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西门子G120L变频器

发布时间:2019-04-11 06:32:20        


西门子G120L变频器

SINAMICS G120L

 

采用模块化设计的 SINAMICS G120L 变频调速装置,可简便、***地应用于交流电机的控制。
无编码器矢量控制的控制精度可胜任泵、风机和压缩机等工业领域应用。
SINAMICS G120L 的功率范围为 280 kW ... 630 kW,电源适用3 相交流 380 ... 690 V,50 Hz。
SINAMICS G120L 适用于 OEM 厂商和工厂建造商,包括:
• 工业和楼宇自动化
• 空调通风应用量身定制的SINAMICS G120L 具有多种功率模块,尤其适合工业现代化, 可为新装备安装以及现代化改造带来显著的节能优势。

优点
应用
节能增效
SINAMICS G120L 能够提升整条过程链中的能效,并将能耗降至更低。在标准规格的产品中集成了相关的软件功能及硬件功能。
主要特性包括:
• ECO 模式,通过闭环控制模式 V/f ECO 和无编码器矢量控制(SLVC)根据当前负载比例自动调整电机电流,从而在局部负载范围实现高达 5 % 的节能
• 具备休眠功能,基于过程中设定值触发
• 额定转速下自动切换至电源运行(旁路模式)通过创新技术,实现***能源管理ECO 模式
• 根据当前负载比例自动调整电机中的磁通,从而实现节能(在局部负载范围降低电机损耗)休眠模式
• 显著节能:根据当前设定值启动/ 停止驱动,避免过高的机械应力效率更高
• 功率模块 PM330L 效率 η?98%通过操作单元实现简便的、针对特定应用的调试和操作
• 通过针对应用的向导进行现场调试,无需变频器相关的***知识
• 功能:使用 SINAMICS 存储卡(SD 卡)进行参数预设和***变频器数据组
• 数据备份功能有助于便捷的组件更换
• 控制单元 CU230P-2 上集成了 USB 接口,从而可方便地通过调试工具 STARTER 进行调试和诊断
• 可实现对变频器的调试、诊断和控制

 

应用
SINAMICS G120L 传动系统更佳适用于涉及运动、传送、泵送或对固体、液体或气体进行压缩的所有应用。
特别是以下应用的不二之选:
• 供水
• 污水处理
• 农业灌溉
• 集中供热/ 供冷
• 计量泵和冲洗泵
• 压缩机
• 风机

结构
模块化设计
SINAMICS G120L 采用模块化设计,由以下组件组成:
• CU230P-2 控制单元
• 功率模块
• 操作面板或盖板
CU230P-2 控制单元
CU230P-2 控制单元使用几种不同的可选闭环控制方式来控制和监测变频器功率模块和连接的电机。该产品支持与本地控制器或***控制器、监控设备等之间的通信。它也可以连接与过程控制
相关的全部辅助设备和外部组件(传感器、阀门、接触器等)。
CU230P-2 具有很强的通讯功能
变频器通信接口协议在选择控制单元时就已经被定义(V4.7 或更高版本的固件)。
• CU230P-2 HVAC → USS,Modbus RTU,BACnet MS/TP,P1 协议
• CU230P-2 DP → PROFIBUS
• CU230P-2 PN → PROFINET,EtherNet/IP
功率模块
功率模块的选型可以根据功率需求和应用场合而定。采用脉宽调制的*** IGBT 技术,实现了高度可靠和灵活的电机运转。其***保护功能,可为功率模块和电机提供优质别保护。
功率模块的防护等级为 IP20/IP00,可安装在控制柜内。

CU230P-2 控制单元特别适合具有集成工艺功能的变频器,可用于泵、风机和压缩机应用。I/O 接口、现场总线接口和附加软件功能可以很好地支持这些应用。

 

功能

后文按如下类别列出了相关功能:
控制模式
• 线性和平方转矩特性,用于流体流动和容积式机器
• ECO 模式,用于在 U/f 控制模式中实现进一步的节能
• 无编码器矢量控制,用于复杂控制任务和大功率电机连接
• 2 模拟量输入(可选择电流/ 电压),可直接连接压力/ 液位传感器
• 2 附加模拟量输入,可连接 Pt1000/LG-Ni1000 温度传感器
• 两路AC230V 继电器输出接口, 可直接控制阀门和节流阀接口
• PROFINET、EtherNet/IP、PROFIBUS、USS、BACnet MS/TP、P1 协议和 Modbus-RTU 通信

 

