西门子6SL3 320-1TE35-0AA3

概述
在电源发生故障时（例如，紧急缩回或 1 类紧急关闭），将驱动器切换为受控制停止状态或，例如，在取消电源模块的再生反馈能力时，限制发动机短期操作的直流链路电压，这两种情况下需要制动模块和匹配的外部制动电阻器。 制动模块含有功率电子器件及其相应的控制电路。 工作期间，直流链路的电能在一个外部制动电阻上转变为热损耗。 制动模块自主工作。 可以有多个制动模块同时运行。 在此情况下，每个制动模块都必须有其自己的制动电阻。
此外，书本型变频调速柜中的制动模块也可以用来为直流链路快速放电。
设计
书本型变频调速柜中的制动模块标配有以下连接和接口：
•2个直流链路接口，通过集成直流链路母排连接
•2 个电子装置电源接口，通过集成 24 V DC 母排连接
•用于连接制动电阻的端子
•2 点数字量输入（去能制动模块/确认故障，并且将直流链路快速放电）
•2 点数字量输出（制动模板被去能并且预警 – I×t 监控）
•2 个 PE（保护性接地）接口
制动模块的状态通过两个双色 LED 来显示。
集成
书本型制动模块的连接示例
技术规范
直流链路电压 510 ...720 V DC
书本型变频调速柜中的制动模块
（内部空气冷却）
6SL3100-1AE31-0AB0
额定功率PDB
1.5 kW 1)
峰值输出Pmax
100 kW 1)
激活阈值
770 V
电缆长度
制动电阻
10 m (32.81 ft)
直流链路电容
110 μF
电流要求
+24V DC时，
0.5 A
数字量输入
符合标准 IEC 61131-2，1类
•电压
-3 V … +30 V
•低电平
（一个断路的数字量输入端作为“低电平”）
-3 V … +5 V
•高电平
15 … 30 V
•24 V DC 时的电流消耗，典型值
10 mA
•导体截面积
1.5 mm2
数字量输出
（防持续短路）
•电压
24 V DC
•每数字输出负载电流，
100 mA
•导体截面积
1.5 mm2
载流能力
•24 V 直流母排
20 A
•直流链路母排
100 A
PE 连接
M5 螺钉
尺寸
•宽
50 mm (1.97 in)
•高
380 mm (14.96 in)
•深度，包括间隔片
（包含在供货范围内）
270 mm (10.63 in)
重量，约
4.1 kg (9 lb)
认证，符合
cURus

概述
非调节型电源模块为非可调馈电/反馈单元（用于输入电源的二极管桥；通过 IGBT 实现稳定的换相整流），具有 100％ 的再生反馈功率。可通过参数设定，关闭该模板的再生功能。回馈整流装置专为连接接地 TN/TT 系统和非接地 IT 系统而设计。
直流链路通过集成预充电电阻器进行预先充电。
相关的电源电抗器对非调节型电源模块的运行是至关重要的。
设计
紧凑书本型变频调速柜中的非调节型电源模块标配有以下接口：
•1 个电源接口，通过螺钉型端子连接
•1 个 24 VDC 电子装置电源接口，通过 24V 端子适配器连接（在供货范围内）
•1个直流链路接口，通过集成直流链路母排连接
•2 个PE（保护性接地）接口
•3 个 DRIVE-CLiQ 插座
非调节型电源模块(Smart Line)的状态通过两个多色 LED 来显示 。
信号电缆的屏蔽端可通过一个屏蔽连接端子（如 Weidmüller 型 KLBÜSC）连接到输入模块。
非调节型电源模块的供应范围包括：
•DRIVE-CLiQ 电缆，用于驱动控制左侧相邻的控制单元连接，长度为 0.11 m
•2 个盲插头，用于密封未使用的 DRIVE-CLiQ 插座
•DRIVE-CLiQ 电缆，用于连接到相邻的电机模块，长度为 0.21 m
•跳线，用于连接 24VDC 母排和相邻的电机模块
•24 V 终端适配器 (X24)
•数字输入/输出连接器 X21
•1 套 30 种语言的警示版
•1 个导热片
集成
