电源模块从电源电压中生成直流电压，通过直流母线向电机模块提供电能。SINAMICS S120 产品系列提供以下电源模块类型：非调节型电源模块
非调节型电源模块可以通过一个不受调节的整流器为驱动组的直流母线供电，也可以将产生的多余电能反馈到电网中。直流母线电压的变化和电源电压的变化成正比。只有在以下情况下才必须使用制动模块和制动电阻：在岛式电网中或者电网掉电时，即电能无法反馈到电网中时，仍需要使驱动受控停止。如果非调节型电源模块用作电源，必须安装配套的进线电抗器。也可以选择安装一个输入滤波器，将干扰电压限制到EN 61800-3 C2 类极限值的范围内。
调节型电源模块为直流母线提供电能，并可以将再生电能反馈到电网中。和非调节型电源模块相比，它产生受控的直流电压，在电源电压出现波动时，该电压仍能保持恒定。此时，电源电压必须保持在允许的公差范围内。只有在以下情况下才必须使用制动模块和制动电阻：即使电网掉电，即电能无法反馈到电网时，驱动仍需要受控停止。调节型电源模块从电源中产生一个近似正弦波形的电流，几乎不产生任何有害谐波。请确保使用的调节型接口模块和输出类型相匹配（原理图，参见“装机装柜型调节型电源模块”）。
装机装柜型调节型电源模块所有调节型电源模块运行所需的组件都集成在调节型接口模块中。结构尺寸HX 和JX 还另外需要一个外部旁路接触器。
SINAMICS S120 驱动系列中简单的一个型号由一个控制单元CU310-2 和一个功率模块构成。在这个功率模块中集成了一个电源整流器、直流母线和为电机供电的逆变器。
功率模块设计用于无法将电能反馈回电网的单轴驱动。制动时产生的电能被制动电阻转换成热量。功率模块也可以和控制单元CU320-2 或SINUMERIK 中集成的驱动控制组合使用，例如：在单轴驱动添加到多轴驱动组的配置中。此时，模块型功率模块必须配备控制单元适配器 CUA31。该适配器通过DRIVE-CLiQ 连接到CU320-2 控制单元或SINUMERIK的NCU。装机装柜型功率模块则直接通过DRIVE-CLiQ 电缆连接到控制单元。
书本型
书本型组件适合用于多轴应用，彼此贴近安装。用于共用直流 母线的接口已经集成在组件中。
在控制柜散热方面，书本型SINAMICS S120 为您提供多种的可选方案。根据应用的不同，组件产生的热量损耗可以通过三种冷却方式排放到环境中。这些组件仅在背面板样式和外部风扇模块位置方面采用了不同设计。在所有型号中，前面板即各个接口所在的面板和组件宽度都一样。内部风冷
在这种标准方案中，驱动组件中各个电子元件、功率元件产生的功率损耗通过自然冷却或强制通风系统排散到控制柜内部。外部风冷外部风冷使用了穿墙式安装技术。功率元件的散热器穿过控制柜内的安装面，因此可以将功率回路的热量损耗释放到一个单的外部散热器。配有散热片和风扇模块（属于供货范围）的散热器向后**，进入一个单的通风管道，该管道也可以向外打开。柜内残留的热量损耗绝大部分由电子元件产生。
控制单元CU310-2 PN 和CU310-2 DP
CU310-2 控制单元设计用于 SINAMICS S120 (AC/AC) 的通讯及开环/闭环控制功能，它和功率模块 PM340 组合在一起，便构成了一个强大的单轴驱动器。两种不同类型 PROFINET (PN) 和PROFIBUS (DP) 可用于现场总线通讯。
CU310-2 控制单元标配了以下接口： • 现场总线接口- CU310-2 PN：1 个 PROFINET 接口，带 2 个端口（RJ45 插 座），符合PROFIdrive V4 行规- CU310-2 DP：1 个PROFIBUS 接口，符合PROFIdrive V4 行规
• 1 个DRIVE-CLiQ 插座，用于与DRIVE-CLiQ 电机或其他 DRIVE-CLiQ 节点（例如，编码器模块或端子模块）的通讯
• 1 个编码器，可检测以下编码器信号 - 增量编码器TTL/HTL- SSI 编码器，不带增量信号 • 1 个PE/保护接地线接口
• 1 个电子电源接口，通过-24-V DC 电源连接器连接 • 1 个温度传感器输入（KTY84-130/PT1000 或PTC）
• 3 路可设定的故障安全（可用于V4.5 和更高版本的固件）隔离 数字量输入或6 路可设定的隔离数字量输入。 可以对故障安全数字量输入进行布线，即可以通过 PROFIsafe 连接到上位控制器。
5 路可设定的隔离数字量输入
