6SL3310-1TE35-0AA3

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西门子S120伺服驱动系统   产品简介：

简单的SINAMICS S120传动系统由一个CU310 2控制单元和一个变频装置组成。变频装置中集成有一个进线整流器、一个直流回路和一个用于为电机供电的逆变器。

电源模块针对不能将电能回馈至电源的驱动器而设计。制动过程中产生的能量通过制动电阻器而被转换为热量。变频装置也可通过 CU320-2 控制单元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension 来运行，例如，在向一个多轴传动组中添加了一个单机传动装置之后。在这种情况下，块型功率模块必须配备 CUA31/CUA32 控制单元适配器。该多轴传动组通过 DRIVE CLiQ 连接到 CU320 2 控制单元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension。使用 DRIVE-CLiQ 电缆可以将装机装柜型功率模块直接连接到控制单元。电源模块可产生一个直流电压，用于通过电压源直流链路向电机模块供电。基本整流柜仅为整流供电工作而设计，即，它无法将再生能量回馈给电网。若产生再生能量，例如，驱动装置制动时，必须通过一个制动模块和一个制动电阻器，将制动能量转换成热。如果基本电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。为了确保符合 EN 61800 3 标准的类别 C2 所规定的限值，还可以安装一个进线滤波器 EN 61800‑3。

调节型电源模块可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动模块和制动电阻器。但是，与基本电源模块和非调节型电源模块相比，调节型电源模块可产生可调直流电压，而不管电网波动如何。在这种情况下，电源电压必须保持在容许的电压公差范围内。调节型输入模块从电源吸收波形基本上是正弦波的电流，限制了任何有害谐波成分。

电源模块，即 Line Modules 包含用于直流母线的*电源。针对不同的协议有不同的电源模块可供选择。调节型电源模块（ALM）：调节型电源模块可以提供电能，还可以向电网反馈再生电能。只有在需要对驱动进行针对性制动时，才需要制动模块和制动电阻，即使是在无回馈能力的掉电中也是如此。使用 ALM 供电时需要一个进线电抗器及一个调节型接口模块。基本型电源模块（BLM）：基本型电源模块仅适用于馈电运行，即不能向电网反馈再生电能。如果积存了再生电能，比如在驱动制动时，就必须使用附加的制动模块和一个制动电阻将其转化为热能。非调节型电源模块（SLM）：非调节型电源模块可以提供电能，还可以向电网反馈再生电能。只有在需要对驱动进行针对性制动时，才需要制动模块和制动电阻，即使是在无回馈能力的掉电中也是如此。如果将 SLM 用作电源，必须安装配套的进线电抗器。

功率等级为 5 kW 和 10 kW 的非调节型电源模块不具有 DRIVE-CLiQ 接口，故不可在工程设计工具 Startdrive 和调试软件 STARTER 中配置。针对功率等级为 5 kW 和 10 kW 的 SLM 的调试，必须将以下信息考虑在内：为了与控制单元进行通讯，SLM 必须通过端子与控制单元的数字量输入连接；必须遵循针对 SLM 的控制建议的接通和关断顺序。

调节型电源的闭环控制和进线电抗器或 Active Interface Module，以及 Active Line Module（升压器）一起工作。直流母线电压值可以由参数设定，处于控制中，不受电源电压波动的影响。调节型电源模块开环和闭环控制的固件位于对应的控制单元中。调节型电源模块和控制单元通过 DRIVE-CLiQ 进行通讯。

通过基本型电源开环控制可以接通并断开基本型电源模块（BLM）。BLM 是一个不具有回馈能力、不受闭环控制的供电单元。用于 BLM 的开环控制的固件位于对应的控制单元（CU）上。BLM 和 CU 通过 DRIVE-CLiQ 进行通讯。如果使用外部制动电阻，则必须将外部制动电阻的温度开关连接在 BLM 的端子 X21 上。如果不连接外部制动电阻，则必须设置 p3680 = 1 禁用制动模块。

书本型非调节型电源上的电源识别和直流母线识别：

如果电源环境或直流母线上的组件发生变化，例如：在用户现场安装后或驱动组合中添加了组件，则应设置 p3410 = 5 重复电源识别和直流母线识别。

有下列识别方式可供使用：p3410 = 4:通过 L 适配保存识别和控制器设置：下一次出现的脉冲使能信号会触发总电感和直流母线电容的识别（2 个测量循环，电流大小不同）。在识别中确定的数据（r3411 和 r3412）会输入到 p3421 和 p3422 中，并重新计算控制器。此时会同时确定电流控制器适配的参数 (p6320、p6322)。接着会自动非易失地保存电源的所有参数。电源不间断地以新的控制器参数工作。p3410 = 5（优选）：复位，通过 L 适配保存 ID 和控制器设置：与 p3410 = 4 的不同之处在于，在识别开始前会将电源电感和直流母线电容的参数值复位（p3421 = p0223 且 p3422 = p0227）。由于带有分开的电源装置和控制单元，SINAMICS S120 变频调速柜系统可**地满足大量不同驱动任务的要求。根据要控制的驱动数量和所需的性能水平来选择控制单元，同时必须对变频装置进行评级，以满足有关再生回馈能力或能量交换的要求。控制单元和电源装置之间的连接可非常简便地使用数字系统接口 DRIVE‑CLiQ 来完成。提供有以下变频调速装置：变频装置；基本整流装置；回馈整流装置（仅有风冷型）；有源整流装置；有源滤波装置；逆变装置。

