西门子变频器维修6AG1210-1PE23-2UL0工业自动化产品
功率模块 功率模块的说明
警告
连接不的电源可危险
连接不配套的电源可能会使某些设备部件带电,外壳可能携带危险电压,外壳时可
能会重伤或死亡。
• 只允许使用配套的电源来运行功率模块。
警告
电源进电线中的保护接地线断线时高放电电流可能
驱动部件通过保护接地线传导高放电电流。保护接地线断线时带电部件可能会
人员重伤,甚至是死亡。
• 遵循保护接地线敷设 (页 426)的规定。
说明
居住中的高频可外部设备功能异常
在符合电磁兼容产品 IEC 61800-3 的类 C2
中(居住领域和工商业领域),设备可能会产生高频,从而其他设备功能异常。
• 由专业人员采取相应的抗措施进行安装和调试。
说明
UL 认证的上只允许使用具有 UL 认证的导线。功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
78 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
4.2.1 PM240-2 说明
功率模块是一个功率单元(变频器),为相连电机供电。功率模块必须与控制单元相连接,
而控制单元中储存有控制和调节功能。
功率模块设计用于无法将电能反馈回电网的单轴驱动。其产生的再生能量通过制动电阻转
化为热能。
模块型功率模块具备:
● 向电机供电的输出逆变器
● 制动斩波器,用于外部制动电阻
● 电源 DC 24 V / 1 A
● 用于功率半导体散热的风扇
● 功率模块 PM240-2 FSD 到 FSG 配有集成直流母线电抗器,因此无需电源电抗器。
功率模块 FSA 至 FSF 可以提供 0.55 kW 至 132 kW
范围内的功率,有带集成电源滤波器和不带电源滤波器两种规格。
功率模块 FSG 可覆盖的功率范围为 160 kW 至 250 kW。其配备了电源滤波器:
● 400 V 设备:可选 C2 或 C3 滤波器
● 690 V 设备:C3 滤波器
功率模块 PM240-2 设计用于电柜中的安装,具有以下冷却:
● 内部风冷柜装式安装设备
● 外部风冷穿墙式安装设备(FSG 除外)
表格 4- 1 功率模块 PM240-2 一览(结构尺寸/功率)
结构尺寸 功率 kW
200-240 V 200-240 V
PT
380-480 V 380-480 V
PT
500-690 V 500-690 V
PT
FSA 0.55 - 0.75 0.75 0.55 - 3 3 - -
FSB 1.1 - 2.2 2.2 4 - 7.5 7.5 7.5 -
FSC 3 - 7.5 7.5 11 - 15 15 - -
FSD 11 - 18.5 18.5 18.5 - 37 37 11 - 37 -
FSE 22 - 30 30 45 - 55 55 45 - 55 -
FSF 37 - 55 55 75 - 132 132 75 - 132 -
FSG - - 160 - 250 - 160 - 250 -功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 79
表格 4- 2 功率模块 PM240-2(FSA 至 FSG)一览
FSA
型功率模块,带和不带电源滤波器
FSA
型穿墙式安装功率模块,带和不带电源滤波器
FSB
型功率模块,带和不带电源滤波器
FSB
型穿墙式安装功率模块,带和不带电源滤波器
FSC
型功率模块,带和不带电源滤波器
FSC
型穿墙式安装功率模块,带和不带电源滤波器功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
80 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
FSD
型功率模块,带和不带电源滤波器1)
FSD 型穿墙式功率模块,带和不带电源滤波器1)
FSE
型功率模块,带和不带电源滤波器1)
FSE 型穿墙式功率模块,带和不带电源滤波器1)功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 81
FSF
型功率模块,带和不带电源滤波器1)
FSF
