西门子S120双轴电机模块6SL3120-2TE21-8AD0代理商
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- SINAMICS S110 伺服驱动器
- SINAMICS S120 内置设备
- SINAMICS S120 Combi 变频器系统
由于带有分开的电源装置和控制单元，SINAMICS S120 变频调速柜系统可完美地满足大量不同驱动任务的要求。
控制单元根据要控制的驱动器数量和所需性能级别进行选择，而电源装置的额定值必须要满足系统的电能要求。控制单元和电源装置之间的连接可非常简便地使用数字系统接口 DRIVE‑CLiQ 来完成。
控制单元 CU310-2 PN
控制单元 CU320-2 PN
CU310‑2 DP 和 CU310‑2 PN 控制单元
CU310 2 控制单元用于控制单机传动装置。标配有一个 PROFIBUS 接口 (CU310 2 DP) 或一个 PROFINET 接口 (CU310 2 PN) 以及一个 TTL/HTL 编码器分析电路。
控制单元 CU320‑2
CU320‑2 控制单元用于多个传动装置。此时，以下设备可通过控制单元 CU320‑2 运行。
CU320-2 控制单元可用于在多个传动装置间建立连接，并实现简单工艺功能。
最简单的 SINAMICS S120 传动系统由一个 CU310 2 控制单元和一个变频装置组成。变频装置中集成有一个进线整流器、一个直流回路和一个用于为电机供电的逆变器。
带有 CU310 2 控制单元的块型电源模块和 BOP20 基本操作面板
电源模块针对不能将电能回馈至电源的驱动器而设计。制动过程中产生的能量通过制动电阻器而被转换为热量。
变频装置也可通过 CU320-2 控制单元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension 来运行，例如，在向一个多轴传动组中添加了一个单机传动装置之后。在这种情况下，块型功率模块必须配备 CUA31/CUA32 控制单元适配器。该多轴传动组通过 DRIVE CLiQ 连接到 CU320 2 控制单元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension。使用 DRIVE-CLiQ 电缆可以将装机装柜型功率模块直接连接到控制单元。
电机模块中集成了一个直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。
逆变装置设计用于多轴传动。多个电机模块是通过一条共用直流母线相互连接的。由于多个电机模块共用同一个直流环节，因此它们可相互交换能量，即如果一个以发电机模式运行的电机模块产生了电能，该电能就可被以电机模式运行的另一个电机模块使用。由电源模块为电压源直流链路提供电源电压。
电源模块可产生一个直流电压，用于通过电压源直流链路向电机模块供电。
基本电源模块
基本整流柜仅为整流供电工作而设计，即，它无法将再生能量回馈给电网。若产生再生能量，例如，驱动装置制动时，必须通过一个制动模块和一个制动电阻器，将制动能量转换成热。如果基本电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。为了确保符合 EN 61800 3 标准的类别 C2 所规定的限值，还可以安装一个进线滤波器 EN 61800‑3。
非调节型电源模块 (Smart Line)
非调节型电源模块可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动模块和制动电阻器。如果非调节型电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。为了确保符合 EN 61800 3 标准的类别 C2 所规定的限值，还可以安装一个进线滤波器 EN 61800‑3。
调节型电源模块 (Active Line)
调节型电源模块可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动模块和制动电阻器。但是，与基本电源模块和非调节型电源模块相比，调节型电源模块可产生可调直流电压，而不管电网波动如何。在这种情况下，电源电压必须保持在容许的电压公差范围内。调节型输入模块从电源吸收波形基本上是正弦波的电流，限制了任何有害谐波成分。
为了操作有源整流装置，必须使用具有适当额定值的有源滤波装置。为了确保符合 EN 61800 3 标准的类别 C2 所规定的限值，还可以安装一个进线滤波器 EN 61800‑3。
有关组态采用 SINAMICS S120 的传动系统的详细信息，请参见“系统说明 – 规格设计”。
电源模块、电机模块和输入模块分为书本型、紧凑书本型、块型和机架型：
根据具体结构型式，有两个冷却方式可供采用：
内部空气冷却
在这种标准解决方案中，来自驱动部件的电子电路和功率部分的功率损耗通过自然冷却或布置到控制柜内部的强迫通风冷却系统来排除。
液体冷却
