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江西省西门子(中国)*总代理商
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江西省西门子(中国)*总代理商

更新时间:

2018-12-03

产品描述: 江西省西门子(中国)*总代理商
湖南嘉普云自动化设备有限公司
公司优势产品:西门子PLC 、触摸屏、变频器、电缆及通讯卡、数控系统、网络接头、伺服驱动、

江西省西门子(中国)*总代理商

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1 双轴电机模块概述

1.1双轴电机模块结构
双轴电机模块内部集成两个电机模块单元,作为两个独立的逆变器分别驱动两台电机,其内部结构比较特殊,在使用的时候需要注意按照其固定的结构来连接拓扑结构和输出电机电缆,具体结构如图1:


图1双轴电机模块内部结构图

在双轴电机模块中需要注意,每个轴单元有固定的DRIVE-CLIQ 接口,上图中已经明确标明连接X1输出接口的电机对应的DRIVE-CLIQ 接口X202,连接X2输出接口的电机对应DRIVE-CLIQ 接口X203。

1.2 常见故障
在使用过程中,客户经常会碰到在配置完双轴电机参数后,使用调试工具control panel 来启动电机进行测试时,电机不转,出现过电流或堵转故障,但是做静态辨识顺利通过。
这种情况通常需要检查一下拓扑结构的连接,需要按照双轴电机模块的制定要求来进行连接,许多客户在使用过程中没有注意该结构,所以会出现比较多的故障情况。

2拓扑结构配置

2.1 DRIVE-CLIQ拓扑连接
在实际配置双轴电机模块过程中,连接轴1电机电缆到X1, 连接轴2电机电缆到X2, DRIVE-CLIQ 电缆的连接方式如下:


图2双轴电机模块内部结构图

2.2使用STARTER软件配置
在进行轴配置的时候,在Power unit connection中选择轴的输出端子,通常系统默认轴1对应X1,轴2对应X2,拓扑连接请参考下图的连接方式:


图3轴输出端子配置

配置完成后检查拓扑结构是否正确。


图4拓扑结构显示

1 预充电回路概述
SINAMICS S120系列为电压源型变频器,直流回路采用电容做储能滤波元件。当使用二极管整流时,主回路上电的瞬间,直流母线之间相当于短路,为避免瞬间冲击电流对功率器件造成损坏,需要通过预充电回路对电容充电,逐步建立直流母线电压。
SINAMICS S120的整流模块称为进线模块Line Module。S120的进线模块包括基本型进线模块BLM(Basic Line Module)、非调节型进线模块SLM(Smart Line Module)以及调节型进线模块ALM(Active Line Module),它们所采用的功率器件不尽相同,因此预充电回路以及主回路的接线方式也有所不同,下面逐一进行介绍。

2 书本型BLM的预充电回路及接线方式
BLM为6脉动、不可控整流单元不可控整流模块,根据功率不同,所采用的整流器件也有所不同。

2.1 20kW及40kW书本型BLM
这两档功率的BLM模块采用二极管整流,内部集成了预充电回路,如图1所示,通过预充电电阻对直流母线电容充电。

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图1 20kW及40kW书本型BLM的预充电回路

由于在预充电的过程中,预充电电阻以热能的方式消耗能量,因此不能频繁地合分闸(应间隔3分钟以上),以避免预充电电阻过热损坏。图2所示为BLM的典型接线方式,其上电流程为:
(1)主开关合闸的同时,通过其辅助触点闭合使能BLM;
(2)通过开关量或者通讯报文控制P840参数启动BLM;
(3)经过P862中设置的延时时间后,BICO参数r863.1置位,可将此参数连接至 CU上的一个DO点,用来控制主回路接触器合分闸;
(4)主接触器的辅助触点可接至CU的DI点,作为合闸的反馈信号;
(5)合闸后,电流流过预充电电阻,预充电过程持续约1秒钟,完成后,内部逻辑控制旁路接触器吸合,电流从主回路流入。
注意:如果不通过P840来启动BLM,而只是通过外部逻辑接通主回路,直流回路电压也能建立,但是此时旁路接触器并没有闭合,当电机模块启动、负载增大时,预充电电阻上的电压降也随之增大,导致直流母线欠电压故障,预充电电阻也可能过热损坏。


