企业信息

电源模块也可通过一个 CU320-2 DP 或 SIMOTION D4x5 控制单元来运行，例如，在必须将一个驱动器加到一个多轴驱动组的配置中运行。在此情况下，书本型电源模块必须配有 CUA31/CUA32 控制单元适配器。它是通过 DRIVE-CLiQ 与 CU320-2 DP 或 SIMOTION D4x5 控制单元相连的。机架型电源模块可使用一条 DRIVE-CLiQ 电缆直接连接到多轴控制单元。

西门子S120电机模块

电机模块中集成了一个电压源直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。

CU320-2 DP 控制单元、电源模块和两三个书本型电机模块电机侧模块

西门子S120书本型变频调速柜中的调节型电源模块

电机模块电机侧模块针对多轴驱动系统而设计，由一个 CU320-2 DP 或 SIMOTION D4x5 控制单元进行控制。多个电机模块是通过一条共用直流母线相互连接的。由于多个电机模块共用同一个直流链路，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电机模块产生了电能，该电能就可被以电机模式运行的另一个电机模块使用。由电源模块为电压源直流链路提供电源电压。

西门子S120电源模块

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。

基本电源模块

基本电源模块设计用于仅馈电运行，即不能储存再生能量到供电系统。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。可选装电源滤波器，来限制干扰，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

非调节型电源模块(Smart Line)

非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。如果非调节型电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。可选装电源滤波器，来限制干扰，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

调节型电源模块(Active Line)

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。

为了运行有源型整流单元调节型输入模块，必须使用适宜的调节型接口模块或匹配输入电抗器。

有关通过 SINAMICS S120 来设计一个驱动系统的详细信息，请参见“系统说明-尺寸计算”。

电源模块、电机模块和输入模块分为书本型、紧凑书本型、块型和机架型：

块型和装机装柜型电源模块

书本型、紧凑书本型和机架型电机模块和输入模块。

西门子S120冷却方式

根据机座号的不同，有多种冷却方式：

内部空气冷却

在这种标准解决方案中，来自驱动部件的电子电路和功率部分的功率损耗通过自然冷却或布置到控制柜内部的强迫通风冷却系统来排除。

外部空气冷却

外部空气冷却采用“通孔”方法。部件的功率部分散热器穿过控制柜的安装表面，从而将功率部分散出的热量释放到一个独立的外部冷却回路。控制柜中保留的仅有热量是由电子部件散发的。在此“机械接口”处可取得 IP54 防护等级。带有散热片和风扇装置（在供货范围内）的散热器从后部伸出到一个单独的通风区域内，该通风区域也可向外敞开。

冷却板冷却

采用冷却板冷却方式的装置可通过装置后面板上的一个热量接口将功率部分的热量损耗传递到外部散热器。例如，该外部散热器可以是水冷式散热器。

液体冷却

在液体冷却式装置上，散热器上安装有功率半导体，冷却介质从该散热器中流过。装置产生的大部分热量由冷却介质吸收，并可散到控制柜外面。

定制应用

不同形式的设备可作为一种完整系统解决方案来购买。用户将得益于驱动*所拥有的专业知识，不必再考虑相关应用的热量方面的设计。尤其是在带有采用冷却板冷却、外部空气冷却和液体冷却装置的机架型设备的应用中，用户将获得一个技术可靠的解决方案，节省了设计时间。例如，驱动系统解决方案可以是一个采用冷却板冷却（完全安装在一个公共冷却板上）的书本型驱动系统，一直到带有一个冷却系统和温度/冷凝控制的完整控制柜。

详细信息可从西门子办事处获得。

西门子S120书本型变频调速柜中的调节型电源模块

西门子S120能源效率

SINAMICS S120 变频调速柜可对各个轴的电能进行回收并在多轴配置的直流环节中使用，并且可将能量回馈到电源系统中，从而节省了能量。即使在完全馈电下，控制柜中也不会产生多余热量。

由于调节型电源模块可防止产生容性和感性无功电流，因此，SINAMICS S120 还能确保电源中不会产生不必要的功率损耗，并且不会产生电流谐波。这不仅防止了对其他负载造成有害影响，同时也降低了控制柜中产生的热量。

西门子S120喷漆模块

以下单元配备有喷漆或部分喷漆的标准模块：

块型单元

书本型变频调速柜

装机装柜型变频调速柜

控制单元（SIMOTION D445?1 除外）

传感器模块

端子模板

漆层可防止敏感的表面贴装元件受到腐蚀性气体、化学活性粉尘和湿气的影响。

控制单元和电源部分的选择定义了驱动系统的结构。提供的系统部件可使驱动系统优秀满足应用要求。

西门子S120系统部件

系统部件分为以下类别：

直流环节部件，如制动模块和制动电阻器

输出侧的功率部件，如电机电抗器

附加系统部件，如终端模块、操作员面板和通信板

用于将各种编码器连接到 SINAMICS S120 的编码器系统连接

西门子S120书本型变频调速柜

书本型单元适合于多轴应用，它们是彼此相邻安装的。共用电压源直流环节采用集成连接方式。书本型单元的冷却选件范围较广：内部空气冷却、外部空气冷却、冷却板冷却以及（某些情况下）液体冷却。