对于液冷型变频调速装置，散热器上安装有功率半导体器件，冷却介质从该散热器中流过。装置产生的大部分热量由冷却介质吸收，并可散到控制柜外面。
不同形式的设备可作为一种完整系统解决方案来购买。用户可利用传动装置专家的专有知识，无需花费宝贵的时间来计算具体应用的热量设计要求。尤其是在液冷型变频调速装置的应用中，用户可获得技术上可靠的解决方案，并可降低其工程成本。该系统解决方案可扩展为具有冷却系统和温度/冷凝控制的成套控制柜。
我们可根据要求提供详细信息。
SINAMICS S120 变频调速柜可对各个轴的电能进行回收并在多轴配置的直流回路中使用，并且可将能量回馈到电源系统中，从而节省了能量。即使在完全馈电下，控制柜中也不会产生多余热量。由于有源整流装置可防止产生容性和感性无功电流，因此，SINAMICS S120 还能确保电源中不会产生不必要的功率损耗，并且不会产生电流谐波。这不仅防止了对其它负载造成有害影响，同时也降低了控制柜中产生的热量。
系统部件分为以下类别：
书本型单元最适合于多轴应用，它们是彼此相邻安装的。公共直流回路连接一种集成式连接。它们是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。
从书本型模块，我们针对具有很高紧凑性要求的驱动装置开发出紧凑书本型模块。紧凑式书本型提供了书本型的几乎全部优点，但总高度减小，过载能力更高。它们是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。
块型模块最适合单轴应用，仅具有电源模块。
CU310-2 可直接进行卡装。它们是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。
通过推穿型，电源模块散热片延伸穿过控制柜的后面板，从而有利于冷却。推穿型应该用于控制柜内部产生的功率损耗量必须最小化的应用中。
输出功率更高的装置（约 100 kW 或更高）采用变频调速装置结构。它们分为整流装置、电源模块和逆变装置。机架型模块是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。可以针对特殊应用（如挤出过程或船舶工程）订购水冷式设备。CU310‑2 控制单元可被集成到电源模块中。
产品目录 D 21.3 中提供了液冷型变频器的其它信息。
除产品目录中列出的变频器外，SINAMICS S120 变频调速柜是一个适用于多机传动的模块化机柜系统，该系统采用集中整流供电和公共直流母排。通常应用于纸加工机械、轧机、试验台或升降机等领域。空冷型变频调速柜的总额定功率可高达 4500 kW，而水冷型可高达 5700 kW。
系统的主要组成部分：
一种位置编码器，在接通其电源之后，可立即将驱动系统的位置作为绝对实际值提供使用。如果是单圈编码器，信号采集范围为转动一圈；如果是多圈编码器，信号采集范围为转动多圈（例如，典型的有4096 转）。在将绝对值编码器用作位置编码器时，在接通之后不需要进行找零运行，因此不需要基准开关（例如 BERO）。
有回转式和直线绝对值编码器。
绝对值编码器示例：
供货的1FK 和 1FT 电机可以配有集成式多圈绝对值编码器，每圈2048个正弦/余弦波形信号，超过4096 绝对转数，且有→“EnDat协议”。
一种使用→“调节型电源模块”馈电的功能，包括所需附加部件（滤波器，开关设备，“控制器”的计算功率部分，电压检测等）
该模块包括→“调节型电源模块”所需的输入侧部件，例如象预充电电路（预充电接触器和缓冲保护功能）。
一个受控、自整流换向的馈入/反馈装置（在馈入/反馈方向带有 IGBT），可为电机模块提供一个稳定的直流链路电压。有源线路模块和线路电抗器协同作为一个增压变频器运行。
异步电机是一种交流电机，其转速小于同步转速。
异步电机既可以直接以星形或三角形方法连接到三相电源中，也可以通过一个变频器连接到三相电源上。
与一个变频器共同使用时，异步电机就成了“变速驱动系统”。
其它常有的术语：鼠笼式电机。
参见→“双轴电机模块”
概述
控制装置
电源模板
电机模块
电源模块
冷却方式
定制应用
能效
系统部件
例如，制动模块和制动电阻器
例如，电机电抗器
例如，终端模块、操作员面板和通讯板
用于将各种编码器连接到 SINAMICS S120
书本型变频调速柜
紧凑书本型
块型
装机装柜型变频调速柜
变频调速柜
概述
绝对值编码器
调节馈电
调节型接口模块
有源整流单元
异步电机
Thanks to our strong innovation capacity, sector know-how and outstanding customer benefits of our automation solutions for machine tools and production machines, Siemens is one of the leading suppliers of Motion Control Systems worldwide. For this reason, we can supply many references in different areas.