回馈整流装置可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动单元和制动电阻。对于采用回馈整流装置的整流装置，需要使用适当的进线电抗器。为了确保符合 EN 61800‑3 中规定的 C2 类限值，可以安装一个进线滤波器。有源整流装置可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动单元和制动电阻。同基本整流装置以及回馈整流装置相比，有源整流装置会产生一个可调节的直流电压，且无论电网电压怎样变化，这个直流电都会在电源电压允许的波动范围内使直流电压保持稳定值。有源整流装置与有源滤波装置相结合，可从供电系统吸收几近正弦的电流。几乎不会产生任何谐波。电流 THD（I）和电压 THD（U）的总谐波失真因数通常在大约额定电流的 3% 的范围内。根据 IEEE 519（2014）计算 THD（I），根据 IEC 61000-2-4（2002）计算THD（U）。符合 IEEE 519 (2014) 标准的严格限值。运行有源整流柜所需的所有组件都集成在有源滤波装置中。

逆变装置针对多轴驱动系统而设计，由一个 CU320‑2 或 SIMOTION D 控制单元进行控制。逆变装置通过直流母排进行互连。一个或者多个逆变装置通过直流环节获得电机用的电源。可以拖动同步电机和感应电机。由于多个逆变装置共用同一个直流环节，因此它们可相互交换能量，即如果一个以发电机模式运行的逆变装置产生了电能，该电能就可被以电机模式运行的另一个逆变装置使用。中间回路的直流环节由整流装置供电。控制单元用于多机传动系统的智能控制。它配有控制驱动的相关 I/O 以及与上位控制系统通信的接口。各种控制单元具有不同的功能和不同性能水平。传动系统的结构组成可以通过选择控制单元加变频装置或整流装置加逆变装置来搭建。其他系统组件可以按照需要来选配。这些系统组件有：输入侧开关组件，例如：进线电抗器和进线滤波器直流环节组件例如，制动单元和制动电阻输出侧组件，例如：输出电抗器，dv/dt+VPL 和正弦波滤波器附带系统部件例如，终端模块、操作员面板和通信板编码器系统接口用于将各种编码器连接到 SINAMICS S120DRIVE-CLiQ - 所有部件之间的数字式接口SINAMICS S120 组件，包括电机和编码器在内，均配备高性能 DRIVE-CLiQ 系统接口。比如线路和逆变装置会连接到控制单元 – 终端模块和编码器模块通过 DRIVE-CLiQ 连接至驱动系统 – 简单而且有效。也配有此接口的电机可直接连接到传动。对于其它厂商的电机或者改造应用，可使用变换器标准组件（编码器模块）将常规编码器信号转换成DRIVE-CLiQ。

在伺服控制类型中，在矢量模型中根据等效电路图数据对连接的电机进行模拟。据此，伺服控制是场定向控制。与矢量控制相比，在伺服控制中会从其他角度对矢量模型进行优化。为了实现高动态响应，以略有减小的控制精度和控制质量为代价。伺服控制具有下列特征：计算速度快；更短的采样时间；动态响应快；高输出频率 (> 800 Hz)；**选择动态永磁同步电机。

作为上位控制器的客户接口，标配有控制单元 CU320-2 上的 PROFIBUS 或 PROFINET 通信接口；还有扩展终端模块 TM31，端子板 TB30 和通过 CANopen 或 EtherNet/IP 进行通信的模块。通过该接口，可将系统连接到上位控制器或连接附加单元。开环和闭环控制功能：SINAMICS S120 可采用动态、高精度闭环矢量控制（驱动对象类型 VECTOR）或高动态闭环伺服控制（驱动对象类型 SERVO）。

符合以下标准时，使用转速实际值编码器：要求较高的转速精度。对动态特性有高要求（更好的控制特性和故障响应特性）。需要在大于 1:10 的控制范围内进行转矩控制需要在转速低于电机额定频率（p0310）的约 10% 的情况下遵循定义的和/或变化的转矩。根据设定值给定方式，矢量控制可分为：转矩/电流控制（简称：转矩控制）；与矢量 V/f 控制相比的优点。相对于矢量 V/f 控制，矢量控制具有以下优点：负载和设定值改变时的稳定性。设定值改变时的较短调节时间导致更好的控制特性。负载改变时的较短调节时间导致更好的故障响应特性。可以设置转矩对电机进行加速或制动。不管是在电动式运行还是在再生运行中，均通过可设定的转矩限制保护电机。驱动和制动力矩的控制不受转速影响。在转速 = 0 时能达到全起动转矩。优势价格、现货销售：西门子6SL3310-1TE35-0AA3