SINAMICS S120 变频调速柜 |
概述
SINAMICS S120 变频调速柜,空冷型和水冷型
SINAMICS S120 变频调速柜是多机传动模块化机柜系统的组件,采用中央馈电和公共直流母排,适用于过程领域、汽车领域、技术加工领域以及起重机和采矿等领域。这些变频调速柜分为空冷型和水冷型。其标准排列顺序为成行排布。根据要求,也可采用背对背等其它安装方式。SINAMICS S120 变频调速柜包括书本型(逆变柜)和装置型 SINAMICS S120 系列中的变频调速柜,从而该系列产品成为 SINAMICS G150 和 SINAMICS S150 单机传动变频调速柜系列的理想补充。
所有的传动组件,从供电整流到输出转换,均采用清晰而紧凑的柜内布局,优化配置在专用的变频调速柜中。由于有大量选件可供选择,可对这些组件灵活组合,*佳满足客户特定要求。
空气冷却系统的主要组成部分:
- 进线柜,包括进线侧组件(如接触器、熔断器和断路器)以及用于基本整流装置的进线电抗器等。
- 以下类型的整流电源模块:
- 双象限运行的基本整流柜
- 四象限运行的回馈整流柜
- 用于四象限运行的有源线路模块,具有可忽略的线路谐波
- 用于制动运行的制动柜
- 逆变柜具有下列类型:
- 书本型装柜套件
- 连接
- 控制装置
- 用于为辅助电源系统供电的辅助电源柜
水冷型系统的主要组成部分:
- 由进线柜和带有有源滤波装置的有源整流柜组合而成的有源进线柜
- 基本进线整流装置是进线柜与基本整流柜的组合
- 电机模块
- 控制装置
- 用于为辅助电源系统供电的辅助电源柜
- 包括泵、闭环控制装置以及去离子水回路与原水回路之间的换热器的换热装置
标准化的功率单元和控制单元接口,方便工程和安装。变频装置和控制单元之间的通讯通过 DRIVE-CLiQ 接口(内置串行接口)实现。
带有用于一个多电机驱动器的 SINAMICS S120 变频调速柜的驱动系统布局示例
下表列出了 SINAMICS S120 变频调速柜的电压范围和额定功率。
空冷型 SINAMICS S120 变频调速柜的电压范围
线路电压 |
输入电流 |
直流链路电压 |
直流链路电流 |
输出电流 |
单个模块的功率范围 |
|
---|---|---|---|---|---|---|
进线柜1) |
380 ... 480 V 3 AC |
250 ... 3200 A |
– |
– |
– |
– |
500 ... 690 V 3 AC |
280 ... 3200 A |
– |
– |
– |
– |
|
基本电源模块1) |
380 ... 480 V 3 AC |
365 ... 1630 A |
510 ... 650 V |
420 ... 1880 A |
– |
200 ... 900 kW |
500 ... 690 V 3 AC |
260 ... 1580 A |
675 ... 930 V |
300 ... 1880 A |
– |
250 ... 1500 kW |
|
非调节型电源模块 (Smart Line)1) |
380 ... 480 V 3 AC |
463 ... 1430 A |
510 ... 650 V |
550 ... 1700 A |
– |
250 ... 800 kW |
500 ... 690 V 3 AC |
463 ... 1430 A |
675 ... 930 V |
550 ... 1700 A |
– |
450 ... 1400 kW |
|
有源整流单元1) |
380 ... 480 V 3 AC |
210 ... 1405 A |
570 ... 720 V |
235 … 1574 A |
– |
132 ... 900 kW |
500 ... 690 V 3 AC |
575 ... 1270 A |
750 ... 1035 V |
644 ... 1422 A |
– |
630 ... 1400 kW |
|
书本型逆变柜 |
380 ... 480 V 3 AC |
– |
510 ... 720 V |
– |
9 ... 132 A |
4.8 ... 71 kW |
书本型逆变柜1) |
380 ... 480 V 3 AC |
– |
510 ... 720 V |
– |
210 ... 1405 A |
110 ... 800 kW |
500 ... 690 V 3 AC |
– |
675 ... 1035 V |
– |
85 ... 1270 A |
75 ... 1200 kW |
|
集中制动柜1) |
380 ... 480 V 3 AC |
– |
510 ... 720 V |
– |
– |
500 ... 1000 kW |
500 … 600 V 3 AC |
– |
675 ... 900 V |
– |
– |
550 ... 1100 kW |
|
660 … 690 V 3 AC |
– |
890 ... 1035 V |
– |
– |
630 ... 1200 kW |
|
辅助电源柜 |
380 ... 690 V 3 AC |
125 ... 250 A |
– |
– |
– |
– |
1)通过*多 4 个相同的整流柜的并联,可以实现功率扩展。
水冷型 SINAMICS S120 变频调速柜的电压范围和额定功率
线路电压 |
输入电流 |
直流链路电压 |
直流链路电流 |
输出电流 |