概述
Motion Control Solutions "Made by Siemens"
概述
具有一个中央控制模块的系统结构
每个电子协同型驱动装置都可协同进行工作，以便完成用户的驱动任务。上位控制器可使驱动装置产生所需的协调运动。这就要求控制器与所有驱动装置之间应实现循环数据交换。迄今为止，这种数据交换必须通过一个现场总线实现，安装和设计费用相应较高。而 SINAMICS S120 变频调速柜则采取了一条不同的途径：一个中央控制器对所有连接的轴进行驱动控制，并且还可在驱动装置之间或者在轴之间实现技术性的逻辑互连。由于全部所需数据均存储在中央控制器中，这些数据无需进行传输。在一个控制器内即可交叉轴连接，利用一个鼠标，使用 STARTER 调试工具即可进行便捷的组态。
- SINAMICS S120 变频调速柜控制器可自动执行简单的技术功能任务
- CU310‑2 DP 或 CU310‑2 PN 控制单元可用于单机驱动
- CU320‑2 DP 或 CU320‑2 PN 控制单元适合多轴应用。
- 借助于 SIMOTION D 的功能更强大的控制单元 D410‑2, D425‑2, D435‑2, D445‑2 和 D455‑2（按照性能进行分级），可完成复杂运动控制任务。
有关 SIMOTION 的详细信息，请参见西门子工业产品网上商城和产品目录 PM 21。
这些控制单元均基于面向对象的 SINAMICS S120 标准固件，该固件包含所有最常用的控制模式，可升级以满足最高性能要求。
驱动控制以组态方便的驱动对象形式来提供：
- 进线整流控制
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矢量控制
- 通用机器和工厂结构中具有高精度和转矩稳定性的变速传动装置
- 特别适合于异步（感应）电机
- 脉冲模式得到优化，可实现高效电机/变频器系统
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伺服控制
- 具有高动态响应运动控制
- 具有等时 PROFIBUS/PROFINET 的角同步
- 可用于机床以及生产机械
最常用的 v / f 控制模式存储在矢量控制驱动对象中，适用于执行简单的应用，如使用 SIEMOSYN 电机的组驱动。
CompactFlash 卡
SINAMICS S120 驱动器的功能存储在 CF 卡上。此存储卡中包含用于所有驱动装置的固件与参数设置（以项目的形式）。CF 卡还可保存附加项目，这意味着在调试不同类型的系列机床时，可立即访问正确的项目。在控制单元启动之后，CompactFlash 存储卡上的数据被读取并装到 RAM 中。
固件以对象的形式进行组织。驱动对象用于针对输入模块、电机模块、电源模块以及通过 DRIVE-CLiQ 连接的其他系统组件执行开环和闭环控制功能。
驱动对象
一个驱动对象就是一个独立软件功能，它带有自己的参数，如有必要，还带有自己的故障消息和报警。
通过 SIMOTION 对工艺功能加以扩展
SIMOTION D 控制单元支持多驱动器的协调运动控制。除驱动对象外，还可在这些控制单元上实现工艺对象。可将这些对象进行分组以形成工艺功能包，并提供扩展的运动控制功能（如同步操作、凸轮盘、路径插补等）或工艺功能（如凸轮控制器、温度或压力控制）。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131-3 的 PLC，这意味着该系统不仅能够控制运动序列，而且还可控制包括 HMI 及 I/O 的整台机器。
有关 SIMOTION 的详细信息，请参见西门子工业产品网上商城和产品目录 PM 21。
全面的开环和闭环控制功能
广泛的标准功能（如设定点输入、数据组切换、控制器优化、动态缓冲等）确保了极高的运行可靠性和优异的应用灵活性。
关键开环和闭环控制功能概览
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SINAMICS S120 闭环控制模式 |
SINAMICS S120 开环控制模式 |
书本型/机架型 SINAMICS S120 的主要功能 |
备注，说明 |
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