西门子6SL3210-1KE11-8UP2

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6SL3210-1KE11-8UP2 SINAMICS G120C 标称功率 0.55kW 有 150% 过载 3 秒 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz 未过滤 I/O-接口：6DI， 2DO，1AI，1AO 集成式安全转矩切断 现场总线集成：PROFIBUS DP 防护等级 IP20/UL Open Typ 尺寸：FSAA 173x 73x 155 （高x宽x深） 外部 24V

变频器模块在频率范围、动态响应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通信功能、智能控制、功率因数、工作效率等方面有其*特的优越性能。它具有体积小、重量轻、通用性强、应用领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作方便、节能等特点。
1. IGBT变频器产品特点
(1)结构
1)由于采用模块化设计，把6个IGBT芯片、6个FWD芯片组成的三相高频逆变电路、一个制动单元以及三相整流桥，驱动电路，保护电路和控制电源等都集成到模块内，在模块内部实现了复杂的电联结和器件的对称布局，布线较为合理。因此大大减少和缩短了内部连线，使得结构非常紧凑，很好地解决了高速开关器件和驱动电路的分布参数问题，因而得到了较高的技术指标。同时为安装带来较大的方便。
2)主电路采用方形芯片、高级芯片支撑板，模块压降小、功耗低，效率高，节电效果好。
3)采用《DCB，陶瓷覆铜板，经*特处理方法和特殊焊接工艺，**焊接层无空洞，  一导热性能好。
4)采用专用IC、贴片元件等，提高了智能化控制能力，**了驱动和控制电路的可靠性。
5)模块内部采用高热导绝缘硅凝胶灌封，满足主电路所有芯片绝缘、防潮、导热的需要。外部采用环氧树脂浇铸，实现上下壳体的牢固联结，以达到较高的防护强度和气闭密封。
6)驱动和控制PCB 全部密封在0.3mm厚的铜质屏蔽罩内，避免了来自主电路的高频开关干扰和外界环境的影响，使得模块驱动和控制系统工作稳定可靠。
7)主电路、控制电路与导热底板相互绝缘，绝缘电压≥2500V( RMS)，**了人身安全。
8)采用**的开关电源制造技术，使变频器所需控制 电源由传统的4路输入变为1路输入，在模块内部通过*特方法实现4路隔离输出，满足驱动电路需要，并保证人身安全。
(2)驱动及控制性能
1)开关速度快。模块内的IGBT芯片都选用高速型，而且驱动延时小，所以开关速度快，损耗小。
2)低功耗。模块内部的IGBT导通压降低，开关速度快，所以功耗小。
3)具有快速的过流和短路保护功能。变频器模块实时检测IGBT 电流，当发生严重的过流或直接短路时，IGBT将被软关断，同时发出故障信号。
4)具有过热保护功能。在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了温度传感器件，当基板达到设定温度时，变频模块内部控制 电路将截止栅较驱动。
5)抗干扰能力强。优化的栅较驱动与IGBT集成，布局合理，无外部驱动线。
6)模块内部已采取防静电措施，外部无须再采取防静电措施。
集成IGBT变频器模块的附件有：
1)配置的单片机数字自动控制，应用中可根据需要设定运行参数，关机或掉电后不丢失。
2)配置的控制盒上的数码管可以显示相应的频率及电流。控制盒上带有电位器，可进行手动控制。当需要自动控制时，可通过内部程序以及设定实现全自动控制。
2．集成IGBT变频器型号规格及型号
模块型号规格见表1，模块型号释义如图1所示，变频器模块技术参数见表 2

 

图1  模块型号释义

表1  模块型号规格

模块型号	规格	模块型号	规格
JP - MSBP - 45/80	45kW380V	JP - MSBP - 30/380	30kW380V
JP - MSBP - 37/380	37kW380V	JP - MSBP - 22/380	22kW380V

表2 变频器模块技术参数

技术参数 模块型号	JP-MSBP-45/380	JP - MSBP - 37/380	JP - MSBP - 30/380	JP - MSBP - 22/380
适用电机功率	≤45kW	≤37kW	≤30kW	≤22kW
输入三相交流电压	380±15%V	380 +15%V	380±15%v	380±15%V
输入频率	50 ~ 60Hz	50 ~ 60Hz	50 ~ 60Hz	50~60Hz
模块输出功率	45kW	37kW	30kW	22kW
输出频率范围	5 ~ 60Hz	5 ~60Hz	5~60Hz	5 ~60Hz
较大输出电流	90A	75A	60A	45A
载波频率	5. 8kHZ	5. 8kHz	5. 8kHz	5. 8kHz
控制直流电源	DC20V	DC20V	DC20V	DC20V
控制方式	VVVF	VVVF	VVVF	VVVF
过载能力	150% (lmin)	150% (lmin)	150% (lmin)	150% (lmin)
绝缘电压	AC2500V (50Hzlmin)	AC2500V (50Hzlmin)	AC2500V (50Hzlmin)	AC2500V ( 50Hzlmin)