西门子S120紧凑书本型

从书本型模块，我们针对具有很高紧凑性要求的驱动装置开发出紧凑书本型模块。紧凑书本型模块具有书本型模块的全**点和相同的性能，但总高度降低，具有更大的过载能力。紧凑书本型模块尤其适合集成到具有很高动态要求和安装空间有限的机器中。

紧凑书本型模块的冷却方式为内部空气冷却和冷却板冷却。

块型

块型模块适合单轴应用，仅具有电源模块。

可直接将 CU310 控制单元卡装到这些模块上面。这些装置是通过内部空气冷却或液体冷却方式进行冷却的。

西门子S120装机装柜型变频调速柜

输出较高的单元（大约 100 kW (150 HP) 及以上）的结构形式为机架型。它们分为输入模块、电源模块和电机模块。机架型模块是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。对于特殊应用（如挤出和船舶应用），提供有液体冷却单元。CU310 控制单元可被集成到电源模块中。

西门子S120机柜模块型

除本产品目录中介绍的内置式变频器装置外，SINAMICS S120 变频调速柜还是一种机柜安装系统，这种系统是专门针对在工厂结构中使用设计的，可与总输出功率高达 4500 kW (6000 HP) 的变频调速柜系列结合使用。

该模块化系统非常适用于带有*馈电模块和一条共用直流母线的多电机驱动器，通常可在造纸机、滚轧机、试验台或起重装置中使用。由于具有模块化的设计，因此可将所有部件进行组合，以满足封闭机柜系统中的要求。

对于这些变频调速柜，除电机模块电机侧模块外，还提供了三种馈电模块（基本型电源模块基本型整流单元、智能型电源模块灵巧型整流单元和调节型电源模块有源型整流单元）以及特殊制动模块和辅助模块。该系统具有 IP20、IP21、IP23、IP43 和 IP54 等防护等级。电源模块和中央控制单元之间的通讯是通过 DRIVE-CLiQ 进行的。

带有用于一个多电机驱动器的 SINAMICS S120 变频调速柜的驱动系统布局示例

功率范围可根据需要通过并联多 4 个模块加以扩展。

我们可根据要求提供详细信息。

西门子S120成功机器概念的灵活性

作为 SINAMICS 驱动器系列的组成部分，SINAMICS S120 驱动系统是一种模块化系统，用于机械制造和工厂工程中的高性能应用。SINAMICS S120 为广泛的工业应用提供高性能的单轴和多轴驱动器。凭借可升级性和灵活性，SINAMICS S120 是可以满足更多轴、更高性能不断增长的要求的理想系统。SINAMICS S120 支持灵活的机器设计，可以更为快速地执行定制的驱动器解决方案。

西门子S120可以满足不断增长的要求。

必须以较底的成本建造现代机器，但要输出更大的生产率。SINAMICS S120 驱动器概念可以应用这些挑战！它易于组态，因此，有助于缩短项目完工时间。它出色的动态响应和精度允许大生产率的更高循环速率。

机器和设备工程中的应用

不论应用是否涉及连续材料网络或循环、高动态过程 – SINAMICS S120 可以提高许多行业的机器性能：

包装机械

塑料加工机器

纺织机

印刷机器

造纸机

提升设备

搬运和装配系统

机床

轧钢机

测试台

可再生能源

西门子S120机械工程模块化

SINAMICS S120 专为自由组合功率和控制性能而设计。使用SINAMICS S120模块化系统可以向单驱动器解决方案一样轻松地实现具有更高层次运动控制功能的多轴驱动器。

使用中央控制智能可实现更高的灵活性

在 SINAMICS S120 上，驱动器智能与闭环控制功能一起组合在控制单元中。

这些单元可以在矢量、伺服和 V/f 模式中控制驱动器。它们还可以执行转速和转矩控制功能以及驱动器上所有轴的其他智能驱动器功能。

矢量和伺服控制模式的自由性能选择

对于带有连续材料网络的驱动器解决方案，例如，拉丝机、复膜机和造纸机以及提升装置、离心机和船用驱动器（带有谐波圆周运动），建议使用 SINAMICS S120 矢量控制。

使用 SINAMICS S120 的伺服控制控制用于精确、高动态位置控制的循环过程和伺服电机，例如，纺织机、包装机、印刷机和机床。

SINAMICS S120 – 实现更佳效率的功能

基本功能：转速控制、转矩控制、定位功能

智能启动功能，用于电源中断后的独立重新启动

驱动器相关 I/O 互连 BICO 技术，易于使驱动系统适应其操作环境

集成安全功能，用于实现安全概念

调节的馈电/再生反馈功能，用于防止电源产生不良反应，允许恢复制动能量，确保防止线路波动的更高稳定性。

DRIVE-CLiQ - 所有部件之间的数字式接口

所有 SINAMICS S120 部件（包括电机和编码器）均通过一个被称为 DRIVE - CLiQ 的串行连接接口进行相互连接。采用标准化电缆和连接器，降低了不同部件的种类，并削减了库存成本。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（传感器模板）将常规编码器信号转换成DRIVE-CLiQ。

