西门子S120变频调速器的结构

一、S120系统交流变频调速器

SINAMICS 是西门子公司新一代的驱动产品，它将逐步取代现有的MASTERDRIVES（包括6RA70）及SIMODRIVE(包括6SE70)系列的驱动系统。

SINAMICS 系列中的SINAMICS S120 是集U/f 控制、矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动控制系统，具有模块化的设计。各模块间（包括控制单元模块、整流/回馈模块、电机模块、传感器模块和电机编码器等）通过高速驱动通讯接口DRIVE-CLiQ相互连接。它不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。

1. S120系统硬件组态结构

1)  控制单元CU（Control Unit）：

CU320、CU320-2DP/PN。它是驱动系统的大脑，负责控制和协调整个驱动系统中的所有模块，完成各轴的电流环、速度环甚至位置环的控制。一个 CU320 多可以带4 个矢量轴或6个伺服轴，但是不能混合使用，但是它们可以和U/f 控制混合使用。

控制单元CU320 提供以下接口（包括但不于）：

                 (1).   4个Drive CLIQ 插槽，可实现与其它Drive CLIQ 设备的通信，例如电机模块、调节型电源模块（Active linemodule）、传感器模块、终端模块等；

                 (2).   8 点可参数化数字量输入（浮动式）;

                 (3).   8 点可参数化双向数字量输入/输出（非浮动式），其中6 点快速数字量输入；

                 (4).   1 个Profibus 接口；

                 (5).   1 个RS232/485接口：可连接电脑，连接线不要超过5米。一般不用，一般用以太网口连接电脑。

                 (6).   1 个电子装置电源接口，通过 24 V DC 电源连接器连接;

                 (7).   CF 卡(Compact Flash Card Slot)：ROM 卡，用于存储固件和参数设置。S120 启动时，自动将组态信息和参数读入系统。

                 (8).   测量插口——可判断CU好坏。

2)  电源模块LINE MODULE(整流)

电源模块就是我们常说的整流或整流/回馈单元，它是将三相交流电整流成直流电，供给各电机模块，有回馈功能的模块还能够将直流电回馈给电网。根据是否有回馈功能及回馈的方式，将电源模块分成下列三种，表1为S120电源模块分类对比：

                 (1).   基本型电源模块(BLM: Basic LineModules)：整流单元，但无回馈功能。靠接制动单元和制动电阻才能实现快速制动。

                 (2).   智能型电源模块(SLM:Smart Line Modules，又称非调节型电源模块)：整流/回馈单元，但直流母线电压不可调。SLM 的供电电压为380－480V，功率范围为5-36Kw。在实际应用中，在电网和BLM之间必须安装与其功率相对应的电抗器。

                 (3).   主动型电源模块(ALM: Active LineModules，又称调节型电源模块)：整流/回馈单元，且直流母线电压可调。主动接口模块AIM(Active Interface Modules)，AIM 安装在电网和ALM 之间，它集成了滤波器、预充电回路及电源电压监控电路。

3)  电机模块MOTOR MOUDULE (逆变)

电机模块就是我们常说的逆变单元(逆变器)，它是将540V 或600V 的直流电逆变成三相交流电。目前的电机模块有两种类型：书本型和装机装柜型。书本型又分为单轴电机模块和双轴电机模块。电机模块和主控单元之间通过DRIVE-CLIQ 接口，进行快速数据交换。

4)   系统附件

                 (1).   基本操作面板BOP20；

                 (2).   CBC10 通信模板：CAN 协议通信；

                 (3).   TB30: 扩展CU320 的DI、DO、AI 和AO，插在CU320 的选件插槽内；

                 (4).   TM31: 输入输出端子扩展，卡在DIN 导轨上；

                (5).   编码器模板：（注：电机与编码器模板通过扁平电缆连接，编码器模板与Motor module 通过Drive CLIQ连接）。