回馈整流装置通过 DRIVE-CLIQ 来实现和 CU3202、SIMOTION D4x5-2 控制单元或 CX32-2 扩展控制器的通信。
紧凑式书本型回馈整流装置的连接示例
技术规范
书本型变频调速柜中的非调节型电源模块
6SL3430-6TE21-6AA1
电源电压
（至海拔高度 2000 米）
380 ... 480 V 3 AC ± 10 %（运行时 -15 % < 1 分钟）或
线路频率
47 … 63 Hz
SCCR（短路电流额定值）
在与建议使用的 J 级熔断器或符合 UL489 / CSA 22.2 编号 5-02标准的断路器组合时，65 kA
参见建议的电源侧组件
输入功率因数
额定功率
•基本功率因数（cos ϕ1)
> 0.96
•总数 (λ)
0.65 … 0.90
过压类别
符合标准 EN 60664‑1
III 类
直流链路电压，约
1.35 x 电源电压1)
电子装置电源
24 V DC, -15 %/+20 %
无线电干扰抑制
•标准型
没有无线电干扰抑制
•带电源滤波器
C2 类，符合 EN61800-3 标准
电缆总长达 350 m（屏蔽）
冷却方式
内部空气冷却（电源单元通过内置风扇强制空气冷却）或
冷却板冷却
容许的环境和冷却剂温度（空气），
电源侧部件、电源模块和电机模块运行过程中时
0 … 40 °C (32 … 104 °F) 无降容，
> 40 … 55 °C（104 … 131 °F）参见降容特性
安装高度
高达海拔 1000 m，无降容，
> 1000 ... 4000 m (3281 ... 13124 ft) 参见降容特性
符合
CE（低压和 EMC directive 规程）
认证，符合
cURus
1)直流回路电压被校准为平均整流线电压。有关详细信息，请参见“系统说明 – 规格设计”一章。
电源电压 380 ~ 480 V 3 AC
书本型变频调速柜中的非调节型电源模块
内部空气冷却
冷却板冷却
6SL3430-6TE21-6AA1
馈电/反馈功率
•额定功率 P额定
- 380 V 3 AC 时
16 kW
- 460 V 3 AC 时 3)
(18 HP)
•对于 S6 工作制 (40 %)PS6
21 kW
•P
35 kW
直流链路电流
•600 V DC 时
27 A
•对于 S6 工作制 (40 %)
35 A
•值
59 A
输入电流
•额定输入电流，380 V 3 AC 时
26 A
•对于 S6 工作制 (40 %)
35 A
•值
59 A
电流需要量
24 V DC 电子装置电源，
1.1 A
载流能力
•24 V 直流母排
20 A
•直流链路母排
100 A
直流链路电容
•非调节型电源模块（Smart Line）
705 μF
•变频调速柜，
6000 μF
功耗1)
•内部空气冷却
0.19 kW
•带冷板冷却，内置/外置
0.06/0.13 kW
•热电阻 Rth
0.13 K/W
冷却空气需要量
0.016 m3/s (0.57 ft3/s)
噪声等级 LpA (1 m)
< 60 dB
输入连接
U1，V1，W1
螺钉型端子 (X1)
•导体截面积
2.5 … 10 mm2
屏蔽连接
集成在连接器中的电缆屏蔽接线片
PE 连接
M5 螺钉
电缆长度，值
（所有电机功率电缆与直流链路之和）2)
•屏蔽
350 m
•非屏蔽
560 m
防护等级
IP20
尺寸
•宽
100 mm
•高
270 mm
•深度
226 mm
重量，约
5.3 kg
1) 额定输出下调节型输入模块的功耗（包括 24 VDC 电子电源的功耗）。
2)带电压箝位模块的电缆长度，参见摻刀钐匦詳。
3) 标称 HP 额定值仅用于轻松的安装部件。电源模块输出取决于电机模块负载，并进行相应的设计。

