Частотные преобразователи SINAMICS G120

Частотный преобразователь Sinamics G120 — преобразователь модульного типа, обладающий широким функционалом.

Конструкция устройства включает несколько компонентов (модулей). Основные — это CU (блок управления) и РМ (силовой блок).

CU обеспечивает контроль над силовым компонентом, который, в свою очередь, связан с электродвигателем; кроме того, система CU дает возможность использовать разнообразные интерфейсы связи для осуществления контроля и мониторинга состояния электропривода.

В зависимости от требуемых параметров мощности и функциональности модульные компоненты могут свободно комбинироваться; диапазон мощностей достаточно велик — от 0,37 кВт до 250 кВт.

Отличительные признаки и конкурентные преимущества частотных преобразователей серии

Частотные преобразователи Sinamics G120 обладают рядом индивидуальных конструктивных и эксплуатационных особенностей:

интегрированная система безопасности с набором инновационных функций;
система возврата избытков электроэнергии в сеть питания;
новый принцип охлаждения;
возможность применения программных средств SIZER и STARTER для быстрой наладки и инжиниринга;
использование карты памяти ММС и панели оператора BOP для резервного копирования данных;
комплексная автоматизация TIA (Totally Integrated Automation), обеспечивающая консистентные решения высокой эффективности;
совместимость с любым уровнем автоматизации.

Типовое использование

Частотные преобразователи Sinamics G120 могут быть использованы практически в любой отрасли индустрии. Универсальность позволяет задействовать их в химической и текстильной промышленности, автомобилестроении, в печатных машинах, грузоподъемной технике, конвейерах и т. д.

Основное применение преобразователей — взаимодействие с серводвигателями, оборудованными датчиками обратной связи.

Компоненты преобразователя Sinamics G120:

блок управления входов-выходов (CU230, CU240 или CU250);
силовой модуль (PM230, PM330, PM240, PM240-2, PM240P-2, PM250 или PM260);
карта памяти для хранения программ (ММС и SD);
панель оператора BOP или IOP (опциональный компонент).
Дополнительные компоненты (входные и выходные дроссели, фильтры (сетевые и синусные), тормозные резисторы, модуль торможения, модуль для химической промышленности, глухая крышка, монтажные каркасы для внешней вентиляции, реле тормоза, переходники для монтажа на DIN-рейку, комплект для соединения преобразователя с компьютером, комплекты для подключения экрана, а также набор запчастей)

Допустимый диапазон рабочего напряжения: 380-480В, +/- 10%, 500-690В, 3АС. Выходная частота варьируется от 0 Гц до 650 Гц. Диапазон частоты сети — 47-63 Гц

Блоки управления CU230P-2, CU240B-2, CU240E-2, CU250S-2

Основное назначение компонента управления Sinamics G120 — обратная связь с инвертором и его контроль. Помимо этого на блоки CU240 могут быть возложены дополнительные задачи. Управляющие модули CU230 используются преимущественно для управления насосами, вентиляторами и компрессорами. Управляющие модули CU230P-2 могут использоваться для управления многими устройствами, в том числе транспортерами, мешалками, экструдерами, мельницы и т.п. Управляющие модули CU240B-2 имеют базовую функциональность и конфигурацию входов-выходов, встроенные интерфейсы USS, Modbus и PROFIBUS. Управляющие модули CU240E-2 имеют стандартную конфигурацию входов-выходов, а также встроенную технику безопасности и дополнительно интерфейс PROFINET. Управляющие модули CU250S-2 дают возможным подключение энкодеров двигателя, управление индукционными двигателями, реализацию задач позиционирования.

Для осуществления управления используются цифровые и аналоговые входы-выходы. Параметры настроек инвертора при необходимости можно сохранить на карте памяти ММС или SD.

В случае замены блока управления CU240 на более продвинутый блок CUA31 появляется возможность централизованного управления приводом при помощи платформы Simotion (с задействованием до 16,32,64 осей).

Силовые модули PM230, PM330, PM240, PM240-2, PM240P-2, PM250 и PM260

Силовые компоненты Sinamics G120 имеют скалярное и векторное управление. Блок PM250 имеет возможность рекуперативной регенерации энергии при торможении, причем энергия возвращается непосредственно в сеть, а не в резистор. Такой принцип работы силовых узлов обеспечивает экономию пространства и значительное снижение тепловыделения. При описанном круговороте энергии нет необходимости в использовании дополнительного реактора линии.