图2 BLM的典型接线方式

2.2 100kW书本型BLM
该模块采用晶闸管整流,如图3所示,通过改变晶闸管导通角(相角控制)对直流母线电容充电,因此不需要预充电电阻和旁路接触器。主回路上电后,变频器控制晶闸管导通角逐渐增大,直至完全导通,预充电过程完成进入正常运行阶段。


图3 100kW书本型BLM的主回路简图

100kW书本型BLM的典型接线图和20kW/40kW的BLM一样,上电流程也一样,如2.1节所述。不同的是,我们必须通过P840参数启动,才能触发晶闸管整流,否则直流母线没有电压。

3 书本型SLM的预充电回路
SLM为不可控的整流回馈单元,它的功率器件包括IGBT及反并联的二极管,预充电回路与20kW/40kW书本型的BLM一样也集成在模块内部,如图4所示,同样不能频繁地合分闸(应间隔3分钟以上),以避免预充电电阻过热损坏。


图4 书本型SLM的预充电回路

3.1 5kW及10kW书本型SLM
这两档功率的SLM模块没有Drive-CLIQ接口,可以通过它上面的X21、X22端子进行控制和状态指示。图5为5kW及10kW书本型SLM的典型接线图,其上电流程为:
(1)主开关合闸的同时,通过其辅助触点闭合使能SLM;
(2)这两款模块没有自己的参数,也不需要通过控制P840参数启动SLM,预充电完成后旁路接触器自动合闸;
(3)可以利用CU上的DO点来控制主回路接触器合分闸;
(4)主接触器的辅助触点可接至CU的DI点,作为合闸的反馈信号;
(5)合闸后,电流流过预充电电阻,预充电过程持续约1秒钟,完成后,内部逻辑控制旁路接触器吸合,电流从主回路流入。
(6)X21的“准备好”信号和“报警”信号可连接至CU的DI点,作为电机模块运行的必要条件,同时也可以将CU的DO点连接至X22端子来禁止SLM的回馈功能或复位故障。


图5 5kW及10kW书本型SLM的典型接线方式

3.2 16kW及以上的书本型SLM
这些SLM模块的典型接线图与20kW/40kW书本型的BLM一样,上电流程也一样,如2.1所述,这里不再赘述。
注意:如果不通过P840来启动SLM(16kW及以上),而只是通过外部逻辑接通主回路,直流回路电压也能建立,但是此时旁路接触器并没有闭合,当电机模块启动、负载增大时,预充电电阻上的电压降也随之增大,导致直流母线欠电压故障,预充电电阻也可能过热损毁坏。

4 书本型ALM的预充电回路
ALM为可控的整流回馈单元,它的功率器件包括IGBT及反并联的二极管,预充电回路与20kW/40kW书本型的BLM一样也集成在模块内部,如图6所示,同样不能频繁地合分闸(应间隔3分钟以上),以避免预充电电阻过热损坏。


图6 书本型ALM的预充电回路

图7为书本型ALM以及与之匹配的接口模块AIM的典型接线图,其上电流程与20kW/40kW书本型的BLM一样,如2.1节所述,这里不再赘述,下面介绍ALM与AIM之间的接线:
(1)AIM的温度信号需要接到ALM的X21端子,否则会报F06260——滤波器过温;
(2)AIM中散热风扇的供电;
(3)可以通过外部逻辑禁用散热风扇。


图7 ALM与AIM的接线图

注意:如果不通过P840来启动ALM,而只是通过外部逻辑接通主回路,直流回路电压也能建立,但是此时旁路接触器并没有闭合,当电机模块启动、负载增大时,预充电电阻上的电压降也随之增大,导致直流母线欠电压故障,预充电电阻也可能过热损坏。 

     

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