SINAMICS S120 液冷式变频调速柜是专门为满足与液体冷却相关的要求而设计的；其特点为功率密度高，尺寸得到优化。液体冷却比空气冷却系统的散热效率要高很多。也因此这样，水冷型的变频调速装置也比同功率空冷型变频调速装置要小得多。由于主要功耗产生的热量全部通过冷却液耗散掉了，电子器件只需小风扇就足够了。这意味着这些装置运行时噪音较低。由于紧凑的结构和几乎可以忽略的冷却空气需求量，水冷型变频调速装置可以用于任何地方，尤其是空间狭小、环境条件苛刻的应用场合。
水冷型装置密封外壳的防护等级可达到 IP55。
该产品线包括以下液冷式 SINAMICS S120 变频调速柜：
•电源模板
•基本电源模块
•调节型电源模块 (Active Line)
•有源滤波装置
•电机模块
相关系统组件（如进线电抗器、输出电抗器、带 VPL 的 dv/dt 滤波器以及正弦波滤波器）均为空冷式。有源滤波装置分为空冷式和水冷式。
水冷式变频调速装置的优点：
•与空冷式相比，占用空间可减少高达 60 %
•功率半导体器件、直流母线电容器和充电电阻等主要部件， 都可通过冷却回路进行冷却。
•只需很小的冷却液流量
•统一的压差 0.7 bar
•自动保护功能
•镀镍母排
•噪音低
•与所有 SINAMICS 系列组件、功能及工具都兼容
•可通过并联增容
•*风扇
水冷型柜体
SINAMICS S120 水冷式变频调速装置还可组装成变频调速柜使用。参见章节 SINAMICS S120 变频调速柜 → 液冷式变频器。
技术规范
一般技术数据
除非另有说明，以下技术数据适用于液冷式 SINAMICS S120 变频调速装置。
电气数据
额定电压
380 V 至 480 V 3 AC，±10% (-15 % < 1 min)
500 V 至 690 V 3 AC，±10% (-15 % < 1 min)
电网类型
TN/TT 电网或浮地电网（IT 电网）
电源频率
47 ... 63 Hz
过电压类别
III 符合 EN 61800‑5‑1
电子装置电源
24 V DC, -15 % +20 %
符合标准 EN 61800-5-1 的 PELV 电路
接地 = 负极通过电子元件接地
额定短路电流
符合 IEC 标准，与规定的熔断器或断路器配合使用
•1.1 ... 447 kW
65 kA
•448 ... 671 kW
84 kA
•672 ... 1193 kW
170 kA
•> 1194 kW
200 kA
额定短路电流 SCCR
（短路电流额定值）
符合标准 UL508C (< 600 V)，额定短路电流根据 UL508C（ 600 V），结合使用规定的熔断器或断路器
•1.1 ... 447 kW
65 kA
•448 ... 671 kW
84 kA
•672 ... 1193 kW
170 kA
•> 1194 kW
200 kA
控制方法
带及不带编码器的伺服控制、矢量控制或 V/f 控制
固定速度
15 个固定速度加 1 个小速度，可以参数化（预设 3 种速度和 1 个小速度，通过端子排/ PROFIBUS/PROFINET 可选）
跳速范围
4 个，可参数化
设定值分辨率
0.001 rpm 数字式（14 位＋符号位）
12 位长
制动操作
对于有源整流装置，标配四象限运行（再生制动）。
使用基本线路模块可实现标准的双象限操作，通过电机模块进行制动。
机械数据
防护等级
IP00（不考虑连接母排时，IP20）
防护等级
I，符合标准 EN 61800‑5‑1
冲击危险保护
EN 50274/DGUV 法规 3，按预定用途使用时
冷却方式
使用铝制或不锈钢集成换热器进行水冷却
工作环境条件
储存 1)
运输 1)
运行
环境温度（空气）
-25 ... +55 °C (-13 ... +131 °F)
Class 1K4
符合标准 EN 60721‑3‑1
-25 ... +70 °C (-13 ... +158 °F)
Class 2K4
符合标准 EN 60721‑3‑2
线路端组件，电源模块，线路模块和电机模块：
0 ... 45 °C (32 ... 113 °F)，无降额
