 SINAMICS 存储卡 (MMC)/SIMATIC 存储
卡 (SD)上,在需要的时候, 例如更换了变频器的情况,可以把相应
的参数从存储卡下载到变频器中,这样,变频器就可以立即运行了。
• 参数设置可以从变频器保存到存储卡上,也可以从存储卡写到变频
器上。
• 多可以存储 100 套参数。
• 采用存储卡可以在不采用操作面板,如 BOP-2 和 STARTER 调试工
具的情况下实现变频器的参数设置。
说明:
存储卡并不是变频器运行所必需的,也没有必要是插在变频器中。
西门子G120变频器 选件
进线滤波器:
FSA 的 A 级进线滤波器
FSGX 进线滤波器
说明:
通过加装附加的进线滤波器, PM240 功率模块可以符合更高的抗射
频干扰等级。
进线电抗器
尺寸为 FSA 到 FSE的进线电抗器
FSGX 的 PM240 功率模块的进线电抗器
当系统的故障率高时,需要加装进线电抗器以保护变频器不受过大的谐波电流的干扰,因而防止过载,并将进线谐波限制允许的值内。
注意:进线电抗器绝不可以与 PM250 功率块联用。
制动电阻
直流母线上的多余的能量可以通过制动电阻来消耗。因为在功率模块
的内部都集成了制动斩波器,制动电阻可以直接与PM240 功率模块
连用。但是它不能将再生能量回馈给电网。 变频器运行在能量回馈状
态,例如高转动惯量转动的负载制动时,必须加装制动电阻以将制动能
量转化为热能。
SINAMICS G 一体式变频器
SINAMICS G120C 紧凑型电机能够实现对交流异步电机的持续转速控制,可应用于多种工业领域。
结构紧凑,功能完备的新一代变频器,功率范围到18.5kW, 是G120驱动系统的有力的补充。SINAMICS G120C 紧凑型电机能够实现对交流异步电机的持续转速控制,可应用于多种工业领域。体而言,其适用于输送带、混料机、挤出机、泵、风机、压缩机以及简单的搬运机械。是一款应用于风机/泵/压缩机,搅拌机等多种应用场合高变频器。
SINAMICS G120C 是一款将控制单元(CU) 和功率模块(PM) 集于一体、防护等级为IP20 并可内置于开关柜中的紧凑型变频器。得益于紧凑的机械设计和高功率密度,该产品能够内置于控制箱和开关柜中,从而节省空间。SINAMICS G120C 紧凑型变频器可直接并排安装,无需降容; PROFINET 型可在55 °C 以下并排安装。
功率范围(LO)
3AC380~480V-20%+10%
0.55…18.5KW(轻载)
特点
防护等级IP20/UL/cUL open Type
可选内置滤波器符合EN 61800-3 C2 (Class A)标准的型号
电源和电机接线端子可插拔
散热器上的风扇更换简单
可并排安装不降容
内置的制动单元可满足分百额定功率的连续制动
所有的电路带涂层
优点
• 结构紧凑
• 可并排安装
• 功率密度高,体积小
• 易于安装,可用于极端狭窄的空间
• 空间需求小
• 在小型开关柜中使用,靠近机械
• 参数组经过优化
• 调试步骤经过优化
• 提供入门指南手册
• 可使用操作面板BOP-2 或IOP
• 集成USB 接口
• 软件参数设置简单而快速
• 调试和运行时易于操作
• 充分利用现有的SINAMICS 知识,将培训成本降至较低
• 易于维修和维护
• 端子可插拔
• 可通过BOP-2、IOP 或存储卡实现数据克隆功能
• 设有针对驱动和电机的运行时间计数器
• 机械安装快速
• 直观的标准调试
• 可作为全集成自动化 (TIA) 的组成环节
• 采用高能效、无编码器的矢量控制
• 通过V/f ECO 自动降低磁通
• 集成节能计算器
• 配备Safety Integrated 功能(STO)
• 通讯类型 PROFINET / EtherNet/IP、PROFIBUS DP、CANopen、
USS/Modbus RTU
• 模块有涂层
• 可在较高60 °C 的环境温度下运行
SINAMINCS G120C集成了各种通讯接口:
通讯接口 USS/Modbus RTU
通讯接口 PROFINET、EtherNet/IP
通讯接口 PROFIBUS DP
通讯接口 CANopen
智能面板IOP和手持型IOP
