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西門子單電機(jī)模塊 S120 6SL3120-1TE23-0AA3

S120 SMM模塊，輸入：600V DC、輸出:3AC 400V,30A。

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SINAMICS S120書本型進(jìn)線模塊預(yù)充電回路和接線方式介紹

1 預(yù)充電回路概述

SINAMICS S120系列為電壓源型變頻器，直流回路采用電容做儲(chǔ)能濾波元件。當(dāng)使用二極管整流時(shí)，主回路上電的瞬間，直流母線之間相當(dāng)于短路，為避免瞬間沖擊電流對(duì)功率器件造成損壞，需要通過(guò)預(yù)充電回路對(duì)電容充電，逐步建立直流母線電壓。

SINAMICS S120的整流模塊稱為進(jìn)線模塊Line Module。S120的進(jìn)線模塊包括基本型進(jìn)線模塊BLM（Basic Line Module）、非調(diào)節(jié)型進(jìn)線模塊SLM（Smart Line Module）以及調(diào)節(jié)型進(jìn)線模塊ALM（Active Line Module），它們所采用的功率器件不盡相同，因此預(yù)充電回路以及主回路的接線方式也有所不同，下面逐一進(jìn)行介紹。

2 書本型BLM的預(yù)充電回路及接線方式

BLM為6脈動(dòng)、不可控整流單元不可控整流模塊，根據(jù)功率不同，所采用的整流器件也有所不同。

2.1 20kW及40kW書本型BLM

這兩檔功率的BLM模塊采用二極管整流，內(nèi)部集成了預(yù)充電回路，如圖1所示，通過(guò)預(yù)充電電阻對(duì)直流母線電容充電。

圖1 20kW及40kW書本型BLM的預(yù)充電回路

由于在預(yù)充電的過(guò)程中，預(yù)充電電阻以熱能的方式消耗能量，因此不能頻繁地合分閘（應(yīng)間隔3分鐘以上），以避免預(yù)充電電阻過(guò)熱損壞。圖2所示為BLM的典型接線方式，其上電流程為：

（1）主開(kāi)關(guān)合閘的同時(shí)，通過(guò)其輔助觸點(diǎn)閉合使能BLM；

（2）通過(guò)開(kāi)關(guān)量或者通訊報(bào)文控制P840參數(shù)啟動(dòng)BLM；

（3）經(jīng)過(guò)P862中設(shè)置的延時(shí)時(shí)間后，BICO參數(shù)r863.1置位，可將此參數(shù)連接至 CU上的一個(gè)DO點(diǎn)，用來(lái)控制主回路接觸器合分閘；

（4）主接觸器的輔助觸點(diǎn)可接至CU的DI點(diǎn)，作為合閘的反饋信號(hào)；

（5）合閘后，電流流過(guò)預(yù)充電電阻，預(yù)充電過(guò)程持續(xù)約1秒鐘，完成后，內(nèi)部邏輯控制旁路接觸器吸合，電流從主回路流入。

注意：如果不通過(guò)P840來(lái)啟動(dòng)BLM，而只是通過(guò)外部邏輯接通主回路，直流回路電壓也能建立，但是此時(shí)旁路接觸器并沒(méi)有閉合，當(dāng)電機(jī)模塊啟動(dòng)、負(fù)載增大時(shí)，預(yù)充電電阻上的電壓降也隨之增大，導(dǎo)致直流母線欠電壓故障，預(yù)充電電阻也可能過(guò)熱損壞。

圖2 BLM的典型接線方式

2.2 100kW書本型BLM

該模塊采用晶閘管整流，如圖3所示，通過(guò)改變晶閘管導(dǎo)通角（相角控制）對(duì)直流母線電容充電，因此不需要預(yù)充電電阻和旁路接觸器。主回路上電后，變頻器控制晶閘管導(dǎo)通角逐漸增大，直至完全導(dǎo)通，預(yù)充電過(guò)程完成進(jìn)入正常運(yùn)行階段。

圖3 100kW書本型BLM的主回路簡(jiǎn)圖

100kW書本型BLM的典型接線圖和20kW/40kW的BLM一樣，上電流程也一樣，如2.1節(jié)所述。不同的是，我們必須通過(guò)P840參數(shù)啟動(dòng)，才能觸發(fā)晶閘管整流，否則直流母線沒(méi)有電壓。