单个模块的功率范围 |
|
---|---|---|---|---|---|---|
基本进线柜1) |
380 ... 480 V 3 AC |
610 ... 1420 A |
510 ... 650 V |
740 ... 1730 A |
– |
360 ... 830 kW |
500 ... 690 V 3 AC |
340 ... 1350 A |
675 ... 930 V |
420 ... 1650 A |
– |
355 ... 1370 kW |
|
有源进线柜1) |
380 ... 480 V 3 AC |
605 ... 1405 A |
570 ... 720 V |
677 ... 1573 A |
– |
380 ... 900 kW |
500 ... 690 V 3 AC |
735 ... 1560 A |
750 ... 1035 V |
823 ... 1740 A |
– |
800 ... 1700 kW |
|
电机模块1) |
380 ... 480 V 3 AC |
– |
510 ... 720 V |
– |
210 ... 1405 A |
110 ... 800 kW |
500 ... 690 V 3 AC |
– |
675 ... 1035 V |
– |
100 ... 1560 A |
90 ... 1500 kW |
|
辅助电源柜 |
380 ... 690 V 3 AC |
25 A |
– |
– |
– |
– |
1)通过*多 4 个相同的整流柜的并联,可以实现功率扩展。
优势SINAMICS S120 变频调速柜具有以下优点:
- 经济的过程优化
- 标准的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口以及各种模拟和数字接口,使得传动可以轻松地集成到自动化系统中。
- 矢量和伺服控制可确保满足驱动器精度和动态响应方面的苛刻要求。
- 高可靠性和高使用率
- 各模块和功率部件可快速、方便地进行更换,从而确保较高的设备可用性。
- 节能运行
- 输出侧逆变器通过公共直流回路连接在一起,可在电机拖动和发电运行模式之间交换能量。这意味着可以节约能量,对供电端施加的负载较少,电源谐波降低。
- 在某些情况下,传动的进线整流的设计甚至可以低于公共直流母排的逆变的总功率。这样可以显著降低逆变柜运行的能耗。例如,皮带输送机或发动机试验台控制应用中。
- *大线对降低运行、维护和维修成本
- 由于使用菜单式的 STARTER 调试工具,使调试过程简单而快捷。
- 可选的菜单式 AOP30 高级操作面板简单易用,提供纯文本显示和条形图显示。
- 所有变频调速柜都很容易接触,非常易于维修
- 节省空间的系统结构
- 环境友好
- 这些变频调速柜运行起来十分安静,并且由于采用*新的 IGBT 功率半导体和和创新冷却设计,结构十分紧凑。
应用
SINAMICS S120 变频调速柜的开发优化了电机系统的结构。它们用于多个电机必须协调以实现驱动任务的应用,如驱动组中的电机驱动。典型的应用:
- 包装机械
- 塑料加工机器
- 纺织机
- 压力机、冲压机
- 轧机传动
- 举升设备和起重机
- 印刷和造纸机械
- 车辆和齿轮箱试验台
- 试验台应用
- 木材、玻璃、陶瓷行业中使用的机器
- 搬运和装配系统
- 机床
辅助电源系统
一个专用的标准辅助电源系统为变频调速柜的功率组件、风扇和 24 V 负载提供所需的辅助电压。
这些电压*好是使用一个辅助电源模块来生成。也可使用选件K76(进线柜中生成辅助电源)或使用外部辅助电源。
该辅助电源系统包含一个带两个端子排的辅助电源模块(空气冷却)和一个带两个端子排的连接端子(液体冷却)、一个 24 V DC 熔断器以及所需的连接电缆。供货时已完全组装好,即连即用。在现场只需将电缆连接到相邻逆变柜即可。
DRIVE-CliQ 通信
控制单元、功率单元和其它 SINAMICS 部件都通过 DRIVE-CLiQ 进行通讯。
DRIVECLiQ 是驱动器的内部串口,可使用各种长度的预制电缆,方便、快速地配置整个传动。
运输单元
变频调速柜组装成套后以运输单元的方式交付,总长度为 2400 mm。尤其是整流柜与进线柜一起使用时,建议使用该选件。因为在这种情况下,除电气接口(母排)外,进线柜必须配装预充电直流母排或进线电抗器(根据整流柜的型号而定)。对于水冷型边批调速柜,采用运输单元交货的有点是,冷却系统的管路系统可完全不带接头。通过运输单元的方式可快速、方便地在现场组装各种设备。
喷漆模块
以下变频柜标配有带涂层的模块:
- 书本型
- 装机装柜型变频调速柜
- 控制装置
- 传感器模块
- 端子模块
- 高级操作员面板 (AOP30)
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。
镀镍母排
取得抵御环境影响的*佳效果,变频器控制柜中使用的所有铜母线条进行了镀镍处理。而且无需像处理裸铜接头那样来清洁用户端子上的触点。
注:
对于某些选件,出于技术原因,铜母排的某些部分不能镀镍。
变频调速柜的防护等级
EN 60529 标准涉及通过外壳、护盖等对电气设备进行的保护,包括:
- 防止人员意外接触外壳内的带电组件或运动组件,防止固体杂质进入设备(触摸防护和防杂质进入保护)
- 防止水进入变频调速柜(防水保护)
- 国际认可的防护等级缩写
防护等级由字母 IP 与两个数字所组成的缩写来表示。