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獨(dú)立型 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜系統(tǒng)包括一個(gè) CU310?2 控制單元和一個(gè)電源模塊。電源模塊中集成了一個(gè)電源整流器、一個(gè)電壓源直流環(huán)節(jié)和一個(gè)用于為電機(jī)供電的逆變器。



帶有 CU310?2 控制單元的塊型電源模塊



電源模塊針對(duì)不能將電能回饋至電源的驅(qū)動(dòng)器而設(shè)計(jì)。制動(dòng)過程中產(chǎn)生的能量通過制動(dòng)電阻器而被轉(zhuǎn)換為熱量。

電源模塊也可通過一個(gè) CU320?2 控制單元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 擴(kuò)展控制器來運(yùn)行，例如，在必須將一個(gè)驅(qū)動(dòng)加到一個(gè)多軸驅(qū)動(dòng)組的配置中運(yùn)行。在這種情況下，塊型功率模塊必須配備 CUA31/CUA32 控制單元適配器。它是通過 DRIVE-CLiQ 與 CU320?2 控制單元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 擴(kuò)展控制器相連的。機(jī)架型電源模塊可使用一條 DRIVE-CLiQ 電纜直接連接到多軸控制單元。

電機(jī)模塊
電機(jī)模塊中集成了一個(gè)電壓源直流環(huán)節(jié)和一個(gè)用于為電機(jī)供電的逆變器。



CU320?2 控制單元、電源模塊和兩個(gè)書本型電機(jī)模塊



電機(jī)模塊針對(duì)多軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，由一個(gè) CU320 2 控制單元、一個(gè) SIMOTION D4x5-2 或 CX32-2 擴(kuò)展控制器進(jìn)行控制。多個(gè)電機(jī)模塊是通過一條共用直流母線相互連接的。由于多個(gè)電機(jī)模塊共用同一個(gè)直流環(huán)節(jié)，因此它們可相互交換能量，即如果一個(gè)以發(fā)電機(jī)模式運(yùn)行的電機(jī)模塊產(chǎn)生了電能，該電能就可被以電機(jī)模式運(yùn)行的另一個(gè)電機(jī)模塊使用。電壓源直流環(huán)節(jié)通過一個(gè)輸入模塊來提供輸入電壓。

電源模塊
電源模塊可產(chǎn)生一個(gè)直流電壓，用于通過電壓源直流鏈路向電機(jī)模塊供電。

基本電源模塊

基本電源模塊設(shè)計(jì)用于僅饋電運(yùn)行，即不能儲(chǔ)存再生能量到供電系統(tǒng)。若產(chǎn)生再生能量，例如，驅(qū)動(dòng)裝置制動(dòng)時(shí)，必須通過一個(gè)制動(dòng)模塊和一個(gè)制動(dòng)電阻器，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成熱。如果基本電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。可選裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。



非調(diào)節(jié)型電源模塊(Smart Line)

非調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。如果非調(diào)節(jié)型電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器?？蛇x裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。



調(diào)節(jié)型電源模塊(Active Line)

調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。但是，與基本電源模塊和非調(diào)節(jié)型電源模塊相比，調(diào)節(jié)型電源模塊可產(chǎn)生可調(diào)直流電壓，而不管電網(wǎng)波動(dòng)如何。在這種情況下，電源電壓必須保持在容許的電壓公差范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)型輸入模塊從電源吸收波形基本上是正弦波的電流，限制了任何有害諧波成分。

為了運(yùn)行有源整流裝置，必須使用適宜的有源濾波裝置?？蛇x裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。



有關(guān)通過 SINAMICS S120 來設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見“系統(tǒng)說明”。

電源模塊、電機(jī)模塊和輸入模塊分為書本型、緊湊書本型、塊型和機(jī)架型：

塊型和裝機(jī)裝柜型功率模塊

書本型、緊湊書本型和機(jī)架型電機(jī)模塊和輸入模塊。

冷卻方式
根據(jù)機(jī)座號(hào)的不同，有多種冷卻方式：



內(nèi)部空氣冷卻

在這種標(biāo)準(zhǔn)解決方案中，來自驅(qū)動(dòng)部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過自然冷卻或布置到控制柜內(nèi)部的強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻系統(tǒng)來排除。

