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优势
受控、脉冲整流/再生回馈装置采用 IGBT 技术，并配有电网净化滤波器。这种组合可确保降低对电网的影响，具有以下特点：
- 由于安装有清洁电源滤波器，进线谐波可以忽略 (<<1 %)
- 符合 IEEE 519 (2014) 标准的严格限值，没有任何例外。电流总谐波失真系数 THD(I) 电压总谐波失真系数 THD(U) 通常在大约 3 % 范围内。
- 具有再生反馈功能（四象限运行）
- 可耐受进线电压波动
- 可弱电运行
- 可以进行无功功率补偿（电感性或电容性）
- 传动动态性能高
另外还考虑了多种因素，从设计阶段到运行阶段确保变频调速柜的操作方便性。这包括：
- 结构紧凑，采用模块化设计，运维方便
- 采用工具 SIZER for Siemens Drives 和 STARTER，进行直观组态和调试
- 连接方便，安装简单
- 快速、菜单提示的调试，无需复杂的参数化
- 通过用户友好的图形操作面板清晰方便地进行驱动监控/诊断，调试和操作，测量值以纯文本或准模拟条显示。
- SINAMICS 系列传动产品是全集成自动化 (TIA) *的组成部分。TIA 解决方案针对自动化和驱动技术提供了一系列经过优化的产品，实现了一致性的规划/设计、一致性的通讯和一致性的数据管理。SINAMICS *整合在 TIA 概念中。
提供了可用于 WinCC 的单独 S7/PCS7 模块和面板。 - 通过 Y 链接器集成在 SIMATIC H 系统中
- SINAMICS 驱动控制图 (SINAMICS DCC) 是一个插件，用于对
SINAMICS DCC 面向过程的功能进行方便组态。功能块库包含众多闭环、算术和逻辑块以及各种开环和闭环控制功能可供选择。方便易用的传动控制图 DCC 编辑器可以使得图形化组态变得容易，可清晰显示控制回路结构，并高效地重新利用现有图形。SINAMICS DCC 是 STARTER 调试工具的附加件
应用
SINAMICS S150 特别适用于对动态，可重复过程的过程操作提出要求的所有应用。例如£¬这包括£º
- 测试台
- 离心机
- 升降机和起重机
- 横切切纸机和横剪机
- 具有较高功率需求并需要能量回收的传送带
- 压力机
- 钢缆绞车
设计
SINAMICS S150 变频调速柜的特点是设计紧凑、模块化和便于维护。
SINAMICS S150 变频调速柜设计示例
带有多种与型号相关的选件的 SINAMICS S150 变频调速装置的基本设计
喷漆模块
以下变频柜标配有带涂层的模块：
- 装机装柜型变频调速柜
- 控制装置
- 传感器模块
- 端子模块
- 高级操作员面板 (AOP30)
部件涂层可保护 SMD 组件中的敏感元件免受有害气体、粉尘和湿气的腐蚀。
镀镍母排
为了取得抵御环境影响的效果，变频器控制柜中使用的所有铜母线条进行了镀镍处理。另外，无需对客户提供的用于连接裸铜导线的接头上的触点进行清洁。
注：
对于某些选件，出于技术原因，铜母排的某些部分不能镀镍。
防护等级
EN 60529 标准涉及通过外壳、护盖等对电气设备进行的保护，包括：
- 防止人员意外接触外壳内的带电组件或运动组件，防止固体杂质进入设备（触摸防护和防杂质进入保护）
- 防止水进入变频调速柜（防水保护）
- 认可的防护等级缩写
防护等级由字母 IP 与两个数字所组成的缩写来表示。
防护等级 | 位 （触摸保护和防止异物进入） | 第二位 （代表防水保护） |
|---|---|---|
IP20 （标配） |
| 没有水防护 |
IP21 （选件 M21） |
| 防护滴水 垂直落下的水滴不得造成有害影响。 |
IP23 （选件 M23） |
| 防护喷水 两侧与垂直方向大角度为 60°的喷水不具有有害作用。 |
IP43 （选件 M43） | 防直径 | 防护喷水 两侧与垂直方向大角度为 60°的喷水不具有有害作用。 |
IP54 （选件 M54） | 尘土防护 虽然无法*阻止灰尘进入，但进入的灰尘量不得影响设备运行或降低设备安全性。 | 防溅 从任何方向喷溅到外壳上的水不能产生任何有害影响 |
功能
高级操作员面板 AOP30
AOP30 高级操作面板安装在变频器的柜门中，用于操作、监视和调试。
用户可以按照变频调速柜调试界面中的交互式菜单进行操作。在*调试变频调速柜时，只需在 AOP30 中输入 6 个电机参数（可在电机铭牌上找到）即可。随后会自动优化闭环控制以将变频器与电机相适应。
AOP30 的两级安全措施可防止无意或非授权改变设置。可通过键盘锁来禁止从操作面板操作传动，而操作面板只显示参数值和过程变量。OFF 键在出厂时已被设置为" 有效"，但也可由客户将其" 停用"。密码的使用可防止未经授权而修改变频器参数。