软件功能
• 电源故障***后自动重启功能
• 自动重启
• ***再启动
• 跳频
• 1 个 PID 控制器,用于电机速度闭环控制,作为温度、压力、空气质量和液位等的过程控制器
• 3 个可自由编程的 PID 控制器
• 休眠模式
• 负载检查功能,监控皮带和流量
• 级联控制
• 多区域控制
• 基本服务模式
• 实时时钟,采用三个时间发生器IOP 向导,用于带/ 不带 PID 控制器的特殊应用,例如
• 泵:容积泵(恒定负载转矩)或离心泵(平方负载转矩)
• 风机:轴流式和径流式风机(平方负载转矩)
• 压缩机:容积式机械(恒定负载转矩)和流体机械(平方负载转矩)。

 

 

 

 

PM330L 功率模块@380V,防护等级 IP20,外形尺寸 HX。
PM330L 功率模块可用于基本调速控制,尤其是泵、风机及压缩机等具有平方特性转矩的应用。它们具备连接外部制动单元的接口(2Q 象限应用)。采用相关系统组件,这些功率模块可以非常灵活地安装在用户的特定电控柜中。


PM330L 功率模块的视在功率损耗非常小。既节能,又环保。为了减少辐射,PM330L 功率模块标配有一个无线电干扰***滤波器(符合 Category C3 规定的限制值)。配有进线滤波器的PM330L 功率模块也满足标准 IEC 61800-3 中规定的在***环境(Category C2) 中使用的限值。


PM330L 功率模块专为接地TN/TT 2)和浮地IT 电网而设计。
PM330L 功率模块不支持集成安全功能 (Safety Integrated) 功能。安全功能可以采用外部开关设备实现。

 

PM330L 功率模块具有以下连接器和接口:
• PM-IF 接口,用于连接 PM330L 功率模块和控制单元 。PM330L功率模块还通过一个集成的电源向控制单元供电。
• 电机接口和电源接口,螺钉型接线端子
• 直流母线接口,用于连接制动单元
• PE 接口(保护性接地)
• 端子排 X9
- 用于外部 24 V DC 电源的输入
- 用于外部报警/ 故障的输入
- 用于紧急关机/ 紧急停机的输入
- 控制主接触器
- “直流母线已充电”使能信号PM330L 功率模块通过 PM-IF 接口与控制单元通信。电压等级为380 ... 440 V 3 AC以及电源电压500 ... 690 V 3 AC。

 

 

 

智能面板IOP和手持型IOP

配备大尺寸的明码文本显示屏、菜单导航功能以及应用向导,从而简化标准型驱动的调试。在泵、风机、压缩机、输送系统等重要应用中,该组件集成的应用向导能够以贯穿全程的交互式引导协助用户完成调试。

 

特点:
• 可直接安装在 SINAMICS G120C 上
• 可通过柜门安装套件安装在开关柜的柜门上(防护等级可达 IP54/UL Type 12)
• 提供手持规格
• IOP支持以下语言1):德语、英语、汉语、法语、意大利语、西班牙语、葡萄牙语、荷兰语、瑞典语、俄语、捷克语、波兰语、土耳其语、芬兰语。

• 实现对驱动的直接手动操作,可方便地在自动模式和手动模式间切换

 

 

基本操作面板BOP-2

配备两行屏及菜单导航功能,使标准型驱动的调试简化。可同时显示参数、参数值及参数过滤,从而使驱动的基本调试更为简便,且多数情形下无需使用打印的参数列表。
特点:
• 可直接安装在 SINAMICS G120C 上
• 可通过柜门安装套件安装在开关柜的柜门上(防护等级可达 IP55/UL Type 12)
• 可通过数据***功能实现批量调试
• 实现对驱动的直接手动操作,可方便地在自动模式和手动模式间切换
• 采用两行屏,可通过文本显示更多 2 个过程值
• 状态显示时显示预定义的单位
• 通过采用7 段显示的菜单导航执行诊断

 

存储卡 SINAMICS SD 卡

 

 

可将变频器的参数设置保存至 SINAMICS SD 卡。在进行变频器更换等维修作业时,将存储卡中备份的数据导入后即可重新使用设备。
• 可将参数设置从存储卡写入变频器,或从变频器备份至存储卡。
• 更多可保存100 个参数组。
• 存储卡可用于批量调试,且无需使用诸如 IOP、BOP-2 等操作单元或调试工具 STARTER 和 SINAMICS Startdrive。
• 如果存储卡上存有一个固件,使用变频器时可在启动过程中对该固件进行升级/ 降级。