型穿墙式安装功率模块,带和不带电源滤波器1)
FSG 型功率模块,集成 C2/C3
电源滤波器2)
1) PM240-2,FSD 到 FSF,200-240 V 仅提供不带集成电源滤波器的规格。
2) PM240-2,FSG 380-480 V 可选配 C2 或 C3 滤波器;FSG 500-690 V 只能配备 C3
滤波器。功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
82 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
4.2.2 UL/cUL/CSA 要求
功率模块在美国/加拿大投入使用时需要加装的组件(UL/cUL)
● 在 UL/cUL 认证的结构中需使用章节“通过电源熔断器和功率开关进行过流保护
(页 47)”中的 UL/cUL 允许的熔断器类型或断路器。
● 内置的半导体短路保护不提供线路保护。
● 根据 NEC 或 CEC,部分 1 规定和本地适用的规定在设备侧创建线路保护。
● 功率模块提供符合 UL 61800-5-1 的内部电机过载保护,保护阈值:
– 结构尺寸 FSA … FSF 时为所输入电机额定电流的 115 %
– 结构尺寸 FSG 时为所输入电机额定电流的 120 %
您可在调试功率模块时输入电机数据和保护功能。请注意相应操作说明中的详细信息
。
● 在 FSF 和 FSG 型模块上进行电源和电机的连接时只能使用 UL 认证的环形电缆终端
(ZMVV),其适用各自相应的电压,允许的电流至少为输入或输出电流的 125
%。请使用较大值作为基准。
● 请注意,UL/cUL 认证设备的电源电压和输出电压不得超过 600 V。
● FSA ... FSC:只允许使用可在 75 °C 下使用的铜导线。
● FSD ... FSG:只允许使用可在 60°C 或 75°C 下使用的铜导线。
● 功率模块是开放式设备。
● 采用穿墙式安装的功率模块 FSD … FSF
是开放式设备。控制柜背板需要外壳 1。
CSA 的其他要求,FSA ... FSC 型
请为功率模块配备一个外部防装置,该装置应具有以下技术特性:
● 过压保护器,具有检验标志(类别控制号:VZCA 和 VZCA7)
● 额定电压
– 240 V(相对地),240 V(相间),用于 200 V 功率模块
– 480 V(相间),用于 400 V 功率模块
3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.、3A、、10A、20A、40A可并联.
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● 端电压 VPR – 200 V 功率模块 2 kV – 400 V 功率模块 2.5 kV ● 过压类别 III ● 污染等级 2 ● 适用于 SPD 应用,类型 1 或类型 2(SPD = Surge Protective Device) 的其他要求,结构尺寸 FSD … FSG 必须确保功率回路所有接线的过压类别(OVC)为 III 类。要求在电源侧串联过压器(SPD = Surge Protective Device)。器的额定电压不能低于电源电压且必须确保此处规定的限值 VPR(VPR Voltage Protection Rating = 端电压)。 电源电压 接地 相位对接地 相位对相位 额定电压 VPR 额定电压 VPR 3 AC 200 V … 240 V 接地的中性线 139 V 2.5 kV 240 V 4 kV 接地的外导体 240 V 4 kV 240 V 4 kV 3 AC 380 V … 480 V 接地的中性线 277 V 4 kV 480 V 4 kV 接地的外导体 480 V 6 kV 480 V 4 kV 3 AC 500 V … 600 V 接地的中性线 347 V 6 kV 600 V 4 kV 接地的外导体 600 V 6 kV 600 V 4 kV
安装尺寸和紧固扭矩
在下表中列出了功率模块的安装尺寸以及用于固定的紧固扭矩。
表格 4- 21 PM240-2,用于安装的安装尺寸和紧固扭矩
结构尺寸 高度、宽度、深度 固定 紧固扭矩
无屏蔽连接板 有屏蔽连接板