CU320－2 控制单元的 CF 卡上存储有德语、英语、法语、意大利语、西班牙语和中文，作为操作员面板语言。所需语言必须在调试前下载至 AOP30。除这些标准操作面板语言外，还可以安装俄语。根据要求，可提供其它语言。
下图为各个操作阶段的示例。
通过操作面板进行*调试。
只需输入 6 个电机参数：电机的功率、转速、电流、cosφ、电压和频率。
此信息可在电机铭牌上找到，并通过简短的菜单步骤输入到显示界面中。同时还必须电机的冷却方式。
下一个屏幕包含用于自动对控制进行优化的参数值。
操作过程中，当前数据以数值形式在屏幕上显示（如设定点和实际值），或者可以将多 3 个过程变量以准模拟量条形图显示的形式进行参数化。
发生的任何报警都通过黄色的报警指示灯加以指示，发生的故障由亮起的红色故障指示灯加以指示。在显示屏的状态行中，还会用普通文字来指示报警或故障原因（带有计数器/补救措施）。
通讯和用户端子排
CU320-2 控制单元上标配了一个 PROFIBUS 或 PROFINET 接口，作为供用户使用的控制接口。
通过该接口，可将系统连接到上位控制器或连接附加装置。
标配的输入和输出也可通过多两个 TM31 端子扩展模块来扩展（参见选件说明中的选件 G60 或 G61）。要简化传动组态和调试过程，可以将 TM31 端子扩展模块预先设置为多种出厂设置。
有关详细资料，请参阅《SINAMICS 低压工程手册》。
开环和闭环控制功能
SINAMICS S150 提供对转速和电流的高性能矢量控制外，还提供完善的装置保护和电机保护功能。
软件和保护功能
标准软件功能如下：
软件和保护功能 | 说明 |
|---|---|
设定点输入 | 可在内部或外部设定值；在内部固定设定值、电动电位器设定值或点动设定值，在外部通过通信接口或模拟量输入进行设定。内部固定值设定和电动电位器设定可由来自端子接口上的控制命令进行切换或调节。 |
电机识别 | 自动电机识别功能，使得调试更快捷，优化变频器的闭环控制。 |
斜坡函数发生器 | 一个斜坡函数发生器具有可独立调节的上升和下降时间以及可调的工作周期（极限转速范围内的），可实现传动的平滑加速和减速。具有较好的速度控制响应，防止系统机械冲击。为快速停车，还可单独对下降斜坡进行参数设定。 |
Vdc 大 控制器 | 在 Vdc 大 控制器可自动防止直流链路中出现过电压，例如设定的下降斜坡过短时。自动延长设定的斜坡下降时间。 |
动态缓冲 (KIP) | 通过在一定时间内由机械动能来弥补因输入电源故障而缺失的能量。只要传动系统能获得再生能量，并且不会超过直流母排电压的关断阈值，就能保持运行。当在该时间段内，电网电压一旦恢复后，变频器就会控制电机再次无波动加速至其设定速度。 |
自动重启 | 当电源在发生电源故障后重新恢复时，自动重启会再次接通驱动器电源，并线性上升到当前转速设定点。 |
快速重启 | 捕捉再启动可将变频装置无扰动地连接到正在旋转的电机上。选配的 VSM10 模块提供有电压检测功能，由于无需对电机断电，可显著降低大型交流电机的捕捉再启动时间。 |
工艺控制器 | 通过“工艺控制器”中的功能模块可实现简单的工艺控制功能，如液位控制或流量控制。其中微分器输入可切至控制值偏差通道或实际值通道（出厂设置）。P、I 和 D 分量可单独进行设置。 |
自由编辑功能块 | 使用可自由编程的功能块，可以很容易地让 SINAMICS 变频装置实现逻辑和运算功能。这些功能块可通过操作面板或STARTER 调试工具进行编程。 |
SINAMICS 驱动控制图 (SINAMICS DCC) | SINAMICS DCC 是一个附加工具，用于方便地组态 SINAMICS 的工艺功能。功能块库包括众多控制、算术和逻辑块以及大量的开环和闭环控制功能。方便易用的传动控制图 DCC 编辑器可以使得图形化组态变得容易，可清晰显示控制回路结构，并高效地重新利用现有图形。SINAMICS DCC 是 STARTER 调试工具的附加件（→ 工具和组态）。 |
I2t 感应，用于电机保护 | 使用存储在变频调速柜软件中的电机模型，可以根据当前转速和负载计算电机温度。通过使用电机绕组中的 KTY84 传感器进行直接温度检测，由于还另外考虑到了环境温度的影响，温度的检测更加精确。 |
电机温度测定 | 通过分析 KTY84、PTC 或 PT100 温度传感器，可实现电机保护。当连接一个 KTY84 温度传感器时，可以设定报警或关断极限值。若连接的是 PTC 热敏电阻，则可以对触发该热敏电阻后的系统响应（报警或关断）进行设定。 |
电机堵转保护 | 电机堵转条件一旦达到，变频器会立即关断以防止过载。 |
制动控制 | 用于控制抱闸的“简单制动控制”： 用于复杂制动控制的“扩展制动控制”功能模块，例如，用于电机抱闸和运行抱闸： |