Состав силовых модулей:

Силовые модули PM230 (0,37 - 90 кВт, 380 – 480В) и PM330 (160 - 560 кВт, 380 – 480В,315 - 630 кВт, 500 – 690В) – применяются для работы с насосами, вентиляторами и компрессорами с квадратичной характеристикой. Тормозной резистор использовать нельзя – одноквадрантные приложения. Использование управляющих модулей CU250 также невозможно
Силовые модули PM240-2(0,55 – 250 кВт, 380 – 480В, 0,55 - 4 кВт 1ф./3ф. 200 - 240В; 5,5 - 55 кВт 3ф. 200 - 240В; 11 - 132 кВт, 500 – 690В) – у них есть возможность подключения тормозного резистора – четырехквадрантные приложения и использования всех управляющих модулей, в том числе и CU250. Таким образом они применяются для работы с многими установками и устройствами
Силовые модули PM240P-2 (22 – 132 кВт, 380 – 480В; 11 - 132 кВт, 500 – 690В) – высокотехнологичные силовые модули, применяющиеся для работы с насосами, вентиляторами и компрессорами
Силовые модули PM250 (7,5 – 90 кВт, 380 – 480В) – с рекуперацией тормозной энергии обратно в сеть, и как следствие тормозной резистор не нужен – четырехквадрантные приложения без тормозного резистора, можно использовать все управляющие модули, в том числе и CU250
Силовые модули PM260 (11 – 55 кВт, 500 – 690В) – предназначены для напряжений 500 – 690В, поддерживают рекуперацию и оснащены синусным фильтром, возможно использование всех управляющих модулей, в том числе и CU250

Присутствует широкий спектр функций защиты, в т. ч. защита по скачкам напряжения, защита по замыканиям и перегрузкам и т. д.

Технические данные преобразователей SINAMICS G120:

Напряжение питания / мощность: 3AC 380-480В +/-10% / 0,37 – 250 кВт, 1AC/3AC 200 - 240В / 0,55 - 55 кВт; 11 - 132 кВт, 500 – 690В
Выходная частота: 0 - 550Гц
Допустимая перегрузка: низкая перегрузка (LO): 150% на 3с плюс 110% на 57с за нагрузочный цикл в 300с; высокая перегрузка (HO): 200% на 3с плюс 150% на 57с за нагрузочный цикл в 300с
Степень защиты: IP20/IP55
Конструкция: Модульный преобразователь, имеющий отдельный управляющий модуль (CU) и силовой модуль (PM) + опциональная панель оператора
Рабочая температура: -10 до +40°C без ухудшения номинальных параметров, +40 до +60°C с ухудшением номинальных параметров
Максимальная влажность воздуха: 95% (без конденсата)
Тип управления: U/f, U2/f, FCC, параметрируемая U/f, векторное без датчика, векторное с датчиком
Входы: от 4 до 11 цифровых входов (оптическая изоляция, свободный опорный потенциал
(собственная группа потенциалов), выбор логики NPN/PNP;
1 или 2 биполярных/униполярных аналоговых входа, режим по току (0/4...20мА)/напряжению (-10...+10В)
2 специальных входа для CU230P-2 (1 вход переключается с помощью DIP-переключателя между входом по току и датчиком температуры, тип NI1000/PT1000, 0/4 ... 20мА и 1 вход только для датчика температуры типа NI1000/PT1000.
Аналоговые входы могут использоваться как цифровые входы
Выходы: от 1 до 7 цифровых выходов (возможны релейные и транзисторные);
1 или 2 аналоговых выхода, режим по току (0/4...20мА)/напряжению (-10...+10В); режим напряжения: 10В, мин. нагрузка 10kΩ режим тока: 20мА, макс. нагрузка 500Ω; аналоговые выходы имеют защиту от короткого замыкания).
Коммуникационные интерфейсы: USS/Modbus RTU, PROFIBUS DP, PROFINET, CANopen
Торможение: реостатное торможение (встроенный тормозной модуль), торможение постоянным током, смешанное торможение
Электромагнитная совместимость (ЭМС): В комбинации с сетевым фильтром соответствует EN 61800-3 / EN 55011
Стандарты: ЕАС, CE, CULus, C-tick, ГОСТ Р