西门子S120系统硬件简述
西门子S120系统硬件简述
工业系统
SINAMICS 驱动系列产品线应用图示
高端的产品随之而来的就是价格的增加(贵有贵的道理)在设备选型方面对于成本的控制也是必不可少的能力之一,西门子传动系列的性能与价格对应关系如下图所示
SINAMICS S120 系列从外形和安装方式上大体分为以下五种:1.模块型;2.紧凑书本型;3.书本型;4.装机装柜型;5.变频调速柜
SINAMICS S120 系列采用模块化设计(所有模块如同“积木”一样,需要什么安装什么,依据项目需求进行选型)接下来我们分析一下S120的各模块组成和分类
1、控制单元
2、电源模块
3、电机模块
4、功率模块
4、其他模块
首先我们简单的了解一些概念,我们常用的变频器的转换形式为“交-直-交”的形式,整流、滤波、逆变,西门子S120系统中的 “电源模块” 就是整流和滤波的过程,将进线电压转换为直流电压,通过电压源直流母线向电机模块供电,“电机模块” 是将DC转换为AC的逆变过程,电机模块集成了一个直流母线和一个为电机供电的逆变器,西门子的模块化设计将我们日常中使用一体变频器,拆分为这样的几个过程模块,具体模块分类可以查看西门S120选型样本(产品样本 D 21.4 · 2017)第18页,S120驱动系统组件的概览
制动单元和制动电阻的概念,在变频器负载惯性比较大,停机时间又非常短的快速停车过程中,停车过程中电动机会产生一些电量的回馈,能量守恒定律,能量不会凭空产生,也不会凭空消失,我们需要将再生能量通过制动电阻以热量的形式消耗掉,也就是机械能到热能的转换;制动单元(制动斩波器)在变频器“交-直-交”的变换过程中,直流电压由于电动机的快速停车反馈电压会升高,过高的直流电压就会损坏变频器,制动单元的作用就是负责电压过高时将制动电阻的通路导通,从而将多余出来的电压消耗掉,保护变频器,我们日常使用的变频器,制动单元(制动斩波器)大部分都是集成在变频器内部中,只需外接制动电阻即可
1、控制单元(变频系统的“大脑”)
CU310-2 主要用于单轴驱动
CU320-2 主要用于控制多轴驱动,多12个 V/f 轴,或者多 6 个伺服轴或矢量轴
以上控制单元都有PN和DP总线可选择,控制单元需要CF卡,所有的参数都是保存在CF卡上,同西门子的300、400、1500 PLC一样没有CF卡控制单元无法工作,CF卡是控制单元必须产品
2、电源模块
主要分为以下三种
2.1、基本型电源模块
2.2、非调节型电源模块
3、电机模块
3.1、紧凑型单轴电机模块
3.2、单轴电机模块
3.3、紧凑型双轴电机模块
3.4、双轴电机模块
3.5、装机装柜型电机模块
4、功率模块
4.1、模块型功率模块
4.2、装机装柜型功率模块
5、其他模块
5.1、电源侧组件(电抗器、滤波器、调节型接口模块)
5.2、DC母线组件(制动模块、制动电阻等)
5.3、出线侧组件(电抗器、滤波器等)
5.4、扩展卡通信卡、扩展端子卡等
以上组件都是需要我们自己进行安装到控制柜中,同时西门子S120系统有集成好的变频调速柜,用于造纸机、轧钢机、试验台和提升机构等应用。风冷设备总功率高可达 4500 KW,液冷设备高可达 5700KW