西门子变频器维修6SL3210-1PE24-5UL0工业自动化产品
平台方案和全集成自动化
AC 驱动
32 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
依照应用领域的不同,SINAMICS 系列每一种驱动任务提供了度身定做的型号。
● SINAMICS S 设计用于同步电机和异步电机,可完成苛刻的驱动任务,
– 对动态特性和精度的较高要求
– 将广泛的工艺功能集成到驱动控制中的要求
● SINAMICS G
用于异步电机,设计用于应用。这些应用的特点是对电机转速的动态特性要求比
较低。
● SINAMICS V
设计用于已经提供了驱动技术基本功能的应用领域,快速、低价、易操作。
2.2 平台方案和全集成自动化
SINAMICS
的所有型号都基于相同的技术平台。共同的硬件和部件以及化的设计、组态和调
试工具可以保证所有部件之间的高度集成。SINAMICS
可以覆盖全系列的驱动任务。SINAMICS 的各种型号可以方便地相互组合。
全集成自动化(TIA)和 SINAMICS S120
与 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 一样,SINAMICS
是全集成自动化(TIA)中又一个核心组成部分,借助这个统一的工程平台,在统一的
下,您可以通过调试工具 STARTER
设置、编程和调试自动化解决方案的所有部分。集成的数据可以保证数据的一致
性和项目存档的简易性。
V14 以上的 Startdrive 调试工具是 TIA 平台的重要组成部分。
SINAMICS S120 支持 PROFINET 和 PROFIBUS DP 通讯。
PROFINET 通讯
PROFINET 总线基于以太网技术,它通过具有实时特性 (RT) 或同步实时特性 (IRT) 的
PROFINET IO 设备快速交换控制数据,这意味着 SINAMICS S120
可以应用于高性能的多轴驱动中。此外,PROFINET 还可以同时进行 IT
通讯(TCP/IP),例如:将操作和诊断数据传送到控制,这样驱动器便可以很方便
地集成到 IT 工厂中
SINAMICS S120 AC驱动概览
SINAMICS S120 AC
驱动是用于单轴的模块化驱动,用来解决工业应用中各种各样高要求的驱动任务。
其应用范围为:
● 使用驱动的机械方案(比如:冲压、印刷、包装)
● 模块化机械方案,机械模块能细分为 1 根轴
● 应用于机械制造和工厂设备的单轴驱动,与驱动相比具有较高的精度、性和
回转要求。
● 完成运输任务的单轴驱动(输送、、下降)
● 没有能量回馈的驱动(拉丝、)
● 对可用性要求较高的驱动组(不允许因停电而所有轴都停止)
紧凑的单轴驱动由一个功率模块(Power Module)和一个控制单元(Control
Unit)或控制单元适配器构成,适用于机械制造和工厂设备。
的选型工具 SIZER 使得选择更加简单,并能确定的驱动配置。使用调试工具
STARTER/Startdrive 可以简单方便地调试驱动。
SINAMICS S120 AC
驱动上可以配备一系列的电机。不论是同步电机还是异步电机,还是电机还是直线电
机,都能 SINAMICS S120 AC 驱动的支持。
一、消费者理念在变门窗行业应时而为如今的消费市场更理性,铝合金门窗企业如果不能及时制定相关对策,此外,设备的燃油滤清器采用一体式结构,更便利。我们也必须听到,社会对于优势减弱的评价依然不少,对国内部分地区和领域的工业生产结构、产品和成本等质疑的声音不绝于耳,与应用通常是这类极端。曾对陶氏化学和伊士曼化工等企业采用反措施,理由是这些公司在以过低的价格大量产品,了相关产业,
1、 交流变频器 MICROMASTER系列:MM420、MM430、MM440、G110、G120. MIDASTER系列:MDV
SINAMICS S120 组件
AC 驱动
36 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