外部空氣冷卻

外部空氣冷卻采用“通孔”方法。部件的功率部分散熱器穿過控制柜的安裝表面，從而將功率部分散出的熱量釋放到一個(gè)獨(dú)立的外部冷卻回路。控制柜中保留的僅有熱量是由電子部件散發(fā)的。在外部散熱器的機(jī)械接口處，可達(dá)到 IP54 的防護(hù)等級(jí)。帶有散熱片和風(fēng)扇裝置（在供貨范圍內(nèi)）的散熱器從后部伸出到一個(gè)單獨(dú)的通風(fēng)區(qū)域內(nèi)，該通風(fēng)區(qū)域也可向外敞開。

冷卻板冷卻

采用冷卻板冷卻方式的裝置可通過裝置后面板上的一個(gè)熱量接口將功率部分的熱量損耗傳遞到外部散熱器。例如，該外部散熱器可以是水冷式散熱器。

液體冷卻

在液體冷卻式裝置上，散熱器上安裝有功率半導(dǎo)體，冷卻介質(zhì)從該散熱器中流過。裝置產(chǎn)生的大部分熱量由冷卻介質(zhì)吸收，并可散到控制柜外面。

定制應(yīng)用
不同形式的設(shè)備可作為一種完整系統(tǒng)解決方案來購買。用戶將得益于驅(qū)動(dòng)專家所擁有的專業(yè)知識(shí)，不必再考慮相關(guān)應(yīng)用的熱量方面的設(shè)計(jì)。尤其是在帶有采用冷卻板冷卻、外部空氣冷卻和液體冷卻裝置的機(jī)架型設(shè)備的應(yīng)用中，用戶將獲得一個(gè)技術(shù)可靠的解決方案，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間。例如，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案可以是一個(gè)采用冷卻板冷卻（完全安裝在一個(gè)公共冷卻板上）的書本型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，一直到帶有一個(gè)冷卻系統(tǒng)和溫度/冷凝控制的完整控制柜。

根據(jù)要求，我們可提供有關(guān)詳細(xì)信息。

能效
SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜可對(duì)各個(gè)軸的電能進(jìn)行回收并在多軸配置的直流回路中使用，并且可將能量回饋到電源系統(tǒng)中，從而節(jié)省了能量。即使在完全饋電下，控制柜中也不會(huì)產(chǎn)生多余熱量。

由于有源整流裝置可防止產(chǎn)生容性和感性無功電流，因此，SINAMICS S120 還能確保電源中不會(huì)產(chǎn)生不必要的功率損耗，并且不會(huì)產(chǎn)生電流諧波。這不僅防止了對(duì)其它負(fù)載造成有害影響，同時(shí)也降低了控制柜中產(chǎn)生的熱量。

系統(tǒng)部件
系統(tǒng)部件分為以下類別：

直流鏈路組件
例如，制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器

輸出側(cè)的電源部件
例如，電機(jī)電抗器

附帶系統(tǒng)部件
例如，終端模塊、操作員面板和通訊板

編碼器系統(tǒng)接口
用于將各種編碼器連接到 SINAMICS S120

書本型變頻調(diào)速柜
書本型單元最適合于多軸應(yīng)用，它們是彼此相鄰安裝的。共用電壓源直流環(huán)節(jié)采用集成連接方式。書本型單元的冷卻選件范圍較廣：內(nèi)部空氣冷卻、外部空氣冷卻、冷卻板冷卻以及（某些情況下）液體冷卻。

緊湊書本型
從書本型模塊，我們針對(duì)具有很高緊湊性要求的驅(qū)動(dòng)裝置開發(fā)出緊湊書本型模塊。緊湊書本型模塊具有書本型模塊的全部?jī)?yōu)點(diǎn)和相同的性能，但總高度降低，具有更大的過載能力。緊湊書本型模塊尤其適合集成到具有很高動(dòng)態(tài)要求和安裝空間有限的機(jī)器中。



緊湊書本型模塊的冷卻方式為內(nèi)部空氣冷卻和冷卻板冷卻。

塊型
塊型模塊最適合單軸應(yīng)用，僅具有電源模塊。

可直接將 CU310?2 控制單元卡裝到這些模塊上面。這些裝置是通過內(nèi)部空氣冷卻或液體冷卻方式進(jìn)行冷卻的。