 

进线滤波器:

 

为了限制辐***扰,变频器标配一个射频干扰***滤波器,符合Category C3 要求中定义的极限值。配有进线滤波器的 PM330L变频器功率模块也满足标准 IEC 61800-3 中规定的在***环境(Category C2) 中使用的限值。PM330L 功率模块符合在作为第二环境标准的 IEC 61800-3 对抗干扰性能的要求。在与进线电抗器组合使用时,进线滤波器还可以将功率模块发射的传导干扰限制在标准 IEC 61800-3 中定义的 Category C2 极限值范围内。当与一个完全基于 EMC 设计导则的装置结合使用时,
安装地点的极限值将符合对***环境的要求。
进线滤波器适用于接地系统(带星形接地点的 TN 或 TT 系统)。

进线电抗器:

 

 

对于电网条件不是太好的场合,推荐选用进线电抗器,它既能***功率模块产生的过高谐波电流 (从而防止过载),又能用于将谐波限制在允许值以内。谐波电流通过进线电抗器的电感和电源电缆的总电感来限制。如果电源输入电感足够大 (即 RSC 的值必须足够小),则可将进线电抗器省去。RSC = 相对短路功率:电源连接点处的短路功率 Sk Line 与所连接变
频器的基本视在功率 Sinv 之比(符合标准 IEC 60146-1-1)。

 

制动电阻:

 

直流回路中的过剩能量通过制动电阻来消耗。 制动单元可与制动电阻相连。制动电阻可以安装在电气柜或开关柜之外。据此,可以去除功率单元区产生的热损,从而降低对空调级别的要求。制动电阻还配有一个温度开关(常闭触点)。当制动电阻的温度超过更高温度时就会做出响应,并可通过控制器来检测确定是否动作。制动单元和制动电阻之间的更大允许电缆长度为 100 m。

 

输出电抗器:

 

输出电抗器可以减小电压上升速度 (dv/dt) 和电流峰值,并且,使电机可以采用更长的电机连接电缆。高速开关 IGBT 的电压上升速度非常快,因此,长电机电缆中的电容会随着变频器中的每一次开关操作极其快速地进行充放电。 从而使变频器承受相当大的、额外的峰值电流。电缆电容的充放电电流在通过电抗器电感时将会降低,因此,输出电抗器可以减小这类额外的峰值脉冲的幅值,从而减小电流峰值的幅值。

 


带 VPL 的 dv/dt 滤波器:

 

dv/dt+VPL (电压尖峰***器)滤波器可将电压上升率 dv/dt 限制在小于 500 V / μs 的范围内,同时将电压尖峰***为以下值(符合标准 IEC/TS 60034-17: 2006 规定的限值曲线):
Uline < 575 V 时,< 1000 V采用了带 VPL 的dv/dt 滤波器后 ,变频器就可以使用标准绝缘和无绝缘轴承的标准电机。
带 VPL 的 dv/dt 滤波器可配用以下更大电机电缆长度:
• 屏蔽电缆:300 m(如 Protodur NYCWY)
• 非屏蔽电缆:450 m(如 Protodur NYY)
对于较短的电缆长度(100 m 屏蔽电缆, 150 m 非屏蔽电缆),可以参见带有VPL 的紧凑型dv/dt 滤波器。
注:dv/dt 滤波器和变频器功率模块之间更大允许电缆长度为 5 m。

 


带 VPL 的紧凑型 dv/dt 滤波器:

 

带 VPL(电压峰值限制器)的紧凑型 dv/dt 滤波器可将电压上升率 dv/dt 限制为 <1600 V/μs ,将电压尖峰***为以下值 (符合标准 IEC 60034-25: 2007 规定的限值曲线 A) 。
• Uline < 575 V 时,< 1150 V采用了紧凑型 dv/dt 滤波器和 VPL 后,变频器就可以使用标准绝缘和无绝缘轴承的标准电机。带 VPL 的紧凑型 dv/dt 滤波器可配用以下更大电机电缆长度:
• 屏蔽电缆:100 m(如 Protodur NYCWY)
• 非屏蔽电缆:150 m(如 Protodur NYY)
对于较长的电缆长度(大于 100 m 的屏蔽电缆,大于 150 m 的非屏蔽电缆)请参阅 dv/dt 滤波器和 VPL
注:
• dv/dt 滤波器和功率模块之间的更大允许电缆长度为 5 m。
• 在 < 10 Hz 的输出频率下更长只允许运行 5 分钟。

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