西门子为 SINAMICS S120 交流驱动器提供以下组件:
● 电源端的功率部件,比如熔断器、器、电抗器和电源滤波器,用于接通电源并确
保符合 EMC 指令的要求
● 功率模块,可以带有或不带内置的电源滤波器和内置的制动斩波器,为连接的电机提
供电源
为了实现所需功能,SINAMICS S120 交流驱动器包含:
● 控制单元,提供驱动功能和工艺功能
● 补充的附件,用于扩展功能,不同编码器接口和的要求。
SINAMICS S120 交流驱动器的组件设计用于电气柜中的安装。
它们都具有以下优点:
● 操作方便、安装和布线简单
● 实用的连接技术和符合 EMC 要求的电缆布线
● 一致性设计
说明
电气柜中的安装位置
SINAMICS S120
组件原则上是垂直安装在电气柜
数据
如未另行说明,下列数据均适用于本手册中描述的 SINAMICS 设备。
整套 S120
驱动的组态也要注意相关控制单元、补充的组件、直流母线组件和编码器模块的
数据。
2.5.1 模块型功率模块 PM240-2 的数据
表格 2- 1 模块型功率模块的电气数据
电源电压
设备 FSA 到 FSC
设备 FSD 到 FSF
设备 FSG
1 AC:200 … 240 V ±10 % (功率模块 4 kW 以下)
3 AC:200 … 240 V ±10 %
3 AC:380 … 480 V ±10 %
3 AC:200 … 240 V ±10 % (运行中 -20 % < 1 min)
3 AC:380 … 480 V ±10 % (运行中 -20 % < 1 min)
3 AC:500 … 690 V ±10 % (运行中 -20 % < 1 min)
3 AC:380 … 480 V ±10 % (运行中 -20 % < 1 min)
3 AC:500 … 690 V ±10 % (运行中 -20 % < 1 min)
电网类型
不带集成式滤波器的电源模块
带集成式滤波器的电源模块
所有电网类型 TN/TT/IT
带接地星点的 TN-/TT 电网
电源 47 … 63 Hz
电源电压 3 AC 时的电源功率系数和额定功率
设备 FSA 到 FSC
设备 FSD 到 FSG
有效系数 (cos φ1): > 0.96
功率系数 (λ):0.70 ... 0.85
有效系数 (cos φ1):0.98 ... 0.99
功率系数 (λ):0.90 ... 0.92
电磁兼容性
抗性
辐射
针对带集成式抗无线电滤波器的设备
型
设备 FSF/FSG,690 V 电源电压
针对不带集成式抗无线电滤波器、带用于接地电
源的可选外部抗无线电滤波器的设备
针对在 IT
电网上运行时不带集成式抗无线电滤波器的设备
所有功率模块 PM240-2
都适合在二类中使用。
符合 EN 61800-3
C2 类
C3 类
C2 类
类
过压类别 III,符合 EN 61800-5-1
电子电源 符合 IEC 61800-5-1 的保护低压(PELV)
注释:
24 V 电子电源的接地
电子接地 M 在 SINAMICS S120
组件上已与保护线电位进行了固定连接。1)
符合 UL 61800-5-1 的额定短路电流(SCCR) 100 kA,与 J 级熔断器配套使用
与其他保护设备配套的 SCCR 参见“功率模块
PM240-2 的保护设备
防护等级 IP20 符合 IEC 60529,符合 UL/CSA 的开放型设备
主电路防护类别
电子电路防护类别
I,带保护接地线
保护低压 PELV/SELV
冷却
内部风冷
外部风冷
EN 60146 规定的强制风冷 AF
穿墙式风冷(“Push Through”)
表格 2- 3 条件
化学活性
长期贮存 EN 60721-3-1 1C2 级,产品包装1)
运输 EN 60721-3-2 2C2 级,运输包装2)
运行 EN 60721-3-3 3C2 级(用于驱动)
EN 60721-3-3 3C3 级(用于功率模块)
生物条件
长期贮存 EN 60721-3-1 1B1 级,产品包装1)
运输 EN 60721-3-2 2B1 级,运输包装2)