• 1 路可设定的故障安全（可用于V4.5 和更高版本的固件）隔离数字量输出或1 路隔离数字量输出2)
• 8 路可设定的双向非隔离数字量输入/输出2)
• 1 路模拟量输入，可选择±10 V（分辨率12 位+ 符号）或±20 mA（11 位+ 符号）
• 1 个以太网接口（RJ45 插座），用于调试和诊断
• 1 个CF 卡插槽，固件和参数保存在该存储卡上
• 1 个PM-IF 接口，用于和模块型功率模块通讯
• 3 个测试插座和一个参考接地，用于调试支持
• 1 个用于连接BOP20 基本操作面板的接口3)控制单元CU310-2 的状态通过多色LED 来显示。基本操作面板BOP20 可直接卡接在控制单元CU310-2 上，例如用于诊断。
控制单元CU310-2 通过PM--IF 接口控制模块型功率模块。 DRIVE-CLiQ 电机或编码器模块(SMC) 也可连接到集成的 DRIVE-CLiQ 插座，以方便无DRIVE-CLiQ 接口的电机的工作。
通过基本操作面板 BOP20 可直接在设备上修改参数。设备运行 时同样可将BOP20 卡接到控制单元CU310-2 上用于诊断。
控制单元 CU310-2 及其连接的组件的调试和诊断通过调试工具 STARTER 进行。控制单元CU310-2 需要一张固件版本为V4.4 或 更高的CF 卡。
控制单元CU310-2 PN 按照PROFIdrive V4 协议通过PROFINET IO 和上层控制系统进行通讯。这样一来，配备控制单元 CU310-2 PN 的 SINAMICS S120 驱动 系统相当于一个PROFINET-IO 设备，并具备以下功能：
• PROFINET IO-设备
• 全双工传输100 Mbit/s
• 支持PROFINET IO 实时通讯类别： - RT（Realtime，实时）- IRT（Isochronous Realtime，等时同步实时），小发送周期 500 μs5
• 按照PROFIdrive V4 作为PROFINET IO 设备连接至控制系统
• 标准TCP/IP 通讯，用于支持通过调试工具STARTER 进行配置以及访问集成的网络服务器
• 集成了基于 ERTEC-ASIC 的、带两个 RJ45 插座的 2-端口开树形）。CF 卡。关。从而可实现无附加外部开关的拓扑（直线形、星形、若需使用数字量输出，必须在 X124 端子上连接一个 24-V 电源。 运行控制单元 CU310-2 必须使用一张固件版本为 V4.4 或更高的
控制单元 CU320-2 用于执行一个或多个电机模块、电源模块的通讯、开环和闭环控制功能。控制单元 CU320-2 主要设计用于多轴驱动。
固件和参数设置均保存在CF 卡上。控制单元CU320-2 上设有对
应的CF 卡插槽。
除产品编号外，还可订购以下带或不带性能扩展的固件选件： • Safety Integrated 扩展功能，每根轴的代码F01 - F06 • 高输出频率1)，代码J01
固件选件也可以现场激活，例如：在下订单时还无法确定所需的 扩展性能或必须重新激活Safety Integrated 扩展功能。此时，您 需要输入 CF 卡的序列号以及需要激活的固件选件产品编号。这 样便可通过许可证数据库获取对应的许可证密钥，并使能固件 选件。许可证密钥只针对该 CF 卡有效，不能传送到另一张 CF 卡上。
DRIVE-CLiQ 组件（例如电机模块和调节型电源模块）可连接到CU320-2 控制单元。这些模块的数量取决于需要的性能，包括工作方式和附加功能。设备运行时同样可将 BOP20 卡接到控制单元 CU320-2 上用于诊断。控制单元 CU320-2 及其连接的组件的调试和诊断通过调试工具STARTER 进行。运行控制单元 CU320-2 PN 需要一张固件版本为 V4.4 或更高的CF 卡。运行控制单元 CU320-2 DP 需要一张固件版本为 V4.3 或更高的CF 卡。
非调节型电源模块是指防失速的整流/再生回馈单元（二极管电负责整流；IGBT 负责防失速整流再生回馈），具有 的持续再生回馈功率。模块的再生回馈能力可通过一个数字量输入非调节型电源模块 5 kW 和 10 kW）或通过参数设置（非调节型电源模块16 kW、36 kW 和55 kW）来取消。
非调节型电源模块适用于接地的星形 TN、TT 供电系统和不接地 的对称IT 供电系统。直流母线通过集成的预充电电阻进行预充电。如要运行非调节型电源模块，必须使用相应的进线电抗器。
■设计