3 書本型SLM的預(yù)充電回路

SLM為不可控的整流回饋單元，它的功率器件包括IGBT及反并聯(lián)的二極管，預(yù)充電回路與20kW/40kW書本型的BLM一樣也集成在模塊內(nèi)部，如圖4所示，同樣不能頻繁地合分閘（應(yīng)間隔3分鐘以上），以避免預(yù)充電電阻過(guò)熱損壞。

圖4 書本型SLM的預(yù)充電回路

3.1 5kW及10kW書本型SLM

這兩檔功率的SLM模塊沒(méi)有Drive-CLIQ接口，可以通過(guò)它上面的X21、X22端子進(jìn)行控制和狀態(tài)指示。圖5為5kW及10kW書本型SLM的典型接線圖，其上電流程為：

（1）主開(kāi)關(guān)合閘的同時(shí)，通過(guò)其輔助觸點(diǎn)閉合使能SLM；

（2）這兩款模塊沒(méi)有自己的參數(shù)，也不需要通過(guò)控制P840參數(shù)啟動(dòng)SLM，預(yù)充電完成后旁路接觸器自動(dòng)合閘；

（3）可以利用CU上的DO點(diǎn)來(lái)控制主回路接觸器合分閘；

（4）主接觸器的輔助觸點(diǎn)可接至CU的DI點(diǎn)，作為合閘的反饋信號(hào)；

（5）合閘后，電流流過(guò)預(yù)充電電阻，預(yù)充電過(guò)程持續(xù)約1秒鐘，完成后，內(nèi)部邏輯控制旁路接觸器吸合，電流從主回路流入。

（6）X21的“準(zhǔn)備好”信號(hào)和“報(bào)警”信號(hào)可連接至CU的DI點(diǎn)，作為電機(jī)模塊運(yùn)行的必要條件，同時(shí)也可以將CU的DO點(diǎn)連接至X22端子來(lái)禁止SLM的回饋功能或復(fù)位故障。

圖5 5kW及10kW書本型SLM的典型接線方式

3.2 16kW及以上的書本型SLM

這些SLM模塊的典型接線圖與20kW/40kW書本型的BLM一樣，上電流程也一樣，如2.1所述，這里不再贅述。

注意：如果不通過(guò)P840來(lái)啟動(dòng)SLM（16kW及以上），而只是通過(guò)外部邏輯接通主回路，直流回路電壓也能建立，但是此時(shí)旁路接觸器并沒(méi)有閉合，當(dāng)電機(jī)模塊啟動(dòng)、負(fù)載增大時(shí)，預(yù)充電電阻上的電壓降也隨之增大，導(dǎo)致直流母線欠電壓故障，預(yù)充電電阻也可能過(guò)熱損毀壞。

4 書本型ALM的預(yù)充電回路

ALM為可控的整流回饋單元，它的功率器件包括IGBT及反并聯(lián)的二極管，預(yù)充電回路與20kW/40kW書本型的BLM一樣也集成在模塊內(nèi)部，如圖6所示，同樣不能頻繁地合分閘（應(yīng)間隔3分鐘以上），以避免預(yù)充電電阻過(guò)熱損壞。

圖6 書本型ALM的預(yù)充電回路

圖7為書本型ALM以及與之匹配的接口模塊AIM的典型接線圖，其上電流程與20kW/40kW書本型的BLM一樣，如2.1節(jié)所述，這里不再贅述，下面介紹ALM與AIM之間的接線：

（1）AIM的溫度信號(hào)需要接到ALM的X21端子，否則會(huì)報(bào)F06260——濾波器過(guò)溫；

（2）AIM中散熱風(fēng)扇的供電；

（3）可以通過(guò)外部邏輯禁用散熱風(fēng)扇。

圖7 ALM與AIM的接線圖

注意：如果不通過(guò)P840來(lái)啟動(dòng)ALM，而只是通過(guò)外部邏輯接通主回路，直流回路電壓也能建立，但是此時(shí)旁路接觸器并沒(méi)有閉合，當(dāng)電機(jī)模塊啟動(dòng)、負(fù)載增大時(shí)，預(yù)充電電阻上的電壓降也隨之增大，導(dǎo)致直流母線欠電壓故障，預(yù)充電電阻也可能過(guò)熱損壞。

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