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獨立型 SINAMICS S120 變頻調速柜系統包括一個 CU310?2 控制單元和一個電源模塊。電源模塊中集成了一個電源整流器、一個電壓源直流環節和一個用于為電機供電的逆變器。



帶有 CU310?2 控制單元的塊型電源模塊



電源模塊針對不能將電能回饋至電源的驅動器而設計。制動過程中產生的能量通過制動電阻器而被轉換為熱量。

電源模塊也可通過一個 CU320?2 控制單元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 擴展控制器來運行，例如，在必須將一個驅動加到一個多軸驅動組的配置中運行。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 擴展控制器相連的。機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。

電機模塊
電機模塊中集成了一個電壓源直流環節和一個用于為電機供電的逆變器。



CU320?2 控制單元、電源模塊和兩個書本型電機模塊



電機模塊針對多軸驅動系統而設計，由一個 CU320 2 控制單元、一個 SIMOTION D4x5-2 或 CX32-2 擴展控制器進行控制。多個電機模塊是通過一條共用直流母線相互連接的。由于多個電機模塊共用同一個直流環節，因此它們可相互交換能量，即如果一個以發電機模式運行的電機模塊產生了電能，該電能就可被以電機模式運行的另一個電機模塊使用。電壓源直流環節通過一個輸入模塊來提供輸入電壓。

電源模塊
電源模塊可產生一個直流電壓，用于通過電壓源直流鏈路向電機模塊供電。

基本電源模塊

基本電源模塊設計用于僅饋電運行，即不能儲存再生能量到供電系統。若產生再生能量，例如，驅動裝置制動時，必須通過一個制動模塊和一個制動電阻器，將制動能量轉換成熱。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)。



非調節型電源模塊(Smart Line)

非調節型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統。只有在驅動系統在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。如果非調節型電源模塊用作饋電，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)。



調節型電源模塊(Active Line)

調節型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統。只有在驅動系統在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。但是，與基本電源模塊和非調節型電源模塊相比，調節型電源模塊可產生可調直流電壓，而不管電網波動如何。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。調節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。

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



有關通過 SINAMICS S120 來設計一個驅動系統的詳細信息，請參見“系統說明”。

電源模塊、電機模塊和輸入模塊分為書本型、緊湊書本型、塊型和機架型：

塊型和裝機裝柜型功率模塊

書本型、緊湊書本型和機架型電機模塊和輸入模塊。

冷卻方式
根據機座號的不同，有多種冷卻方式：



內部空氣冷卻

在這種標準解決方案中，來自驅動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部的強迫通風冷卻系統來排除。

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獨立的外部冷卻回路。控制柜中保留的僅有熱量是由電子部件散發的。在外部散熱器的機械接口處，可達到 IP54 的防護等級。帶有散熱片和風扇裝置（在供貨范圍內）的散熱器從后部伸出到一個單獨的通風區域內，該通風區域也可向外敞開。

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體，冷卻介質從該散熱器中流過。裝置產生的大部分熱量由冷卻介質吸收，并可散到控制柜外面。

定制應用
不同形式的設備可作為一種完整系統解決方案來購買。用戶將得益于驅動專家所擁有的專業知識，不必再考慮相關應用的熱量方面的設計。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架型設備的應用中，用戶將獲得一個技術可靠的解決方案，節省了設計時間。例如，驅動系統解決方案可以是一個采用冷卻板冷卻（完全安裝在一個公共冷卻板上）的書本型驅動系統，一直到帶有一個冷卻系統和溫度/冷凝控制的完整控制柜。

根據要求，我們可提供有關詳細信息。

能效
SINAMICS S120 變頻調速柜可對各個軸的電能進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中，從而節省了能量。即使在完全饋電下，控制柜中也不會產生多余熱量。

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

系統部件
系統部件分為以下類別：

直流鏈路組件
例如，制動模塊和制動電阻器

輸出側的電源部件
例如，電機電抗器

附帶系統部件
例如，終端模塊、操作員面板和通訊板

編碼器系統接口
用于將各種編碼器連接到 SINAMICS S120

書本型變頻調速柜
書本型單元最適合于多軸應用，它們是彼此相鄰安裝的。共用電壓源直流環節采用集成連接方式。書本型單元的冷卻選件范圍較廣：內部空氣冷卻、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，我們針對具有很高緊湊性要求的驅動裝置開發出緊湊書本型模塊。緊湊書本型模塊具有書本型模塊的全部優點和相同的性能，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態要求和安裝空間有限的機器中。



緊湊書本型模塊的冷卻方式為內部空氣冷卻和冷卻板冷卻。

塊型
塊型模塊最適合單軸應用，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。這些裝置是通過內部空氣冷卻或液體冷卻方式進行冷卻的。