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西门子S120驱动器入门教程(1)——概述

本文是西门子SINAMICS S120变频/伺服驱动器系列教程的第1篇,对S120进行一些概要性的介绍,包括如下两个主题:

  1. S120的分类;

  2. S120的模块化设计;

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1、S120的分类

SINAMICS S120是西门子公司推出的变频/伺服驱动器,它是一个系列产品,功能非常强大,不仅能控制普通的单相/三相异步电动机,还能控制同步电机、直线电机和扭矩电机。

SINAMICS S120分为DC-AC型和AC-AC型。

所谓DC-AC型,是指变频/伺服驱动器的控制单元、整流及逆变都是独立的模块,该类型可以进行多轴驱动(控制多个电机);

所谓AC-AC型,是指变频/伺服驱动器由控制单元和功率模块两部分组成,其中,功率模块集成了整流及逆变功能,该类型只能进行单轴驱动(控制单个电机);

目前,DC-AC型包括两种电压范围:

  • 三相380~480V,其功率范围为:1.6~3000kW;

  • 500~690V,其功率范围为:55~4500KW;

AC-AC型包括两种电压范围:

  • 单相230V,其功率范围为:0.12~0.75KW;

  • 三相380~480V,其功率范围为:0.37~250KW;

从结构上划分,AC-AC型包括书本型和装机装柜型;DC-AC型包括:紧凑书本型、书本型、装机装柜型和机柜单元;

SINAMICS S120家族部分产品如下图所示:

sinamics-s120-high-performance-drives-family.png

2、S120的模块化设计

SINAMICS S120采用模块化结构设计,主要包括如下几个部分:

  • 控制单元;

  • 电源模块;

  • 电机模块;

  • 功率模块

  • 扩展系统组件

  • 其它组件

2.1、控制单元

控制单元包括CU310和CU320两类,支持PROFIBUS-DP和PROFINET两种总线。

CU310控制单元可以控制一个电机,支持TTL/HTL/SSI接口的编码器;包括:CU310-2DP和CU310-2PN两种型号;

CU320控制单元可以实现对单个或多个电源/电机模块的开环和闭环控制,包括:CU320-2DP和CU320-2PN两种型号;

2.2、电源模块

电源模块是一个整流器,它的主要作用是将主电源的三相交流电整流成直流电;根据其整流后直流电源是否可调及再生能量能否回馈电网,电源模块分成:基本型电源模块、非调节型电源模块和调节型电源模块;

基本型电源模块整流后的电压不可调节,并且不能把再生能量回馈电网;

非调节型电源模块整流后的电压不可调节,但是可以把再生能量回馈电网;

调节型电源模块整流后的电压可调,并且可以把再生能量回馈电网;

2.3、 电机模块

电机模块本质上是逆变器,它把电源模块整流后的直流电,逆变成指定电压/频率的交流电,从而控制电机运转;

2.4、功率模块

功率模块是集成了整流和逆变装置的模块,它是AC-AC型驱动器的组成部分。功率模块的再生能量无法回馈电网,因此需要使用制动电阻。

2.5、扩展系统组件

扩展系统组件包括控制器适配单元、端子模块、集线器、传感器模块、可选通信板、基本操作面板等;

2.6、其它组件

其它组件包括:进线侧组件、直流母线组件、电机侧组件。

其中:

进线侧组件包括:电源电抗器、电源滤波器等;

直流母线组件包括:制动电阻、电容器模块、控制电源模块等;

电机侧组件包括:电机电抗器、电压保护模块等;

好了,关于SINAMICS S120的概述先介绍到这里,更多细节内容将在后续文章陆续介绍。

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