高至>45 ... 50 °C (113 ... 122 °F)，参见降额特性曲线
控制单元，补充系统组件和编码器模块：
0 ... 55 °C (32 ... 131 °F)（控制机柜工作条件）
直流母线组件和电机侧组件：
0 ... 55 °C (32 ... 131 °F)
相对湿度
不允许发生冷凝、溅水和结冰 (EN 60204, Part 1)
5 ... 95 %
Class 1K4
符合标准 EN 60721‑3‑1
95 %，40 °C (104 °F) 时
Class 2K4
根据 EN 60721‑3‑2
5 ... 95 %
Class 3K3
符合标准 EN 60721‑3‑3
环境等级/有害化学物质
Class 1C2
根据 EN 60721‑3‑1
Class 2C2
根据 EN 60721‑3‑2
Class 3C2
根据 EN 60721‑3‑3
**体/生物体影响因素
Class 1B1
根据 EN 60721‑3‑1
Class 2B1
根据 EN 60721‑3‑2
Class 3B1
根据 EN 60721‑3‑3
污染等级
2 符合标准 IEC/EN 61800‑5‑1
安装海拔高度
海拔 2000 m (6562 ft) 以下时无降额
> 海拔 2000 m (6562 ft) 时的额定电压下降，请参见降额数据
机械稳定性
储存 1)
运输 1)
运行
振动载荷
Class 2M2
符合标准 EN 60721-3-2
测试值
符合标准 EN 60068‑2‑6 test Fc：
•10 ... 58 Hz 恒定挠度为 0.075 mm
•58 ... 150 Hz 加速常数 9.81 m/s2 (1 × g)
冲击载荷
Class 2M2
符合标准 EN 60721-3-2
测试值
符合标准 EN 60068‑2‑27 test Ea：
98 m/s2 (10 × g)/20 ms
符合标准
合规性/适用性证书，符合
CE（有关功能安全性的 EMC 指令 2014/30/EU、低压设备指令 2014/35/EU 和机械指令 2006/42/EC）
RCM、RoHS II
船级社认证 DNV GL
cULus（于与进线电压 380 ...480 V 3 AC 和 500 ... 600 V 3 AC 相连的设备）
无线电干扰抑制
SINAMICS S120 机箱格式单元不适用于连接到公共电网（环境）。应根据变速驱动系统 EMC 标准 EN 61800-3 “*二环境”（工业用电）进行无线干扰抑制。与公共电网相连时，会产生电磁干扰。
详细信息，请参见章节“组态说明”。
1) 在运输包装中。
与所定义的类别有所偏差的数字 用下划线标出。
冷却回路和冷却水质量
下面各表和各节描述了水冷式 SINAMICS S120 变频调速装置中使用的冷却水的质量要求。

概述
采用一台中央控制器的全新系统结构
每个电子协同型驱动装置都可协同进行工作，以便完成用户的驱动任务。上位控制器可使驱动装置产生所需的协调运动。这就要求控制器与所有驱动装置之间应实现循环数据交换。迄今为止，这种数据交换必须通过一个现场总线实现，安装和设计费用相应较高。而 SINAMICS S120 变频调速柜则采取了一条不同的途径：一个中央控制器对所有连接的轴进行驱动控制，并且还可在驱动装置之间或者在轴之间实现技术性的逻辑互连。由于全部所需数据均存储在中央控制器中，这些数据*进行传输。在一个控制器内即可交叉轴连接，利用一个鼠标，使用 STARTER 调试工具即可进行便捷的组态。
•SINAMICS S120 变频调速柜控制器可自动执行简单的技术功能任务
•CU310‑2 DP 或 CU310‑2 PN 控制单元可用于单机驱动
•CU320‑2 DP 或 CU320‑2 PN 控制单元适合多轴应用。
•借助于 SIMOTION D 的功能更强大的控制单元 D410‑2, D425‑2, D435‑2, D445‑2 和 D455‑2（按照性能进行分级），可完成复杂运动控制任务。
