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SINAMICS G120 變頻器可對交流電機進行的精確、經(jīng)濟的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩控制。

憑借 0.37 kW 至 250 kW 功率范圍中的不同設(shè)備類型（機座號為 FSA 至 FSGX），因此可適用于廣泛的驅(qū)動解決方案。

框架規(guī)格為 FSA、FSB 和 FSC 的 SINAMICS G120 示例，每個變頻器帶有電源、控制單元和基本操作員面板

框架規(guī)格為 FSD、FSE 和 FSF 的 SINAMICS G120 示例，每個變頻器帶有電源、控制單元和基本操作員面板

SINAMICS G120 示例，機架規(guī)格 FSGX，帶電源模塊

模塊性

SINAMICS G120 是一種由各種功能單元組成的模塊化變頻器系統(tǒng)。主要單元為

• 控制單元 (CU)
• 電源模塊 (PM)

在幾種可選的不同控制模式下，控制單元負責對電源模塊和所連接的電機進行控制和監(jiān)視。它可與局部或中央控制器和監(jiān)視設(shè)備進行通訊。

電源模塊向電機供電的功率范圍 0.37 kW ～ 250 kW（0.5 hp ～ 400 hp）。通過控制單元中的微處理器控制功率模塊。采用脈寬調(diào)制的先進 IGBT 技術(shù)可用于實現(xiàn)高度可靠和靈活的電機運轉(zhuǎn)。全面保護功能為電源模塊和電機提供高級別保護。

此外，還可提供大量的附加組件，如：

• 用于進行參數(shù)化、診斷、控制和復(fù)制驅(qū)動參數(shù)的智能操作員面板(IOP)
• 基本操作面板（BOP），用于參數(shù)化、診斷、
• 控制和復(fù)制驅(qū)動器參數(shù)
• A 級和 B 級線路濾波器
• 線路電抗器
• 制動電阻器
• 正弦波濾波器
• 輸出電抗器

安全集成

SINAMICS G120 標準變頻器為安全相關(guān)應(yīng)用提供了多種不同型號。所有電源模塊都已針對安全集成 (Safety Integrated) 進行設(shè)計。通過結(jié)合帶有適當故障安全型控制單元的功率模塊可以創(chuàng)建安全集成驅(qū)動器。

SINAMICS G120 故障安全型變頻器提供四種安全功能，通過 EN 954-1 標準 3 類和 IEC 61508 標準 SIL 2 認證：

• 安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉 (STO)，防止驅(qū)動器主動運動
• 安全停止 1 (SS1) 功能用于連續(xù)監(jiān)視一個安全制動斜坡
• 安全限制轉(zhuǎn)速 (SLS) 功能用于防止超過某個轉(zhuǎn)速限值的危險移動
• 安全制動控制 (SBC)，用于驅(qū)動斷電狀態(tài)下仍處于活動狀態(tài)的電機制動器，例如，電機止動閘

功能“安全停止 1”和“安全限制轉(zhuǎn)速”都無需使用電機傳感器或編碼器來執(zhí)行，執(zhí)行成本非常低。尤其現(xiàn)有系統(tǒng)也可通過安全技術(shù)來更新，不需要更改電機或機械系統(tǒng)。

“安全限速”和“安全停止 1”功能不能在使用起重裝置和絞車的情況下穿設(shè)負載。

更多信息請參閱“安全集成”一節(jié)中“要點”部分。

有效的饋電技術(shù)

PM260 電源模塊通過這項技術(shù)，連接到標準變頻器、且于發(fā)電機模式下工作的電機所產(chǎn)生的能量可反饋到電源系統(tǒng)。由于不需要制動電阻、制動斬波器和電源電抗器等組件，因此可以避免控制柜的額外冷卻和額外空間要求。另外，大大降低了接線和工程與組態(tài)成本。同時，還可以大量節(jié)省能耗和運行成本。

更多信息請參閱“高效橫進技術(shù)”一節(jié)中的“要點”部分。

革新的冷卻方法電子模塊的表面漆層

創(chuàng)新的冷卻概念和鍍層電子模塊大大提高了設(shè)備的工作壽命和使用時間。這些特性基于以下原則：

• 使用外部散熱片極大地降低了功耗
• 電子模塊不位于空氣管道內(nèi)
• 針對控制單元采取標準的對流冷卻
• 來自風扇的所有空氣的都流經(jīng)散熱器

STARTER調(diào)試工具

STARTER 調(diào)試工具簡化了 SINAMICS G120 變頻器的調(diào)試和維護。通過相關(guān)驅(qū)動解決方案的操作指導(dǎo)說明以及全面、用戶友好的功能，可快速、輕松地調(diào)試設(shè)備。