配备大尺寸的明码文本显示屏、菜单导航功能以及应用向导,从而简化标准型驱动的调试。在泵、风机、压缩机、输送系统等重要应用中,该组件集成的应用向导能够以贯穿全程的交互式引导协助用户完成调试。
特点:
• 可直接安装在 SINAMICS G120C 上
• 可通过柜门安装套件安装在开关柜的柜门上
(防护等级可达 IP54/UL Type 12)
• 提供手持规格
• IOP支持以下语言1):德语、英语、汉语、法语、意大利语、西班
牙语、葡萄牙语、荷兰语、瑞典语、俄语、捷克语、波兰语、土
耳其语、芬兰语。
• 实现对驱动的直接手动操作,可方便地在自动模式和手动模式间
切换
基本操作面板BOP-2
配备两行屏及菜单导航功能,使标准型驱动的调试简化。可同时显示参数、参数值及参数过滤,从而使驱动的基本调试更为简便,且多数情形下无需使用打印的参
数列表。
特点:
• 可直接安装在 SINAMICS G120C 上
• 可通过柜门安装套件安装在开关柜的柜门上
(防护等级可达 IP55/UL Type 12)
• 可通过数据克隆功能实现批量调试
• 实现对驱动的直接手动操作,可方便地在自动模式和
手动模式间切换
• 采用两行屏,可通过文本显示多 2 个过程值
• 状态显示时显示预定义的单位
• 通过采用7 段显示的菜单导航执行诊断
存储卡 SINAMICS SD 卡
可将变频器的参数设置保存至 SINAMICS SD 卡。在进行变频器更换等维修作业时,将存储卡中备份的数据导入后即可重新使用设备。
• 可将参数设置从存储卡写入变频器,或从变频器备份至存储卡。
• 多可保存100 个参数组。
• 存储卡可用于批量调试,且无需使用诸如 IOP、BOP-2 等操作
单元或调试工具 STARTER 和 SINAMICS Startdrive。
• 如果存储卡上存有一个固件,使用变频器时可在启动过程中对
该固件进行升级/ 降级。
SINAMICS G120D
在所提供的功率段内,统一的扁平外形设计、相同的安装钻孔以及高防护等级都使得SINAMICS G120D 分布式变频器拥有无可比拟的优势。
在所提供的功率段内,统一的扁平外形设计、相同的安装钻孔以及高防护等级都使得SINAMICS G120D 分布式变频器拥有无可比拟的优势。在同类型产品中,唯有SINAMICS G120D 支持安全功能。制动能量可回馈至电网,不仅节约了能源,同时也省去了对制动电阻的需求。毫无疑问,同SINAMICS 系列变频器家族其它成员一样,G120D 拥有强大的通信功能。
SINAMICS G120D 为分布式体系建立了新的变频器设计标准。它的模块化设计将变频器分为控制单元和功率单元两个部分,功率范围从 0.75kW 直至 7.5kW。
SINAMICS G120D 堪称输送系统中驱动装置的选择,完全满足这些系统中对于分布式驱动和灵活通信的需要。并为汽车装配线的驱动系统量身而制。除此外,在许多高端的应用中,如机场、食品饮料加工中的干燥区域,以及物流配送系统 ( 如悬挂式单轨电气输送系统 ) 中,G120D 都可应对自如。
应用;
SINAMICS G120D
是设计用于位置控制的变频器系列。变频器由两部分组成:控制单元(简称CU)和功率
模块(简称PM)。
控制单元:CU250D-2 DP-F、CU250D-2 PN-F
功率模块 PM250D
SINAMICS G120P
SINAMICSG120P 是一款创新且易于操作的变频器,此产品专门针对工业领域的泵、风机和压缩机应用,但同时也兼顾楼宇自动化领域的需求进行了优化。
为了应对能源意识、经济性、能耗等方面越来越高的需求,西门子推出了SINAMICS G120P 系列变频器产品。SINAMICSG120P 是一款创新且易于操作的变频器,此产品专门针对工业
领域的泵、风机和压缩机应用,但同时也兼顾楼宇自动化领域的需求进行了优化。
SINAMICS G120P 可为种类丰富的任务提供经济的驱动方案。易
SINAMICS G120P,防护等级 IP55,外形尺 FSA ~ FSF:包含功率模块和控制单元和智能操作面板 IOPSINAMICS G120P,防护等级 IP20,外形尺 FSA ~ FSF:包含功率模块和控制单元和智能操作面板 IOP于操作的特性使得该产品不仅有助于现有频率控制驱动的优化,
