Siemens 6SL3130-6AE15-0AB Smart Line модуль (книга-стиль)

Siemens 6SL3130-6AE15-0AB0: модуль Smart Line (SLM) SINAMICS S120 для сбалансированной производительности и амп; Стоимость

Обзор

Siemens 6SL3130-6AE15-0AB0 представляет собой стратегический баланс производительности и стоимости в портфеле приводов SINAMICS S120. Как модуль Smart Line (SLM) в компактном формате книги, этот блок питания мощностью 5 кВт обеспечивает критическую возможность, часто отсутствующую в основных системах: регенеративное тормозение. Он эффективно преобразует входящее трехфазное переменное питание в напряжение шины постоянного тока, которое подает модули двигателя ниже, но его истинная ценность появляется, когда двигатели замедляются, что позволяет ему восстанавливать тормозную энергию и подавать ее обратно в сеть.

1. Ядро продукта: Технический профиль и оперативная разведка

6SL3130-6AE15-0AB0 разработан для беспрепятственной интеграции в многоосную систему S120. Его «умное» обозначение происходит от его интегрированной технологии IGBT и возможностей связи, которые обеспечивают контроль за его работой и детальную диагностику.

1.1 Ключевые технические данные

Параметр

Спецификация

Номер статьи 6SL3130-6AE15-0AB0

Тип продукта SINAMICS S120 Smart Line Module (SLM)

Дизайн Размер книги

Входное напряжение 3 AC 380 - 480 В, 50/60 Гц

Выходная мощность 5 кВт

Выход тока постоянного тока 9 А

Напряжение связи постоянного тока Нерегулируемое (пропорциональное входному напряжению)

Регенеративная способность Да

Метод охлаждения Внутреннее воздушное охлаждение

Интегрированная связь DRIVE-CLiQ

1.2 Определение характеристик и технологий

Регенеративный фронтальный конец IGBT: в отличие от модуля Basic Line (BLM), который использует простой диодный мост, SLM использует IGBT. Это позволяет двусторонний поток мощности: во время движения двигателя он исправляет переменный ток на постоянный ток; во время торможения он инвертирует мощность постоянного тока, генерируемую двигателями, обратно в переменный ток и подает ее в сеть питания, предотвращая траты энергии в виде тепла.

Нерегулируемая связь постоянного тока: Ключевым отличием от более продвинутого модуля активной линии (ALM) является то, что напряжение связи постоянного тока SLM не сохраняется постоянным. Обычно колеблется примерно в 1,35 раза выше входного напряжения переменного тока. Хотя достаточно для многих приложений, это означает, что доступное напряжение для двигателей может варьироваться в зависимости от условий питания сетью.

Системная интеграция через DRIVE-CLiQ: Модуль является полностью интегрированным членом семейства S120. Интерфейс DRIVE-CLiQ позволяет автоматическую конфигурацию управляющим блоком управления, мониторинг параметров (например, тока, температуры) в режиме реального времени и подробную отчетность о неисправностях, упрощая ввод в эксплуатацию и обслуживание.

2. Преимущества производительности и специфическая ценность для приложения

6SL3130-6AE15-0AB0 обеспечивает ощутимые преимущества в конкретном окне производительности, предлагая убедительную отдачу от инвестиций.

Значительная экономия энергии: в приложениях с частыми циклами запуска-остановки или высокими инерциальными нагрузками (например, центрифуги, конвейеры с падающими нагрузками), регенеративная функция непосредственно снижает потребление энергии. Это снижает затраты на электроэнергию и уменьшает углеродный след, с быстрым периодом окупаемости.

Устранение тормозных сопротивлений: Для систем, которые в противном случае использовали бы BLM с тормозным сопротивлением, SLM обеспечивает более чистое и эффективное решение. Он устраняет необходимость в резисторе, его установочном пространстве и отходном тепле, которое он генерирует, снижая нагрузку на систему охлаждения шкафа управления.

Надежная производительность и диагностика: SLM обеспечивает высокий коэффициент мощности (>0,96), минимизируя спрос на реактивную энергию и улучшая качество сети поставок. Его интегрированная диагностика позволяет прогнозировать обслуживание, предупреждая операторов о потенциальных проблемах, прежде чем они вызовут незапланированные простои.

Расширенная перспектива: навигация по выбору модулей питания

Понимание места SLM в более широкой экосистеме энергетических компонентов имеет решающее значение для оптимального проектирования системы. Его ценность определяется не только тем, что он делает, но и тем, что он позволяет по сравнению с его альтернативами.

1. Спектр модуля питания: стратегическая позиция SLM

Выбор между Basic (BLM), Smart (SLM) и Active Line Modules (ALM) является фундаментальным решением по проектированию системы. SLM занимает критическое среднее место, балансируя функциональность и стоимость.

Модуль базовой линии (BLM): самый экономичный вариант. Нерегенеративная — вся тормозная энергия рассеивается в виде тепла через внешний тормозный сопротивление. Подходит для применений с редким тормозом или где экономия энергии не является приоритетом (например, простые насосы, вентиляторы).