3．模块内部电原理图
模块内部电原理图如图2所示，为**变频器模块安全工作，本系列模块集成了过电流保护、短路保护和过热保护等。当模块发生异常时，集成IGBT变频器模块配置的控制盒上的数码管将显示对应故障的代码，模块停止输出，发生故障时，电动机若在旋转，将会自由停车，直至停止旋转。模块的保护类型及故障对策见表3。

 

图2  模块内部电原理图

表3  模块的保护类型及故障对策

保护类型	故障显示	故障原因	对  策
瞬时过电流和短路保护	0—I	变频器三相输出相问或对地短路；模块上下桥臂直通；模块损坏	调查原因，实施相应对策后复位；寻求技术支持
过热保护	HEAT	周围环境温度过高；变频器通风不良；冷却风扇故障；温度检测电路故障	变频器的运行环境应符合规格要求；改善通风环境；更换冷却风扇；寻求技术支持

4．模块的安装
模块外形尺寸：  294mm X 200mm X 56mm；固定孔中心距：268mm X 174mm；各型号模块重量基本相同，为5. 3kg。
(1)模块的安装步骤
1)把散热器和风机按通风要求装配于机箱合适位置。
2)在模块导热底板表面与散热器表面各均匀涂覆一层导热硅脂，然后用6个螺钉把模块固定于散热器上，每个螺钉用力要均等，使模块底板与散热器表面紧密接触，并避免拉裂塑料外壳。当模块工作一段时间后，由于热胀冷缩的原因，会使螺钉松动，应在断电后重新紧固一遍，以保持各部位结合牢固。
3)用接线端头环带将铜线扎紧，较好再浸锡。然后套上绝缘热缩管，用热风或热水加热收缩。将接线端头平放于模块电极上，用螺钉紧固，保持良好平面压力接触。
4)将15芯接插件插入模块相应插座，并拧紧固定螺钉。
5)将9芯接插件插入控制盒插座，并拧紧固定螺钉。
6)两芯屏蔽线为控制电源引线，按下列要求正确压接到电源接线柱上：红色为DC20V电源正极；黄色及屏蔽线为电源负极。
(2)模块外围配线
模块接线示意图如图3所示。在图3中，Cl为铝电解电容，C2为无感电容，按表4选取。R1：充电电阻100Ω/50W；R2：制动电阻，按表5选取（当模块具有制动功能时需要）；K：交流接触器，按表6选取；空气断路器、快速熔断器的选取按表7。

图3  模块接线示意图

表4 电容的配置

模块型号	C1			C2
	规格	数量/只	总容量/μF	规格	数量/只	总容量/μF
M - SBP - 45/380	2200μF/400V	10	5500	3μF/1200V	3	9
M - SBP - 37/380	2200μF/400V	8	4400	3μF/1200V	3	9
M - SBP - 30/380	2200μF/400V	6	3300	3μF/1200V	2	6
M - SBP - 22/380	2200μF/400V	4	2200	3μF/1200V	2	6

表5制动电阻的配置

模块型号	制动电阻		概略制动转矩
	阻值/Ω	功率/kW
M - SBP - 45/380	13.6	9.6	125 (10%ED)
M - SBP - 37/380	13.6	9.6	125 (10%ED)
M - SBP - 30/380	20	6	125 (10%ED)
M - SBP - 22/380	27.2	4.8	125 (10%ED)

表6 交流接触器的配置

模块型号	交流接触器规格	模块型号	交流接触器规格
M - SBP - 45/380	三相，每相60A	M - SBP - 30/380	三相，每相40A
M - SBP - 37/380	三相，每相50A	M - SBP - 22/380	三相，每相40A

 

 表7 空气断路器、快速熔断器的选取

模块型号	空气断路器	快速熔断器
JP - MSBP -45/380	200A/500V	200A/500V
JP - MSBP - 37/380	200A/500V	200A/500V
JP - MSBP - 30/380	150A/500V	150A/500V
JP - MSIP - 22/380	150A/500V	150A/500V

接线注意事项如下：
1) Cl铝电解电容，每两只先串联，然后再并联；C2无感电容全部并联。
2) 接线时将交流接触器三路并为一路使用，在上电过程中，当Cl 电压达到 450V左右时交流接触器闭合，
3) 模块的V、V、W输出端应对应电动机的V、V、W输入端连接（勿添加其他配件，如续流二极管等）。
4) 严禁将输入电源线接在模块输出端子上，否则将烧毁模块。