FSA mm 196 x 73 x 165 276 x 73 x 165 3 个 M4 螺栓
3 个 M4 螺母
3 个 M4 垫片
2.5 Nm
(22.1 lbf in),
使用垫片
inch 7.72 x 2.87 x 6.50 10.87 x 2.87 x 6.50
FSB mm 292 x 100 x 165 370 x 100 x 165 4 个 M4 螺栓
4 个 M4 螺母
4 个 M4 垫片
2.5 Nm
(22.1 lbf in),
使用垫片
inch 11.46 x 3.94 x 6.50 14.57 x 9.94 x 6.50
FSC mm 355 x 140 x 165 432 x 140 x 165 4 个 M5 螺栓
4 个 M5 螺母
4 个 M5 垫片
3.5 Nm
(31.0 lbf in),
使用垫片
inch 13.98 x 5.51 x 6.50 16.10 x 5.51 x 6.50
FSD mm 472 x 200 x 237 707.5 x 200 x 237 4 个 M5 螺栓
4 个 M5 螺母
4 个 M5 垫片
6 Nm
(53.1 lbf in),
使用垫片
inch 18.50 x 7.87 x 9.33 27.85 x 7.87 x 9.33
FSE mm 551 x 275 x 237 850 x 275 x 237 4 个 M6 螺栓,
4 个 M6 螺母,
4 个 M6 垫片
10 Nm
(88.5 lbf in),
使用垫片
inch 21.69 x 10.83 x 9.33 33.46 x 10.83 x 9.33
FSF mm 708 x 305 x 357 1107 x 305 x 357 4 个 M8 螺栓
4 个 M8 螺母
4 个 M8 垫片
25 Nm
(221 lbf in),
使用垫片
inch 27.87 x 12.01 x 14.06 43.58 x 12.01 x 14.06
FSG mm 1000 x 305 x 357 1286 x 305 x 357 4 个 M10 螺栓
4 个 M10 螺母
4 个 M10 垫片
50 Nm
(443 lbf in),使用
垫片
inch 39.37 x 12.01 x 14.06 50.63 x 12.01 x 14.06
表格 4- 22 穿墙式安装 PM240-2,用于安装的安装尺寸和紧固扭矩
结构尺寸 高度、宽度、深度 固定 紧固扭矩
无屏蔽连接板 有屏蔽连接板
FSA mm 238 x 126 x 171 322 x 126 x 171 6 个 M5 螺栓
6 个 M5 螺母
6 个 M5 垫片
3.5 Nm
(31.0 lbf in),
使用垫片
inch 9.37 x 4.96 x 6.73 12.68 x 4.96 x 6.73
FSB mm 345 x 154 x 171 430 x 154 x 171 8 个 M5 螺栓
8 个 M5 螺母
8 个 M5 垫片
3.5 Nm
(31.0 lbf in),
使用垫片
inch 13.58 x 6.06 x 6.73 16.93 x 6.06 x 6.73功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 113
结构尺寸 高度、宽度、深度 固定 紧固扭矩
无屏蔽连接板 有屏蔽连接板
FSC mm 411 x 200 x 171 500 x 200 x 171 8 个 M5 螺栓
8 个 M5 螺母
8 个 M5 垫片
3.5 Nm
(31.0 lbf in),
使用垫片
inch 16.18 x 7.87 x 6.73 19.69 x 7.87 x 6.73
FSD mm 517 x 275 x 237 650 x 275 x 237 10 个 M5 螺栓
10 个 M5 螺母
10 个 M5 垫片
3.5 Nm
(31.0 lbf in),使用
了垫片
inch 20.35 x 10.83 x 9.33 25.59 x 10.83 x 9.33
FSE mm 615 x 354 x 237 722 x 354 x 237 10 个 M5 螺栓
10 个 M5 螺母
10 个 M5 垫片
3.5 Nm