Smart Line Module (SLM): энергосберегающий компромисс. Обеспечивает регенерацию для устранения тормозных сопротивлений и захвата энергии. Его нерегулируемая связь постоянного тока приемлема для большинства приложений, но не для систем, требующих максимального крутящего момента при низких скоростях во время снижения напряжения линии. Идеально подходит для упаковочных машин, роботов для обработки материалов и конвейеров.

Модуль активной линии (ALM): высокопроизводительное решение. Сочетает регенерацию с регулируемым напряжением связи постоянного тока для последовательной производительности (например, высокоточные станки). Предоставляет почти идеальный коэффициент мощности (cos φ ≈ 1), но имеет более высокую первоначальную стоимость, используемую, когда стабильность процесса и качество энергии имеют первостепенное значение.

Рамки принятия решений:

Выберите BLM для экономичных приложений с минимальным тормозом.

Выберите SLM (например, 6SL3130-6AE15-0AB0), когда вам нужна экономия энергии от регенерации и может принимать незначительные колебания напряжения связи постоянного тока.

Выберите ALM, когда вам нужна абсолютная стабильность процесса с постоянным постоянным соединением и превосходным качеством энергии.

2. Системная интеграция и соображения по проектированию

Успешное внедрение SLM требует внимания к его специфическим потребностям в архитектуре S120.

Роль линейного фильтра: SLM требует соответствующего линейного фильтра (или линейного реактора) на входной стороне. Этот компонент является обязательным для ограничения скорости роста тока во время переключения, снижения гармонических токов и обеспечения соответствия ЭМК. Он отличается от ALM, который требует более сложного модуля активного интерфейса (AIM).

Охлаждение в компактной конструкции: как модуль booksize, он полагается на контролируемый поток воздуха в стеке booksize S120. Обеспечение правильного размера системы охлаждения шкафа и установки модулей в соответствии с руководящими принципами Siemens имеет важное значение для поддержания производительности и надежности, особенно при нескольких накладных модулях.

Конфигурация и управление: SLM параметризируется и управляется блоком управления более высокого уровня (например, CU320-2) через DRIVE-CLiQ. Используя программное обеспечение Siemens SINAMICS Startdrive в рамках портала TIA, инженеры могут легко настроить структуру мощности, контролировать состояние SLM и интегрировать его в общее решение автоматизации.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем основное функциональное различие между SLM и ALM?

Ключевым отличием является регулирование напряжения связи постоянного тока. ALM поддерживает совершенно постоянное напряжение связи постоянного тока (например, 600 В), изолируя приводы от колебаний сети. Напряжение связи постоянного тока SLM пропорционально входному напряжению переменного тока. Оба регенерируют энергию, но регулируемая шина ALM обеспечивает превосходную производительность для точных приложений, в то время как SLM обеспечивает экономически эффективное решение для восстановления энергии, где изменение напряжения приемлемо.

2. Влияет ли "нерегулируемая" связь постоянного тока SLM на производительность двигателя?

Это возможно при определенных условиях. Если напряжение сети значительно снизится, напряжение связи постоянного тока и, следовательно, максимальная доступная скорость и крутящий момент двигателей незначительно снизятся. Для большинства приложений (например, конвейеров, насосов, вентиляторов) это не имеет заметного эффекта. Однако для высокоточных шпинделей или приложений, требующих полного крутящего момента при низких скоростях во время сбоев, необходимо стабильное напряжение ALM.

3. Могу ли я использовать этот 5kW SLM для поставки более одного модуля двигателя?

Конечно. Это использует общую архитектуру шины постоянного тока S120: SLM мощностью 5 кВт создает шину постоянного тока, которая может питать несколько модулей двигателя (например, один модуль мощностью 3 кВт и один модуль мощностью 2 кВт). Общая непрерывная мощность, получаемая всеми модулями двигателя из шины постоянного тока, не должна превышать номинальной мощности SLM 5 кВт, учитывая как двигательную, так и регенеративную работу.

4. Почему внешний линейный фильтр обязательен с SLM?

IGBT SLM быстро переключаются для управления током, генерируя высокочастотные гармоники и шум. Линейный фильтр имеет важное значение для сглаживания волновой формы тока, подавления гармоник для соответствия стандартам ЭМК и защиты другого оборудования на том же источнике от электрических помех. Он имеет решающее значение для стабильной, соответствующей работы.

5. Является ли SLM компонентом "plug-and-play" в системе S120?

С точки зрения конфигурации это просто: после правильного подключения (с помощью фильтра линии) соединение DRIVE-CLiQ позволяет управляющему CU автоматически распознавать SLM. Однако это не электрический "plug-and-play" - система все еще требует надлежащего размера предпазителей / выключателей, правильного выбора кабеля и соблюдения руководящих принципов безопасности / EMC установки в соответствии с документацией.