也能在客户更改固定转速驱动方案或翻新设备时提供支持。
SINAMICS G120P 系列变频器具备的硬件和软件功能,这些功能可显著地促进节能,从而为环境资源的保护提供助益。此外SINAMICS G120P 还有助于对供电系统的保护,这是因为此变频器的拓扑结构能够降低谐波电流。因此进线处无需使用进线电抗器。
SINAMICS G120P 是一款模块式变频器系统,其包含以下组件:
• 控制单元 CU230P-2
• 功率模块 PM230
• 操作单元或保护盖
特征:
SINAMICS G120P 配备了以下连接和接口,以应对各种特殊需求:
• 控制单元 CU230P-2 的现场总线接口,可选择
- RS485/USS,Modbus/RTU,BACnetMS/TP
- PROFIBUS DP
- CANopen
• Ni1000/Pt1000 接口,用于直接连接温度传感器
• 230 V 继电器,用于直接连接辅助装置
• 电位隔离数字量输入,采用独立电位组以避免电位转移
• 绝缘模拟量输入,在无附加组件的状态下确保安装符合 EMC规定
易于操作
优越的易操作性是 SINAMICS G120P 的主要特点:
• 操作单元 IOP(Intelligent Operator Panel,智能操作面板)
配备针对特定应用的简单调试向导
• 明码文本脚本用于集成至调试工具STARTER,以应对复杂应用
• 操作单元采用明码文本显示屏,且具备丰富的诊断功能
(IOP)
• 可通过 SINAMICS 微型存储卡(MMC)或 SIMATIC 存储卡
(SD 卡)保存参数设置,用于数据克隆及现场调试
• 采用插接式端子排连接电源电缆和电机电缆
(功率较高可达 18.5 kW)
• 采用模块式结构,有助于驱动组件的快速更换
优点:
能效高
SINAMICS G120P 能够提升整条过程链中的能效,并将能耗降至较低。
通过技术实现高能源管理
经过优化的变频器拓扑
• 无需附加措施即可符合 IEC/EN 61000-3-12 对谐波限值和
THD 的要求(Rsce ≥ 120)
• 电源谐波失真降低
• 无电抗器 → 安装体积减小
• 表观功率降低 → 所需的电缆横截面积更小
通过操作单元实现简便的、针对特定应用的调试和操作
• 通过针对应用的向导进行现场调试,无需变频器相关的知识
• 功能:使用 SINAMICS 微型存储卡(MMC)或 SIMATIC 存
储卡(SD 卡)进行参数预设和复制变频器数据组
• 数据备份功能有助于便捷的组件更换
• 控制单元 CU230P-2 上集成了 USB 接口,从而可方便地通过调
试工具 STARTER 进行调试和诊断
• 可实现对变频器的调试、诊断和控制
灵活多变的集能
• 具备用于本地任务的 PLC 功能
可灵活应用集成的功能块 → 省去附加的外部组件
• 集成 4 个 PID 控制器
无需上层控制系统(PLC)即可进行分布式闭环控制,从而实现
独立的电机过程控制
• 配备 3 个可编程的数字定时开关
从而对可选择的日程序和周程序进行控制
灵活胜任宽广的应用领域
• 配备电位隔离的数字量输入,采用独立电位组
• 配备绝缘的模拟量输入
- 不会出现电位转移
- 无需附加组件即可符合 EMC 规定,满足过程工业领域的要求
• 配备 Ni1000/Pt1000 温度传感器接口
- 可直接连接温度传感器,无需外部接口单元
• 配备 230 V 继电器
- 实现对辅助装置的直接控制,例如节流阀或阀门驱动装置
灵活的模块式系统,可应对严苛的环境条件
• 可在较高 +60 ºC 的环境温度下使用
• 功率电子设备和控制电子设备均采用模块式结构
- 可方便地扩展功率范围
- 可实现功率部件的快速更换
• 操作单元采用插接式设计
- 防止未经授权的访问
- 使用操作单元 IOP 时防护等级达 IP54/UL Type 12(与 IP55 PM
230 联用)
- 使用操作单元 BOP-2 或保护盖时防护等级达 IP55/UL Type 12
(与 IP55 PM 230 联用)
• 可更换单个组件并无需重新安装
应用领域:
设计
专门针对泵、风机和压缩机应用