书本型非调节型电源模块标配了以下接口：
• 1 个电源接口，通过螺钉式端子连接
• 1 个- 24-V DC 电子电源接口，通过供货范围内的 24-V 端子适配器连接
• 1 个直流母线接口，通过集成的直流母线排连接
• 2 个PE/保护接地线接口
• 2 路数字量输出（只针对5 kW 和10 kW 型SLM）
• 1 路数字量输出（只针对5 kW 和10 kW 型SLM）
• 3 个DRIVE-CLiQ 接口只针对16 kW、36 kW 和55 kW 型SLM）
非调节型电源模块的状态通过两个多色LED 显示。信号电缆的屏蔽层可以通过屏蔽端子与电机模块连接，如魏德米勒公司的KLBÜ3-8 SC 型端子。
非调节型电源模块的供货范围包括：
• 长0.11 米的DRIVE-CLiQ 电缆，用于连接安装在左侧的控制单元 以及驱动控制系统（只针对16 KW、36 kW 和55 kW 型SLM）
• 2 个哑插头，用于盖住不使用的 DRIVE-CLiQ 接口（只针对 16 KW、36 kW 和55 kW 型SLM）
• DRIVE-CLiQ 电缆，长度与非调节型电源模块的宽度相匹配，用于 连接相邻的电机模块，长度= 非调节型电源模块的宽度+ 0.11 米
• 跳线，用于连接- 24-V 直流母排和临近的电机模块 • 24-V 端子适配器(X24) • 数字量输入/输出X21 • 数字量输入/输出X22
（只针对5 kW 和10 kW 型SLM） • 电源接口X1
（只针对5 kW 和10 kW 型SLM） • 1 套警告标签，30 种语言
装机装柜型
高输出功率组件（** 100 kW）采用的是装机装柜型结构。它们作为电源模块和电机模块提供。这种型式的组件采用的是内部风冷。 SINAMICS S120 Combi 是一款结构较其紧凑且坚固耐用的驱动系统，适用于紧凑型车床和铣床。使用SINMAICS S120 Combi 必须配置NCU 710.3B PN。SINAMICS S120 Combi 在一个单的功率模块中集成了一个带再生回馈功能的供电单元、用于主轴电机和进给电机的功率单元以及一个TTL 编码器接口。
特点是，由于采用的400 伏技术，使其在控制柜内的空间和能量要求都很低，同时通过增加紧凑书本型电机模块使扩展性更加完善。
若要使用紧凑书本型电机模块进行扩展，必须配合使用 NCU710.3B PN SINAMICS S120 Combi (SINUMERIK 840D sl 和BASIC) 。
使用智能DRIVE-CLiQ 接口连接电缆。
模块型
模块型组件适合用于单轴应用。控制单元CU310-2 DP/CU310-2 PN 或者控制单元适配器CUA31可以直接卡装在该组件上。这种型式的组件采用的是内部风冷。
系统附件 SINAMICS S120 组件设计用于柜内安装
驱动系统的整体结构是由选中的控制单元、电源模块、电机模块
或功率模块定义的。通过这些系统组件，您可以获得适合驱动任
务的方案。
您还可以安装系统附件来扩展系统的功能范围，使系统功能和驱
动任务匹配。
系统组件主要有以下几种：
• 直流母线组件
例如：制动模块和制动电阻
其他用于稳定直流母线电压、提供电子电源的组件是可选组件。 它的出色之处在于：
• 易于操作
• 简单的安装和布线
• 实用的连接系统、符合EMC 要求的布线
• 统一的设计
• 无缝安装
• 多种冷却方案
坚固耐用的组件
• 附加系统组件
例如：将I/O 接口扩展为机器接口的端子模块。
• 编码器系统连接组件
用于将不同类型的编码器连接到SINAMICS S120 上
• 电网侧功率元件
例如：熔断器、接触器、电抗器、过滤器，用于开关供电电源
和满足EMC 要求 为增强耐用性，标准的 SINAMICS 设备都配备了经过涂装处理或部分涂装处理的模块。
模块上的喷漆可以防止灵敏的SMD 元件受到有害气体、化学粉尘和湿气的腐蚀。能效5 SINAMICS S120 驱动系统采用节能设计：反馈轴的能量、在多轴配置的直流母线组内利用该能量，并将它反馈回电网。即使在达到的供电能力时，也不会在控制柜内产生多余的热量。由于智能式补偿电容性和电感性无功电流，SINAMICS S120 还同时确保了供电中不会出现多余的功率损耗，不会出现电流谐波。它不仅可以防止对其他负载产生不良影响，而且还可以减少控制柜内产生的热量。
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