快而安全：电子铭牌

SINAMICS S120 驱动系统重要的数字连接件是集成在各个组件中的电子标牌。它们允许通过 DRIVE-CLiQ 链路自动检测所有驱动器组件。因此，在调试或更换组件过程中，*手动输入数据，有助于确保快速、成功地调试驱动器！例如，电机的电子标牌包含电气等效电路图的参数和内置电机编码器的特性数据，以及订购和标识编号的信息。

西门子S120模块化设计确保可升级性和灵活性

直流/交流设备（= 电机模块）– 具有书本紧凑型、书本型和装机装柜型 – 采用模块化设计。所有驱动器智能组织在控制单元中。控制单元执行变频调速柜的所有闭环控制功能。它们还处理所有其他驱动器功能，如驱动器相关的 I/O 互连，配备 PROFIBUS DP 或 PROFINET *接口，用于连接更高级别的自动化系统。

电源模块集中为电压源直流链路提供能量。电源模块可选择配备经过调节的馈电/再生反馈功能，以提供恒定的直流连接电压和高度的供电兼容性。电机模块从直流连接为电机供能。

在交流/交流设备上，馈电和电机电源功能组合在一个设备中，即功率模块 – 具有块型和装机装柜型。对于单轴应用，由安装在功率模块上的特殊控制单元 (CU310) 执行驱动器控制功能，对于多轴应用，由通过 DRIVE-CLiQ 连接连接的控制单元（例如，CU320?2）执行驱动器控制功能。在这种情况下，CU 适配器安装在代替控制单元的功率模块上。

西门子S120书本型变频调速柜中的调节型电源模块

SINAMICS S120 块型、书本紧凑型、书本型和装机装柜型

所有类型均可以根据需要组合

由于 SINAMICS S120 配备 DRIVE-CLiQ 接口，所以不同类型的 SINAMICS S120 可以自由组合，例如，装机装柜型电源模块可以与书本型电机模块自由组合以满足总输出较高的多轴应用要求。

带有书本型和装机装柜型模块的 SINAMICS S120 控制单元

SINAMICS S120 书本型的组态示例

SINAMICS S120 块型的组态示例

SINAMICS S120 书本型和块型的组态示例

SINAMICS S120 和 SIMOTION – **组合

现代机器必须可以处理更为复杂的运动控制任务，并以不断增加的精度和速度执行这些任务。为了满足这个要求，SIMOTION 运动控制系统和高性能 SINAMICS S120 驱动系统形成了**的组合。SIMOTION D 型物理集成在 SINAMICS S120 驱动器中，是带有大量轴、精度要求严格的机器的理想解决方案。这种分布式自动化结构允许将机器分为多个轴组，通过单独的 SIMOTION 运动控制系统控制各个组。SIMOTION 系统通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET 通信。另一个重要的方面：凭借分布式自动化结构和直接位于驱动器中的控制单元，机器设计紧凑。

西门子S120可升级的运动控制功能

典型的集成自动化 – *特的自动化平台

凭借全集成自动化 (TIA)，西门子成为一的一源式供应商，可为所有行业提供集成的全系列产品和系统。行业特定自动化解决方案为满足客户的个性化要求而量身定制，可基于 TIA 有效地执行。设备运行寿命周期成本低、显着缩短上市时间可明显提高生产率和投资安全性。

简单 – 配备 SINAMICS S120 的全集成自动化

除了 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 之外，SINAMICS 也是 TIA 的核心组件之一。因此，STARTER 调试工具是 TIA 平台的集成元件。从而可以使用标准化工程平台参数化、编程和调试自动化系统中的所有组件，不会有所遗漏。全系统数据管理功能确保数据一致性，简化整个设备项目的归档。

PROFIBUS

PROFIBUS DP 是 TIA 系统的标准现场总线，所有 SINAMICS S120 型均支持该现场总线。它提供高性能、全系统通信网络，可连接所有自动化组件：HMI、控制器、驱动器和 I/O 设备。

PROFINET – 增强的性能和开放式 IT 通信

SINAMICS S120 还配备 PROFINET 接口。这种基于以太网的总线可以通过带有 IRT 或 RT 的 PROFINET IO 高速交换控制数据，使SINAMICS S120 成为高性能多轴应用集成的合适选择。

同时，PROFINET 还使用标准的 IT 机制 (TCP/IP) 将信息（例如，操作和诊断数据）传输至更高级别的系统。因此，带这种接口的 SINAMICS S120 可以轻松地集成到工厂 IT 网络中。

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企业信息

上海斌勤电气技术有限公司

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