基本运行模式 | 可提高传动系统可用性的特殊变频器运行模式，例如，在发生火灾时。 |
写防护 | 通过写保护来防止意外更改设置参数（无密码功能）。 |
通过专有保护 | 通过专有技术保护对存储的数据加密，例如，保护组态专有技术并防止更改和复制（通过密码功能）。 |
Web 服务器 | 集成的 Web 服务器通过其 Web 页面提供有关传动装置的信息。使用 Internet 浏览器并通过不安全传输 (http) 或安全传输 (https) 来访问该 Web 服务器。 |
电源单元保护
电源单元保护 | 说明 |
|---|---|
输出侧接地故障监控 | 输出侧接地故障是通过监控三相电流来识别，故障时变频器会停机。 |
输出侧短路保护 | 可检测输出侧的短路（例如，变频器输出端子上、电机电缆中、电机接线盒内），并关断变频器。 |
热过载保护 | 在超出过热阈值时，首先发出一条警告消息。当温度进一步上升，则会导致故障停机，或者自动调整脉冲频率或输出电流，以降低元件热效应。故障原因消除之后（如改善冷却），就会自动恢复原始工作参数。 |
技术规范
重要的指令和标准见下表。这些标准和指令都是 SINAMICS S150 变频调速柜的设计基础（必须严格遵守）以实现在功能上和运行时都安全的电磁兼容性配置。
欧盟导则 | |
|---|---|
2014/30/EU | EMC 指令： |
2006/42/EC | 机器设备导则： |
欧洲标准 | |
EN ISO 3744 | 声音 – 测定来自升压测量的噪声源声功率级和声能量级 – 精度等级 2 的包络面方法，用于反射平面上大致自由声场 |
EN ISO 13849‑1 | 机械安全性 – 控制系统的安全相关部分； |
EN 60146‑1‑1 | 半导体变流器 - 一般要求和电网换向变流器 |
EN 60204‑1 | 机械设备安全性 – 机器的电气设备 |
EN 60529 | 由外壳提供的防护等级（IP 代码） |
EN 61508‑1 | 电气/电子/可编程电子系统的功能安全 |
EN 61800‑2 | 可调速电力传动系统， |
EN 61800‑3 | 可调速电力传动系统， |
EN 61800‑5‑1 | 可调速电力传动系统， |
EN 61800‑5‑2 | 可调速电驱动系统 |
一般技术数据
电气数据 | |||
|---|---|---|---|
输入电压 | 380 … 480 V 3 AC，±10 %（-15 % <1 分钟） 500 … 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 | ||
输出频率 1) | 0 ... 550 Hz | ||
输入功率因数 | 可调（工厂设置为 cos φ = 1） | ||
能效 | >96 % | ||
过电压类别 | III 符合 EN 61800‑5‑1 | ||
控制方法 | 带或不带编码器的矢量控制或 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） | ||
制动操作 | 标配四象限运行 | ||
机械数据 | |||
防护等级 | IP20（可以获得IP54 的防护等级） | ||
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 | ||
机柜 | Rittal TS 8，带双钩锁的柜门，用于电缆入口的三段式底板 | ||
面漆 | RAL 7035（室内要求） | ||
冷却方式 | 强制空冷 AF，符合标准 EN 60146 | ||
工作环境条件 | 储存 2) | 运输 2) | 运行 |
环境温度 | -25 ... +55 °C | -25 ... +70 °C -40 °C 以上， 24 小时 | 0 ... 40 °C 到 +50 °C，参见降额数据 |
相对湿度 （不允许出现冷凝） | 5 ... 95% Class 1K4，符合标准 IEC 60721‑3‑1 | 在大值 40 °C 时为 5 ... 95 % Class 2K3，符合标准 IEC 60721‑3‑2 | 5 ... 95 % Class 3K3，符合标准 IEC 60721‑3‑3 |
环境等级/有害化学物质 | Class 1C2，符合标准 IEC 60721‑3‑1 | Class 2C2，符合标准 IEC 60721‑3‑2 | Class 3C2，符合标准 IEC 60721‑3‑3 |
有机体/生物体影响因素 | Class 1B1，符合标准 IEC 60721‑3‑1 | Class 2B1，符合标准 IEC 60721‑3‑2 | Class 3B1，符合标准 IEC 60721‑3‑3 |
污染等级 | 2 符合标准 EN 61800‑5‑1 | ||