运行 EN 60721-3-3 3B1 级
气候条件
长期贮存 EN 60721-3-1 1K4 级,产品包装1)
温度:-25 … +55 °C
相对空气湿度:5 ... 95 %
运输 EN 60721-3-2 2K4 级,运输包装2)
温度:-40 … +70 °C
相对空气湿度:5 ... 95 %
运行 EN 60721-3-3 3K3 级3)
温度 4)
无降容
有降容
无降容
有降容
FSA 到 FSC
-10 ... +40 °C,轻过载运行
-10 ... +50 °C,重过载运行
(仅 +40 °C 以下的 S6 负载循环)
-10 ... +60 °C
FSD 到 FSG
-20 ... +40 °C,轻过载运行
-20 ... +50 °C,重过载运行
(仅 +40 °C 以下的 S6 负载循环)
-20 ... +60 °C概要
2.5 数据
AC 驱动
40 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
相对空气湿度 5 … 95 %(无凝露)
不允许有油雾、盐雾、结冰、凝露,滴水、喷雾、溅落和
污染程度 EN 61800-5-1 2 级
安装高度
运行 0 ... 1000 m 海拔高度,无降容
> 1000 ... 4000 m
• 每 1000 m,输出电流 10 %,或者
• 每 1000 m,温度 5 °C
海拔 > 2000 ... 4000 m
• 在带有接地星点的电源上运行,或者
• 在带有次级接地星点的隔离变压器上运行
机械条件
长期贮存 EN 60721-3-1 1M2 级,产品包装1)
运输 EN 60721-3-2 2M3 级,运输包装2)
运行
运行中的振动检测
运行中的冲击检测
EN 60721-3-3 3M1 级
符合 IEC 60068-2-6 Test Fc(正弦波)
• 10 ... 57 Hz:0.075mm 偏差振幅
• 57 ... 150 Hz:1 g 加速度振幅
• 每轴 10 个循环
符合 IEC 60068-2-27 Test Ea(半正弦波)
• 5 g 加速度峰值
• 30 ms 时间
• 两个方向上所有三根轴中 3 次冲击
1) 产品包装(轴承包装)是针对轴承的单件包装且不符输要求。因此,产品包装不适合配送。
2) 运输包装要么适合用于直接运输的包装,要么适合与产品包装一起的组合包装,以确保符输要求。
3) 相关温度范围和相对空气湿度中耐用性更高;比 3K3 更好
4) 控制单元和控制单元适配器的允许温度请参见各自的技
电源电压 3 AC 380 … 480 V ±10 % (运行中 -15 % < 1 min)
额定脉冲 2 kHz
电网类型 TN-/TT 电网或 IT 电网
电源 47 … 63 Hz
抗无线电 符合 EN 61800-3
输出电压 约 0.95 • 电源电压(值)1)
电子电源 符合 IEC 61800-5-1 的保护低压(PELV)
注释:
24 V 电子电源的接地
电子接地 M 在 SINAMICS S120
组件上已与保护线电位进行了固定连接。2)
UL508C 额定短路电流 SCCR(600 V
以下)
1.1 ... 447 kW:65 kA
UL
认证只针对采用西门子规定的熔断器的应用;不针对其他类
型的熔断器或只使用断路器的应用。
过压类别 EN 61800-5-1 III 类
污染程度 EN 61800-5-1 2 级
1) 输出电压仅在调制为“边沿调制”(FLM)时可能出现。
2) 使用电机抱闸制动器时必须遵守受的电压容差 (24 V ± 10 %)。
表格 2- 6 防护等级/防护类别
防护等级 IP20 符合 IEC 60529,符合 UL/CSA 的开放型设备
主电路防护类别
电子电路防护类别
EN 61800-5-1 I 类(带保护接地线)
保护低压 PELV / SELV
化学活性
长期贮存1) EN 60721-3-1 1C2 级
运输1) EN 60721-3-2 2C2 级
运行 EN 60721-3-3 3C2 级
生物条件