(31.0 lbf in),使用
了垫片
inch 24.21 x 13.94 x 9.33 28.43 x 13.94 x 9.33
FSF mm 754 x 384 x 358 1021 x 384 x 358 12 个 M6 螺栓
12 个 M6 螺母
12 个 M6 垫片
5.9 Nm
(52.2 lbf in),使用
了垫片
200 V 功率模块
表格 4- 23 FSA 型 PM240-2 (200 V) 的技术数据
电源电压 1 AC / 3 AC 200 … 240 V ±10 %
内部 穿墙式安装
产品编号
不带集成的电源滤波器
带集成的电源滤波器
6SL3210–
1PB13-0UL0
1PB13-0AL0
6SL3210–
1PB13-8UL0
1PB13-8AL0
6SL3211–
1PB13-8UL0
1PB13-8AL0
输出电流
额定电流 In1)
基本负载电流 IH
S6 运行时 (40 %) lS6
峰值电流 l
A
A
A
A
3.0
2.3
3.3
4.6
3.9
3.0
4.3
6.0
3.9
3.0
4.3
6.0
额定功率2)
基于 In / IH kW 0.55 / 0.37 0.75 / 0.55 0.75 / 0.55
额定脉冲
脉冲
kHz
kHz
4
16
4
16
4
16
损耗功率 kW 0.04 0.04 0.045)
冷却空气需求 l/s 5 5 5
声压级 LpA(1 m) dB 49.2 49.2 49.2
DC 24 V 供电
用于控制单元 A 1.0 1.0 1.0
额定输入电流 1 AC / 3 AC3) A 7.5 / 4.2 9.6 / 5.5 9.6 / 5.5
外部制动电阻的电阻值 Ω ≥ 200 ≥ 200 ≥ 200
连接制动电阻的
电缆长度 m 15 15 15
电源端子L1、L2 螺钉端子
十字螺丝刀 M2.5
导线横截面:1.5 … 2.5 mm2 (AWG 16 ... 14)
紧固扭矩:0.5 Nm (4.4 lbf in)
电机端子U2、V2、W2
直流母线连接,制动电阻连接
DCP/R1、DCN、R2
的电机电缆长度4)
屏蔽/未屏蔽 m 50 / 100功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 119
电源电压 1 AC / 3 AC 200 … 240 V ±10 %
内部 穿墙式安装
产品编号
不带集成的电源滤波器
带集成的电源滤波器
6SL3210–
1PB13-0UL0
1PB13-0AL0
6SL3210–
1PB13-8UL0
1PB13-8AL0
6SL3211–
1PB13-8UL0
1PB13-8AL0
防护等级 IP20 电柜内:IP20
电柜外:IP54
重量
无/带电源滤波器 kg 1.4 / 1.6 1.4 / 1.6 1.8 / 2.0
1) 额定电流 In轻过载负载电流。
2) 230 V、采用异步电机时的额定功率
3) 输入电流取决于电机负载和电源阻抗。此处额定输入电流指以下条件的电流:电源阻抗为 Uk = 1 %
时的额定功率(基于 In)。
4) 为了 EN 61800-3 C2 类中的极限值,对于带集成电源滤波器的功率模块 PM240-
2,屏蔽电机电缆的长度为 50 米。使用带外部 C2
类电源滤波器的、未滤波的功率模块和电机电抗器时,可以使用 C2 类要求的电缆长度达 150 m。
5) 控制柜内的功耗:0.02 kW。剩余的损耗功率由散热器。功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
120 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
表格 4- 24 FSB 型 PM240-2 (200 V) 的技术数据
电源电压 1 AC / 3 AC 200 … 240 V ±10 %
内部 穿墙式安装
产品编号
不带集成的电源滤波器
带集成的电源滤波器
6SL3210–
1PB15-5UL0
1PB15-L0
6SL3210–
1PB17-4UL0
1PB17-4AL0
6SL3210–
1PB21-0UL0
1PB21-0AL0
6SL3211–
1PB21-0UL0