• 模塊化確保了面向未來驅(qū)動器概念的靈活性。
  • 運行期間可更換模板（熱插拔）
  • 插入式端子
  • 模塊可輕松更換，從而使系統(tǒng)的維護十分方便。
  • 安全功能更加便于將驅(qū)動器集成到安全相關(guān)機器與設(shè)備中
• 可通過采用 PROFIdrive Profile 4.0 的 PROFINET 或 PROFIBUS 進行通訊
  • 接口數(shù)量減少
  • 工廠范圍內(nèi)的工程與組態(tài)
  • 安裝簡單
• 由于采用革新電路設(shè)計（直流鏈路減少的雙向輸入整流器），在使用電源模塊 PM250 和 PM260 時，可將一個負載的能量回饋到電源系統(tǒng)。這種回饋能力提供了巨大的節(jié)約潛力，這是由于不再需要將所產(chǎn)生的能量在一個制動電阻器中轉(zhuǎn)換為熱量。
• 當使用 PM260 電源模塊時，對于相同的額定功率，創(chuàng)新的 SiC 半導(dǎo)體技術(shù)使得變頻器比帶有可選正弦波濾波器的標準變頻器更小。創(chuàng)新冷卻概念與鍍層電子模塊提高了其堅固性和工作壽命
  • 外部散熱片
  • 電子部件不位于空氣管道內(nèi)
  • 完全通過對流進行冷卻的控制單元
  • 最重要組件的附加涂層
• 使用可選的基本操作員面板或可選的 MMC 存儲卡，可簡便更換單元，并快速復(fù)制參數(shù)。
• 通過采用高脈沖頻率，可實現(xiàn)低噪音電機運轉(zhuǎn)
• 緊湊、節(jié)省空間的設(shè)計,可通過軟件參數(shù)方便地適應(yīng) 50 Hz 或 60 Hz 電機（IEC 或 NEMA 電機）
• 通過數(shù)字量輸入（僅控制單元 CU240）實現(xiàn) 2/3 線制通用控制（靜態(tài)/脈沖信號）
• 通過 SIZER、STARTER 和 Drive ES 等統(tǒng)一工程工具進行組態(tài)與調(diào)試：確?？焖俳M態(tài)和方便地調(diào)試 – STARTER 集成在帶有 Drive ES Basic 的 STEP 7 中，具有集中數(shù)據(jù)存儲和全集成通訊的所有優(yōu)點。
• 全球范圍的認證：CE、UL、cUL、c-tick 和安全集成 IEC 61508 SIL 2

SINAMICS G120 非常適合

• 作為所有工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用中的一個通用驅(qū)動解決方案
• 例如在汽車、紡織、印刷和化學工業(yè)中使用
• 用于高端應(yīng)用，如在輸送系統(tǒng)中

SINAMICS G120 標準變頻器是用于標準驅(qū)動器的模塊化變頻器。每臺 SINAMICS G120 由功率模塊和控制單元這兩個操作單元組成。每個控制單元均可與每個電源模塊組合使用。

模塊選型指南

控制裝置

控制單元執(zhí)行變頻器的閉環(huán)控制功能。除閉環(huán)控制外，還具有一些附加功能，可針對特定應(yīng)用以參數(shù)化的形式進行適應(yīng)性調(diào)整。

兩個控制單元系列可用于 SINAMICS G120，對應(yīng)于它們的軟件包（CU230 和 CU240）。每個控制單元包含一個規(guī)定的 I/O 數(shù)量結(jié)構(gòu)、一個專門的現(xiàn)場總線接口以及可能的附加安全功能。以下控制單元和附件可用于標準 SINAMICS G120 變頻器：

CU230 控制單元

CU230P-2 控制單元專門針對泵、風機和壓縮機應(yīng)用而設(shè)計?？墒褂靡韵氯N類型：

• CU230P-2 HVAC
• CU230P-2 DP
• CU230P-2 CAN

CU240 控制器

幾種控制單元可分為不同型號：

• CU240E
• CU240S
• CU240S DP
• CU240S DP-F
• CU240S PN
• CU240S PN-F

功率模塊

SINAMICS G120 標準變頻器可使用下列功率模塊：

PM240 功率模塊

PM240 電源模塊（0.37 kW ～ 250 kW/0.5 hp ～ 400 hp）具有一個集成制動斬波器（對于機架規(guī)格 FSGX，外部），是專門針對沒有能量再生能力的驅(qū)動器設(shè)計的。通過外部連接的制動電阻器將制動過程中產(chǎn)生的發(fā)電機電能轉(zhuǎn)換為熱量。

PM250 電源模塊

PM250 電源模塊（7.5 kW ～ 90 kW/10 hp ～ 125 hp）采用了一種創(chuàng)新的電路設(shè)計，可使電源換相能量再生返回到電源中。這種創(chuàng)新的電路設(shè)計允許將發(fā)電機電能反饋回電源，因而節(jié)能。

