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。

调节型接口模块 (AIM) 用于与装机装柜型调节型电源模块组合使用。AIM 包含一个具有基本干扰抑制功能的净化电源滤波器,用于调节型电源模块 (ALM) 的预充电电路、进线电源电压采集电路和传感器。在结构尺寸为 FI 和 GI 的模块中已经集成了一个旁路接触器,这使得结构紧凑简洁。净化电源滤波器可以抑制大部分电网谐波。
如果取消了电源模块的再生回馈能力,要在掉电或者紧急回退/紧急停机情况下使驱动受控停止运转,或者要限制短暂制动下的直流母线电压,就必须使用制动模块和配套的外部制动电阻。制动模块含有功率电子器件和对应的控制回路。运行期间,直流母线能会在外部制动电阻器中转化为热能损耗。制动模块以自控方式运行。可以并联多个制动模块。此时必须为每个制动模块配备一个单的制动电阻。
制动模块集成在装机装柜型电机模块、电源模块或功率模块中, 并通过这些模块上的风扇冷却。电子元器件由直流母线供电。制 动模块通过供货范围内的母排套件或柔性电缆连接直流母线,若 采用结构尺寸为 GB 的基本型电源模块,则通过单的预装配电 缆套件连接直流母线(见“附件”)。
制动模块的动作阈值由 DIP 开关调节。技术规格中给出的制动功 率值针对的是动作阈值上限。
装机装柜型制动模块标配了以下接口:
• 1 个直流母线接口 • 1 个制动电阻接口
• 1 路数字量输入(禁用制动模块/应答故障) • 1 路数字量输出(制动模块已禁用) • 1 个DIP 开关,用于调节动作阈值
■集成
装机装柜型制动模块设计安装在装机装柜型风冷设备中。内部安 装了制动模块的电源模块/电机模块/功率模块的风扇也用来冷却
制动模块。由于未配备冷却风扇,所以制动模块不能自行工作。
直流母线中的多余电能由制动电阻消耗。
制动电阻连接在制动模块上。将制动电阻置于控制柜或控制室外部进行散热。因此,降低了对空气调节能力的要求。
我们为装机装柜型模块提供 2 种不同额定功率、峰值功率的制动电阻。制动电阻是通过占空比来的。此外还装入了一个温控开关常闭触点),一旦**出容许温度,开关便作出反应,然后模块型功率模块PM340,结构尺寸FSA 至FSF
5 模块型功率模块PM340 标配了以下接口:
• 电源连接
• 直流母线端子:DCP/R1 和DCN
• PM-IF 接口,用于连接PM340 功率模块和CU310-2 控制单元或
CUA31 控制单元适配器。PM340 功率模块也负责通过集成的
功率单元为CU310-2 控制单元或CUA31 控制单元适配器供电
• 端子DCP/R1 和R2,用于连接外部制动电阻
• 通过螺钉式接线端子或螺栓进行电机连接
• “安全制动继电器”的控制回路,用于控制抱闸
• 2 个PE/保护接地线接口 不带集成输入滤波器的功率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。带集成输入滤波器的功率模块适用于接地的星形TN 供电系统集成制动单元(制动斩波器)的规格设计能够支持外部制动电阻的长期接入。必须对外部制动电阻的温度进行,防止出现热过载。由控制器加以检测。

书本型控制电源模块可通过集成的电位器调节电网或直流母线电压,输出24 V 至28.8 V DC 的电压。控制电源模块可立运行,也可并联运行(多10 个)。模块**部的 DIP 开关用于在断电状态下完成切换任务(有关并联的详细信息,请参见书本型模块的手册)。例如:在电网掉电时,只要存在直流母线电压,便可使用控制电源模块执行紧急回退运动。
■设计
控制电源模块标配了以下接口: ■选型和订货数据
• 1 个电源接口
• 2 个直流母线接口,通过集成的直流母线母排连接
• 2 个电子电源接口,通过集成的24-V-DC 母排连接
• 1 个电子电源接口,通过供货范围内的24-V 端子适配器连接控制
单元、端子模块、编码器模块等(可连接横截面6 mm2,
大保险电流20 A)
• 1 个集成电位器,用于设置输出电压
• 1 路数字量输出,用于反馈无故障状态信号
• 1 个DIP 开关,用于在单模块模式和并联模式之间切换
• 2 个PE/保护接地线接口
控制电源模块的状态通过两个多色LED 显示。
如果没有使用电机模块内部集成的直流母线母排,就必须通过一个直流母线整流适配器在外部提供母线电压,例如:书本型组件和装机装柜型组件需要通过一个外部母排相连。直流母线整流适配器安装在电机模块的直流母线母排上。直流母线电缆针对多排的电机模块配置,我们提供了连接两组驱动的直流母线适配器。直流母线适配器安装在电机模块的直流母线母排的侧面。安装可在电机模块的右侧或左侧进行。直流母线适配器上的性标记(DCN 和DCP)与所选安装侧相匹配。直流母线电缆从后方走线。直流母线适配器(多排结构)无法与用于宽度 ≤ 100 mm 的电机模块的增强型直流母线母排一同使用。直流母线适配器2 件一套进行供货。从上方走线。
按照电流/功率的分级,我们为您提供一系列广泛的单轴电源模块和电机模块:
• 调节型电源模块:单轴装机装柜型的额定功率范围为132 kW 至300 kW
• 单轴电机模块:单轴装机装柜型的额定输出电流范围为210 A 至490 A
原则上,所有的单轴电机模块都可以在对应电压范围的调节型电源模块(ALM) 上运行。自控的整流/再生回馈单元(其中IGBT 负责整流和再生回馈)产
生一个可控的直流母线电压。这样相连的电机模块便可以从电源电压上解耦,而允许范围内的电源电压波动对电机电压产生影响。
此外,必要时调节型电源模块还具有无功功率补偿的功能。 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。如要运行调节型电源模块,必须使用相应的调节型接口模块。
■设计
装机装柜型调节型电源模块标配了以下接口:
• 1 个电源接口
• 1 个- 24-V DC 电子电源接口
• 1 个直流母线接口(DCP, DCN),用于为相连的电机模块供电
• 1 个直流母线接口(DCPA, DCNA),用于连接制动模块
• 3 个DRIVE-CLiQ 接口
• 2 个PE/保护接地线接口
调节型电源模块的状态通过两个多色LED 显示。

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
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