1PB21-0AL0
输出电流
额定电流 In1)
基本负载电流 IH
S6 运行时 (40 %) lS6
峰值电流 l
A
A
A
A
5.5
3.9
6.1
8.3
7.4
5.5
8.2
11.1
10.4
7.4
11.5
15.6
10.4
7.4
11.5
15.6
额定功率2)
基于 In / IH kW 1.1 / 0.75 1.5 / 1.1 2.2 / 1.5 2.2 / 1.5
额定脉冲
脉冲
kHz
kHz
4
16
4
16
4
16
4
16
损耗功率 kW 0.05 0.07 0.12 0.125)
冷却空气需求 l/s 9.2 9.2 9.2 9.2
声压级 LpA(1 m) dB 61.5 61.5 61.5 61.5
DC 24 V 供电
用于控制单元 A 1.0 1.0 1.0 1.0
额定输入电流 1 AC / 3 AC3) A 13.5 / 7.8 18.1 / 9.7 24.0 / 13.6 24.0 / 13.6
外部制动电阻的电阻值 Ω ≥ 68 ≥ 68 ≥ 68 ≥ 68
连接制动电阻的
电缆长度 m 15 15 15 15
电源端子L1、L2 螺钉端子
十字螺丝刀 M2.5
导线横截面:1.5 … 6 mm2 (AWG 16 ...10)
紧固扭矩:0.6 Nm (5.3 lbf in)
电机端子U2、V2、W2
直流母线连接,制动电阻连接
DCP/R1、DCN、R2
的电机电缆长度 4)
屏蔽/未屏蔽 m 50 / 100
防护等级 IP20 电柜内:IP20
电柜外:IP54
重量
无/带电源滤波器 kg 2.9 / 3.1 2.9 / 3.1 2.9 / 3.1 3.4 / 3.7功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 121
电源电压 1 AC / 3 AC 200 … 240 V ±10 %
内部 穿墙式安装
产品编号
不带集成的电源滤波器
带集成的电源滤波器
6SL3210–
1PB15-5UL0
1PB15-L0
6SL3210–
1PB17-4UL0
1PB17-4AL0
6SL3210–
1PB21-0UL0
1PB21-0AL0
6SL3211–
1PB21-0UL0
1PB21-0AL0
1) 额定电流 In轻过载负载电流。
2) 230 V、采用异步电机时的额定功率
3) 输入电流取决于电机负载和电源阻抗。此处额定输入电流指以下条件的电流:电源阻抗为 Uk = 1 %
时的额定功率(基于 In)。
4) 为了 EN 61800-3 C2 类中的极限值,对于带集成电源滤波器的功率模块 PM240-
2,屏蔽电机电缆的长度为 50 米。使用带外部 C2
类电源滤波器的、未滤波的功率模块和电机电抗器时,可以使用 C2 类要求的电缆长度达 150 m。
5) 控制柜内的功耗:0.045 kW。剩余的损耗功率由散热器。功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
122 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
表格 4- 25 FSC 型 PM240-2 (200 V) 的技术数据(1/2)
电源电压 1 AC / 3 AC 200 … 240 V ±10 %
内部 穿墙式安装
产品编号
不带集成的电源滤波器
带集成的电源滤波器
6SL3210-
1PB21-4UL0
1PB21-4AL0
6SL3210-
1PB21-8UL0
1PB21-8AL0
6SL3211-
1PB21-8UL0
1PB21-8AL0
输出电流
额定电流 In1)
基本负载电流 IH
S6 运行时 (40 %) lS6
峰值电流 l
A
A
A
A
13.6
10.4
15.0
20.8
17.5
13.6
19.3
27.2
17.5
13.6
19.3
27.2
额定功率2)
基于 In / IH kW 3.0 / 2.2 4.0 / 3.0 4.0 / 3.0
额定脉冲
脉冲
kHz
kHz
4
16
4
16
4
16
损耗功率 kW 0.14 0.18 0.185)
冷却空气需求 l/s 18.5 18.5 18.5