长期贮存1) EN 60721-3-1 1B1 级
运输1) EN 60721-3-2 2B1 级
运行 EN 60721-3-3 3B1 级
气候条件
长期贮存1) EN 60721-3-1 1K4 级
温度:-25 … +55 °C
运输1) EN 60721-3-2 2K4 级
温度:-25 … +70 °C
空气湿度:+40 °C 时为 95%
运行 EN 60721-3-3 3K3 级
温度:0 ... +40 °C,无降容
> 40 ... +55 °C 时,每 °C 输出电流 2.67 %
相对空气湿度:5 … 90 %(无凝露)
不允许有油雾、盐雾、结冰、凝露,滴水、喷雾、溅落和
机械条件
长期贮存 -
运输1) EN 60721-3-2 2M2 级
运行
运行中的振动检测
运行中的冲击检测
符合 IEC 60068-2-6 Test Fc(正弦波)
• 10 ... 57 Hz:0.075mm 偏差振幅
• 57 ... 150 Hz:1 g 加速度振幅
符合 IEC 60068-2-27 Test Ea(半正弦波)
• 10 g 峰值加速度
• 20 ms 时间
网侧开关件和网侧功率部件 3 3.1 导言
SINAMICS 驱动连接到主电源上时,应使用以下电源侧进线装置:
● 电源隔离装置
该装置不能是的组件,但可以是带有熔断器的隔离开关或负载隔离开关或者断路器。
● 过电流保护装置(电源熔断器或断路器)
● 电源器(选件)
● 电源滤波器(可选)
● FSA 到 FSC 上的电源滤波器(可选)
驱动允许的输入电压为:
● 模块型功率模块 PM240-2 FSA、FSB 和 FSC:
– 1 AC:200 V ... 240 V ±10 %
– 3 AC:200 V ... 240 V ±10 %
– 3 AC:380 V ... 480 V ±10 %
● 模块型功率模块 PM240-2 FSD、FSE 和 FSF:
– 3 AC:200 V ... 240 V ±10 % (运行时 -20 % < 1 min)
– 3 AC:380 V ... 480 V ±10 % (运行时 -20 % < 1 min)
– 3 AC:500 V ... 690 V ±10 % (运行时 -20 % < 1 min)
● 模块型功率模块 PM240-2 FSG:
– 3 AC:380 V ... 480 V ±10 % (运行时 -20 % < 1 min)
– 3 AC:500 V ... 690 V ±10 % (运行时 -20 % < 1 min)
● 装机装柜型功率模块:
– 3 AC:380 V...480 V ±10 %
有下列电源电抗器类型可供使用:
● 模块型有 4 种类型
● 装机装柜型有 5 种类型网侧开关件和网侧功率部件
3.1 导言
AC 驱动
46 设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0
有下列电源滤波器类型可供使用:
● 集成型模块型,用于达到 EMC C2 或 C3 类
● 外部型装机装柜型(用于达到 EMC C2 或 C3 类)
图 3-1 示例:模块型设备的电源连接(FSA 到 FSC)
图 3-2 示例:模块型设备的电源连接(FSD 到 FSG)
图 3-3 示例:装机装柜型设备的电源连接网侧开关件和网侧功率部件
3.2 电源主开关提示
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 47
3.2 电源主开关提示
在分离驱动组和电网时,需要电源主开关。必须根据当地规定进行选择。
请根据制造商样本来选择主开关所需的配件。
注意
在负载情况下接通电源主开关可损坏驱动电子设备
在负载情况下接通电源主开关(根据建议所选的类型)会触点过早磨损。从而引起
以下驱动电子设备损坏,主电源开关功能故障。
• 应使用一个超前的辅助触点。
• 如不可行则应避免在负载情况下接通电源主开关。
3.3 通过电源熔断器和功率开关进行过流保护
警告
保护装置不或过慢可引发危险和火灾