安装海拔高度 | 2000m 以下，无降额运行； | ||
机械稳定性 | 储存 2) | 运输 2) | 运行 |
振动载荷 | Class 1M2，符合标准 IEC 60721‑3‑1 | Class 2M2，符合标准 IEC 60721‑3‑2 | – |
| 1.5 mm 5 ... 9 Hz 时 | 3.1 mm 5 ... 9 Hz 时 | 0.075 mm，10 ... 58 Hz 时 |
| 5 m/s² > 9 ... 200 Hz 时 | 10 m/s²，9 ... 200 Hz 时 | 9.8 m/s2 58 ... 200 Hz 时 |
冲击载荷 | Class 1M2，符合标准 IEC 60721‑3‑1 | Class 2M2，符合标准 IEC 60721‑3‑2 | Class 3M4，符合标准 IEC 60721‑3‑3 |
| 40 m/s²，22 ms 时 | 100 m/s²，11 ms 时 | 100 m/s2 11 ms 时 |
符合标准 | |||
适用性证书，根据 | CE（有关功能安全性的 EMC 指令 2014/30/EU 和机械指令） | ||
无线电干扰抑制 | SINAMICS 变频调速装置不能直接连接到公共电网（“环境”）。应根据变速驱动系统 EMC 标准 EN 61800‑3 “第二环境”（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。通过采取相应措施（例如，→进线滤波器），也可用于“环境”。 | ||
1) 请注意：
- 大输出频率、脉冲频率和电流降容之间的关系。输出频率更高时，视需求而定。
- 大输出频率和允许输出电流之间的关系（电流降容）
如需详细资料，请参阅《SINAMICS 低压工程手册》。
2) 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。
电源电压 380 ... 480 V 3 AC | SINAMICS S150 变频调速柜 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| 6SL3710-7LE32-1AA3 | 6SL3710-7LE32-6AA3 | 6SL3710-7LE33-1AA3 | 6SL3710-7LE33-8AA3 | 6SL3710-7LE35-0AA3 | 6SL3710-7LE36-1AA3 |
类型等级 | |||||||
| kW | 110 | 132 | 160 | 200 | 250 | 315 |
电源电压 380 ... 480 V 3 AC | SINAMICS S150 变频调速柜 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
| 6SL3710-7LE37-5AA3 | 6SL3710-7LE38-4AA3 | 6SL3710-7LE41-0AA3 | 6SL3710-7LE41-2AA3 | 6SL3710-7LE41-4AA3 |
类型等级 | ||||||
| kW | 400 | 450 | 560 | 710 | 800 |
电源电压 500 ~ 690 V 3 AC | SINAMICS S150 变频调速柜 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| 6SL3710-7LG28-5AA3 | 6SL3710-7LG31-0AA3 | 6SL3710-7LG31-2AA3 | 6SL3710-7LG31-5AA3 | 6SL3710-7LG31-8AA3 | 6SL3710-7LG32-2AA3 |
类型等级 | |||||||
| kW | 75 | 90 | 110 | 132 | 160 | 200 |
电源电压 500 … 690 V 3 AC
SINAMICS S150 变频调速柜
6SL3710-7LG32-6AA3
6SL3710-7LG33-3AA3
6SL3710-7LG34-1AA3
6SL3710-7LG34-7AA3
6SL3710-7LG35-8AA3
6SL3710-7LG37-4AA3
电源电压 500 … 690 V 3 AC | SINAMICS S150 变频调速柜 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
|
| 6SL3710-7LG38-1AA3 | 6SL3710-7LG38-8AA3 | 6SL3710-7LG41-0AA3 | 6SL3710-7LG41-3AA3 |
类型等级 | |||||
| kW | 800 | 900 | 1000 | 1200 |