声压级 LpA(1 m) dB 64.9 64.9 64.9
DC 24 V 供电
用于控制单元 A 1.0 1.0 1.0
额定输入电流 1 AC / 3 AC3) A 35.9 / 17.7 43.0 / 22.8 43.0 / 22.8
外部制动电阻的电阻值 Ω ≥ 37 ≥ 37 ≥ 37
连接制动电阻的
电缆长度 m 15 15 15
电源端子L1、L2 螺钉端子
十字螺丝刀 M4
导线横截面:6 … 16 mm2 (AWG 10 ... 6)
紧固扭矩:1.3 Nm (11.5 lbf in)
电机端子U2、V2、W2
直流母线连接,制动电阻连接
DCP/R1、DCN、R2
的电机电缆长度4)
屏蔽/未屏蔽 m 50 / 100
防护等级 IP20 电柜内:IP20
电柜外:IP54
重量
无/带电源滤波器 kg 5.0 / 5.2 5.0 / 5.2 5.9 / 6.2功率模块
4.2 模块型功率模块 (PM240-2)
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 123
电源电压 1 AC / 3 AC 200 … 240 V ±10 %
内部 穿墙式安装
产品编号
不带集成的电源滤波器
带集成的电源滤波器
6SL3210-
1PB21-4UL0
1PB21-4AL0
6SL3210-
1PB21-8UL0
1PB21-8AL0
6SL3211-
1PB21-8UL0
1PB21-8AL0
1) 额定电流 In轻过载负载电流。
2) 230 V、采用异步电机时的额定功率
3) 输入电流取决于电机负载和电源阻抗。此处额定输入电流指以下条件的电流:电源阻抗为 Uk = 1 %
时的额定功率(基于 In)。
4) 为了 EN 61800-3 C2 类中的极限值,对于带集成电源滤波器的功率模块 PM240-
2,屏蔽电机电缆的长度为 50 米。使用带外部 C2
类电源滤波器的、未滤波的功率模块和电机电抗器时,可以使用 C2 类要求的电缆长度达 150 m。
5) 控制柜内的功耗:0.09 kW。剩余的损耗功率由散热器。
FSC 型 PM240-2 (200 V) 的技术数据(2/2)
电源电压 3 AC 200 … 240 V ±10 %
内部 穿墙式安装 内部 穿墙式安装
产品编号
不带集成的电源滤波器
带集成的电源滤波器
6SL3210-
1PC22-
2UL0
1PC22-
2AL0
6SL3211-
1PC22-2UL0
1PC22-2AL0
6SL3210-
1PC22-
8UL0
1PC22-
8AL0
6SL3211-
1PC22-8UL0
1PC22-8AL0
输出电流
额定电流 In1)
基本负载电流 IH
S6 运行时 (40 %) lS6
峰值电流 l
A
A
A
A
22.0
17.5
24.2
35.0
22.0
17.5
24.2
35.0
28.0
22.0
30.8
44.0
28.0
22.0
30.8
44.0
额定功率2)
基于 In / IH kW 5.5 / 4.0 5.5 / 4.0 7.5 / 5.5 7.5 / 5.5
额定脉冲
脉冲
kHz
kHz
4
16
4
16
4
16
4
16
损耗功率 kW 0.20 0.205) 0.26 0.266)
冷却空气需求 l/s 18.5 18.5 18.5 18.5
声压级 LpA(1 m) dB 64.9 64.9 64.9 64.9
DC 24 V 供电
用于控制单元 A 1.0 1.0 1.0 1.0
额定输入电流3) A 28.6 28.6 36.4 36.4
外部制动电阻的电阻值 Ω ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20 ≥ 20
连接制动电阻的
电缆长度 m 15 15 15 15
电源端子L1、L2 端子连接器
电缆横截面:6 … 16 mm2 (AWG 10 ... 6)
紧固扭矩:1.3 Nm (11.5 lbf in)
电机端子U2、V2、W2
直流母线连接,制动电阻连接
DCP/R1、DCN、R2
的电机电缆长度4)
屏蔽/未屏蔽 m 50 / 100
防护等级 IP20 电柜内:IP20
电柜外:IP54
IP20 电柜内:IP20
电柜外:IP54