这些控制单元均基于面向对象的
SINAMICS S120 标准固件，该固件包含所有常用的控制模式，可升级以满足先进的性能要求。
驱动控制以组态方便的驱动对象形式来提供：
•进线整流控制
•用于广泛的异步（感应）电机应用 - 可靠的“矢量控制”和
•用于具有苛刻动态要求的永磁同步电机 -“伺服控制”
•而 V/f 控制模式可用于简单应用，如含有 SIEMOSYN 电机的成组驱动
CompactFlash 卡
SINAMICS S120 驱动器的功能存储在 CF 卡上。此存储卡中包含用于所有驱动装置的固件与参数设置（以项目的形式）。CF 卡还可保存附加项目，这意味着在调试不同类型的系列机床时，可立即访问正确的项目。在控制单元启动之后，CompactFlash 存储卡上的数据被读取并装到 RAM 中。
固件以对象的形式进行组织。驱动对象用于针对输入模块、电机模块、电源模块以及通过 DRIVE-CLiQ 连接的其他系统组件执行开环和闭环控制功能。
驱动对象
一个驱动对象就是一个独立软件功能，它带有自己的参数，如有必要，还带有自己的故障消息和报警。
通过 SIMOTION 对工艺功能加以扩展
SIMOTION D 控制单元支持多驱动器的协调运动控制。除驱动对象外，还可在这些控制单元上实现工艺对象。可将这些对象进行分组以形成工艺功能包，并提供扩展的运动控制功能（如同步操作、凸、路径插补等）或工艺功能（如凸轮控制器、温度或压力控制）。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131-3 的 PLC，这意味着该系统不仅能够控制运动序列，而且还可控制包括 HMI 及 I/O 的整台机器。
全面的开环和闭环控制功能
广泛的标准功能（如设**输入、数据组切换、控制器优化、动态缓冲等）确保了较高的运行可靠性和优异的应用灵活性。
关键开环和闭环控制功能概览
闭环控制类型 S120
开环控制类型 S120
书本型/机架型 S120 的主要功能
备注，说明
进给控制
•书本尺寸- 带/不带电源传感器的
电流控制
- 不带/带电源传感器的VDCDC
控制
•连接- 带电源传感器的
电流控制
- 带电源传感器的VDC控制
•书本型/制动- 基本模式
整流
- 回馈模式
整流和再生回馈
•电源识别
•控制器优化
•谐波滤波器
•自动重启
电源传感器是 VSM 10 电压检测模块；“电流”是输入电流；3 相输入频率
矢量控制
•异步电机- 转矩控制
带/不带编码器
- 转速控制
带/不带编码器
•转矩电机- 转矩控制
带编码器
- 转速控制
带/不带编码器
•异步电机（感应电机），扭矩电机- 位置控制
带编码器
•直线/抛物线特性
•固定频率特性（纺织）
•独立电压设**输入
•数据组切换
•扩展设**输入
•电机识别
•电流/转速控制器优化
•工艺控制器
•基本定位器
•自动重启
•快速重新起动，带/不带编码器
•动态缓冲
•同步
•静态
•制动控制
可实现带 V/f 控制模式的混合操作；因此，V/f 控制模式在揤ector Control斍韵笾薪龃娲⒁淮
可在“伺服”和“矢量”模式中将位置控制选择为一个功能模块。
同步电机（1FK 和 1FT）和直线电机仅可在伺服模式中运行。
侍服控制
•异步电机- 转矩控制
带编码器
- 转速控制
带/不带编码器
•同步电机、直线电机和转矩电机- 转矩控制
带编码器
- 转速控制
带编码器
•所有电机类型- 位置控制
带编码器
•直线/抛物线特性
•固定频率特性（纺织）
•独立电压设**输入
•数据组切换
•设**输入
•电机识别
•阻尼应用
•工艺控制器
•基本定位器
•制动控制
可实现带 V/f 控制模式的混合操作；因此，V/f 控制模式在揤ector Control斍韵笾薪龃娲⒁淮
可在“伺服”和“矢量”模式中将位置控制选择为一个功能模块。