SINAMICS G120P 可胜任工业领域的泵、风机和压缩机应用,适
用于过程工业、水处理以及楼宇自动化等领域。
SINAMICS G120P 是下列应用的:
• 供暖或冷却设备的循环泵
• 增压站用泵
• 液位控制
• 冷却塔中的风机
• 用于进风和排风的风机
• 用于隧道和多层停车场的风机
• 用于楼梯井的风机
• 用于压缩空气供给的压缩机
可靠应对严苛环境
SINAMICS G120P 适用于严苛环境:
• 应用于开关柜外时防护等级高达 IP55/UL Type 12
• 可在较高 60 ºC 的环境温度下使用
• 损耗功率通过外部散热器排出,采用独立的内部空气循环
• 模块设有涂层,耐湿性和防尘性更高
功率模块 PM230
模块采用了较的 IGBT 技术和脉宽调制功能,从而确保可靠而又灵活的电机运行。丰富的保护功能为功率模块和电机提供了高度保护。
功率模块 PM230
功率部件的选择取决于功率需求和具体应用。
• 集成 A 级滤波器的 PM230,防护等级 Schutzart IP55/UL Type
12,0.37 kW ~ 90 kW
• 集成 B 级滤波器的 PM230,防护等级 Schutzart IP55/UL Type
12,0.37 kW ~ 90 kW
该模块采用了较的 IGBT 技术和脉宽调制功能,从而确保可靠
而又灵活的电机运行。丰富的保护功能为功率模块和电机提供了高度保护。
功率单元 PM230 只会产生很小的电源谐波失真和表观功率损耗。除了具备能源方面的优势外,该组件还有助于环境保护。
• 电源谐波显著降低。
- 谐波和 THD(Total Harmonic Distortion,谐波失真)低于 EN 61000-3-12 及 IEC 61000-3-12 标准中规定的限值。
- 不需要使用进线电抗器等附加组件,因此安装体积更小,可节省空间。
• 有功功率的比例极高;相比同类产品,驱动功率相同时所需
的电源电流更低。因此可采用尺寸规格更小的供电电缆。该组件支持带接地中性点的对称供电系统。功率模块 PM230 不适合用于安全集成应用。
PM230,IP55:
• 外形尺寸从 FSA ~ FSF 的功率模块 PM230 具备高达 IP55/UL Type12 的防护等级,且提供针对 C2 类安装的集成 A 级进线滤波器的规格,以及针对 C1 类安装的集成 B 级进线滤波器的规格。
PM230,IP20:
• 外形尺寸 FSA ~ FSF 尺寸的功率模块 PM 230 可以提供 IP20/ULOpen Type 的防护等级,并提供内置 A 级滤波器或不带内置滤波器的选型。
为了满足 EMC C2 类(A 级进线滤波器)及 C1 类表 14(B 级进线滤波器,传导干扰)的要求,变频器和电机间的屏蔽电缆长度不得过 25 m。
功率模块 PM230 配备了以下连接和接口:
• PM-IF 接口,用于将功率模块 PM230 连接至控制单元。功率
单元 PM230 通过集成的电源组件向控制单元供电。
• 电机通过螺钉端子或螺栓连接
• 2 个 PE/保护接地线接口
变频调速柜 SINAMICS G120P Cabinet适用于性能要求较低,不需要再生反馈的驱动应用,能满足泵、风扇和压缩机(不带恒定扭矩)的要求。功率范围为:3AC380-480V,110-400KW。
变频调速柜 SINAMICS G120P Cabinet 的之处在于它紧凑、模块化、易于维修的结构。
通过大量的电气选件和机械选件,驱动系统可以较大程度地灵活满足各种驱动要求。
根据选中的选件,变频调速柜分为两种柜体形式。
A 型
在 A 型变频调速柜中可以安装所有电源连接组件,例如:主开关、主接触器、电源熔断器、
抗射频滤波器或电机侧的组件(如电机电抗器、含电压峰值限制器的 dU/dt
滤波器)以及附加的保护/监控设备。
该变频调速柜由一个宽度为 1000 mm 或 1200 mm 的机柜组成。
C 型
C 型机柜特别紧凑且装入了电源电抗器,还可以安装带熔断器的主开关。
如果用户已经在现场的集中型低压配电回路中使用了电源连接组件,则可以采用这种紧凑
型机柜。
C 型变频调速柜只由一个机柜组成,可选宽度为 600 mm 或 800 mm。