如何选择与使用西门子SINAMICS G120变频器?

作者告诉大家如何选择与使用西门子SINAMICS G系列中的G120变频器。

SINAMICS是西门子新一代变频驱动平台,包括三个系列的产品:V系列、G系列和S系列。V系列提供用于运动/伺服控制的产品;G系列属于通用型变频器,可用于一般的调速控制场合;S系列属于高端型变频器,即可用于速度控制,也可用于运动/伺服控制。

SINAMICS G系列包括G120和G150,
今天这篇文章我们来聊聊G120系列变频器

SINAMICS G120变频器由控制单元(Control Unit)和功率模块(Power module)组成。

控制单元(Control Unit)用来控制并监测与其连接的电动机。控制单元有很多类型,可以通过不同的现场总线(比如:Modubus-RTU,Profibus-DP,ProfiNet,DeviceNet等等)与上层控制器(PLC)进行通信;

功率模块(Power module)用来为电机和控制模块提供电能,实现电能的整流与逆变功能,其铭牌上有额定电压、额定电流等技术数据。

下面这张图,是G120功率模块和控制单元的外观图:


G120的控制单元包括CU230系列、CU240系列和CU250系列。我们以CU240E-2PN为例,介绍下控制单元的命名规则:

CU:Control Unit的缩写,表示【控制单元】;
240:系列号;
E:经济型;其它类型包括:B(基本型)、S(高级型)、T(工艺型)、P(风机水泵型)。
2:表示SINAMICS开发平台;若名称中没有"2"则表示MicroMaster开发平台;
PN:支持ProfiNet总线;其它类型包括:HVAC(USS,Modbus-RTU)、DP(Profbus-DP总线)、IP(Ethernet-IP协议)、DEV(DeviceNet总线)、CAN(CANopen协议);
如果控制单元集成了故障安全功能,则会在名称后面加上"F",比如:CU240E-2PN-F。下面这张图,是CU240E-2PN前面板的外观图:

 

控制单元可以安装两种不同的操作面板:BOP和IOP。BOP是英文“Basic Operator Panel”的缩写,中文翻译为“基本操作面板”。BOP有一块小的液晶显示屏,用来显示参数、诊断数据等信息;面板的下方有“自动/手动”、“确认/退出”等按键,可以用来设置变频器的参数并进行简单的功能测试。BOP-2面板的外观如下图:


IOP是英文“Intelligent Operator Panel”的缩写,中文翻译为“智能操作面板”。IOP的显示液晶屏比BOP的大,采用文本和图形显示,界面提供参数设置、调试向导、诊断及上传/下载功能,有助于直观地操作和诊断变频器;IOP可直接卡紧在变频器上或者作为手持单元通过一根电缆和变频器相连,可通过面板上的手动/自动按钮及菜单导航按钮进行功能选择,操作简单方便。IOP-2的外观如下图:


SINAMICS G120的功率模块(Power Module)包括PM230、PM240和PM250。

功率模块根据其功率的不同,可以分为不同的尺寸类型:编号从FSA到FSF。其中FS表示“frame Size”,即“模块尺寸”,A到F代表功率的大小(依次递增)。

PM230的防护等级为IP20,包括不带滤波器和带有集成的A级电源滤波器两种类型。其尺寸如下表:

PM230还有一种防护等级为IP54/55的模块,适用于风机、泵类负载,其外观如下图:


PM240有PM240-2和PM240P-2两种类型,PM 240-2又包括不带滤波器和带有集成的A级电源滤波器两种不同的类型。PM240-2可通过一个外部制动模块实现制动;PM240P-2适用于风机、水泵类负载,其不同类型见下表:


PM250有不带电源滤波器和带有集成的A级电源滤波器两种类型,带有电能回馈模块,可以将制动产生的能量回馈电网。其尺寸类型见下表:

作者个人博客网站:founderchip.com

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