保护装置不或过慢可引发危险和火灾。
• 确保出线线间短路或线地短路时,变频器电源接口上的短路电流至少要所用保护
装置的要求。
• 如果在出现线地短路时未达到所需的短路电流,则必须额外使用一个故障电流保护装
置(RCD)。尤其是在 TT 电网上,所需的短路电流有可能极小。
• 短路电流不允许超出变频器的抗短路能力(SCCR)和保护装置的切断能力。
3.3.1 模块型功率模块
功率模块适合用于 100 kA
以下的额定短路电流(SCCR)。必须使用电源熔断器或断路器进行过电流保护。可使用
保护装置进行降容。
有关保护装置的详细说明参见产品信息“功率模块 PM240-2 的保护设备
装机装柜型功率模块
3.3.2.1 装机装柜型功率模块的电源熔断器和断路器
表格 3- 1 装机装柜型功率模块的熔断器和断路器,电源电压 3 AC 380 ... 480 V
产品编号 6SL3310-
1TE32-
1AA3
6SL3310-
1TE32-
6AA3
6SL3310-
1TE33-
1AA3
6SL3310-
1TE33-
8AA3
6SL3310-
1TE35-
0AA3
NH 熔断器
额定电流 A
3NA3144
250
3NA3250
300
3NA3254
355
3NA3260
400
3NA3372
630
IEC NE 型熔断器
额定电流
额定短路
电流 ICC
A
kA
3NE1227
250
65
3NE1230
315
65
3NE1331
350
65
3NE1332
400
65
3NE3336
630
65
断路器型号标识
额定电流 A
3VL4725-
1DC36-
0AA0
200 … 250
3VL4731-
1DC36-
0AA0
250 … 315
3VL4740-
1DC36-
0AA0
320 … 400
3VL5750-
1DC36-
0AA0
400 … 500
3VL5763-
1DC36-
0AA0
500 … 630
断路器型号标识
UL489 / CSA C22.2 No. 5-02
额定电流
额定短路
电流 SCCR
A
kA
3VL3125-
3KN30-
0AA0
250
65
3VL4130-
3KN30-
0AA0
300
65
3VL4135-
3KN30-
0AA0
350
65
3VL4140-
3KN30-
0AA0
400
65
3VL4560-
3KN30-
0AA0
600
65
3.4 故障电流保护装置的使用(RCD)
当电网馈入点上的回路阻抗过大,在出现短路接地故障的情况时不适合在规定的时间内启
用安装的过电流保护装置时,必须安装故障电流保护装置。
使用故障电流保护装置的条件
● B 型超阻抗(短时的)电流型 RCD
● 额定故障电流 300 mA
● 每个功率模块单独的 RCD
推荐用于 PM240-2,FSA-FSD 200 V 和 400 V:
B 型西门子 SIQUENCE FI 保护开关 (RCCB) 5SM3
推荐用于 PM240-2,FSE-FSF 200 V,FSE-FSG 400 V 以及 FSD-FSG 690 V:
B 型西门子模块化故障电流保护装置(MRCD)5SV81,与西门子 3VA1 断路器配套使用网侧开关件和网侧功率部件
3.5 电源器
AC 驱动
设备手册, 02/2018, 6SL3097-L00-0RP0 49
警告
故障电流可引起火灾,损坏设备
如果未能检测出电源的故障电流,可能会造成浓烟的火灾以及人身危险,至少会导
致整套设备故障。
• 故障电流保护装置始终须和配套的断路器一起使用。
3.5 电源器
在选择电源器时应参照其技术数据中的各项参数。在选择连接电缆时要遵循本地的安
装规定。
注意
带载接通电源器可损坏驱动电子元件
在负载情况下接通电源器(根据建议所选的类型)会触点过早磨损。从而引起
以下驱动电子设备损坏,器功能故障。
• 应使用一个超前的辅助触点。
• 如果可以,请避免带载接通电源器。
说明
为了断路性过压,必须在器线圈上连接过压装置(比如防护二极管和变电阻
等)。
在使用数字量输出控制电源器时,要考虑到器的断流容量。