PM260 電源模塊

PM260 電源模塊（11 kW ～ 55 kW/15 hp ～ 75 hp）也采用了一種創(chuàng)新的電路設(shè)計，可使電源換相能量再生返回到電源中。這種創(chuàng)新的電路設(shè)計允許將發(fā)電機電能反饋回電源，因而節(jié)能。PM260 功率模塊同時還配備內(nèi)置的正弦波濾波器，該濾波器可限制與變頻器運行相關(guān)的電壓和電容充電/放電電流的上升速率。

輸入側(cè)功率部件

SINAMICS G120 標準變頻器可提供以下的線路側(cè)電源組件：

電源濾波器

通過使用一個附加電源濾波器，電源模塊可達到更高的無線電干擾等級。

線路電抗器（僅 PM240 功率模塊）

線路電抗器降低了由諧波引起的系統(tǒng)擾動。這尤其適用于弱電的情況（電源短路功率 u_K > 1 %）。

建議使用的線路組件

建議使用如保險絲、斷路器等其他線路側(cè)組件（線路側(cè)組件的規(guī)格必須符合 IEC 標準）。更多關(guān)于所列熔斷器和斷路器的信息，可參見產(chǎn)品目錄 LV 1 和 LV 1 T。

直流鏈路組件

SINAMICS G120 標準變頻器可使用下列直流鏈路組件：

制動模塊（僅用于 PM240 電源模塊，F(xiàn)SGX 機架規(guī)格）

需要使用一個制動模塊和匹配的外部制動電阻，以便在發(fā)生電源故障時（例如緊急回位或緊急停止類別 1），將配有 FSGX 機架規(guī)格 PM240 電源模塊的驅(qū)動器置于可控停止狀態(tài)，或在發(fā)電機短暫運行期間限制直流鏈路電壓。制動模塊包括功率電子器件及其相應(yīng)的控制電路。

制動電阻器（僅 PM240 功率模塊）

直流鏈路中的多余能量通過制動電阻耗散掉。制動電阻器專為與 PM240 功率模塊一起使用而設(shè)計。它們配備集成的制動斬波器（電子開關(guān)）。對于 FSGX 機架規(guī)格，提供有一個可選的插入式制動模塊。

負載側(cè)功率部件

SINAMICS G120 標準變頻器可提供以下的負載側(cè)電源組件：這意味著，在與輸出電抗器或正弦波濾波器一起操作時，可使用更長的屏蔽電機電纜，并且可延長電機使用壽命：

輸出電抗器（僅用于 PM240 和 PM250 功率模塊）

輸出電抗器降低電機繞組上的電壓加載。同時，在使用較長的電機電纜時，降低對功率單元施加附加負載的電容充電/放電電流。

正弦波濾波器（不適用于 PM260 電源模塊）

正弦波濾波器可限制變頻器運行時產(chǎn)生的電壓和電容充/放電電流的上升率。不需要輸出電抗器。

是否提供電源與直流鏈路組件，取決于所用的電源模塊。

以下電源側(cè)電源組件、直流鏈路組件和負載側(cè)電源組件（可選），均針對適當?shù)碾娫茨K機架規(guī)格提供：

U = 基礎(chǔ)組件

S = 橫向支架

I = 集成

– = 不可用

F = 電源模塊，帶和不帶 A 類集成濾波器

1) 不需要電源電抗器，且電源電抗器絕不可與

PM250 或 PM260 電源模塊一起使用。

2) 電源換相能量再生功能可與 PM250

或 PM260 電源模塊一起使用。不可連接制動電阻

^不需要

³⁾ PM240 FSF 電源模塊，110 kW (150 hp) 及更高，

僅在不帶A 類集成濾波器時提供 FSGX。改為提供一種可選的側(cè)裝

A 類電源濾波器。

設(shè)計的總體介紹

變頻器包含一個電源模塊 (PM) 和控制單元 (CU) 及位于位置 1 和 2 的兩個基本組件（側(cè)視圖）

• 可以最多兩個基本組件再加上變頻器。
• 電源濾波器必須直接安裝在變頻器下面（位置 1）。
• 橫向安裝時，線路側(cè)部件必須安裝在變頻器的左側(cè)，負載側(cè)部件安裝在右側(cè)。
• 由于散熱問題，制動電阻必須直接安裝在控制柜壁上。

建議使用的變頻器、可選電源和直流鏈路部件的安裝組合

使用輸出電抗器或正弦波濾波器時，從電機到變頻器的最大允許電纜長度取決于電壓范圍和所用的電源模塊

對于電源模塊，以下具有適當機架規(guī)格的負載端電源組件是以選件形式提供的，從而有以下最大電纜長度：