西门子直流调速器6RA8095-4KV62-0AA0

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  西门子是世界上 的电气和电子公司之一。西门子的中国业务是其亚酞地区业务的主要支柱，并且在西门子全球业务中起着越来越举足轻重的作用。西门子的全部业务集团都已经进入中国，活跃在中国的信息与通讯、自动化与控制、电力、交通、医疗、照明以及家用电器等各个行业中，其核心业务领域是基础设施建设和工业解决方案。

• 上海仁彩自动化科技有限公司 邓   杰 （销售工程师）

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•  SINAMICS DC MASTER 系列整流器是专为直流调速电机的电枢和励磁设计的整流装 置。 它也可以用于一些新型应用，例如：对同步发电机的励磁进行整流。 结构 SINAMICS DC MASTER 系列整流器结构紧凑，包含电枢和励磁用功率单元以及控制电 路，还有一些选配的附加模块。 在额定直流电流在 15 A-1200 A 范围内的装置上，电枢和励磁用功率单元采用电气隔离的 模块式晶闸管，散热器在接地位上。 而在额定直流电流更高的装置上，电枢用功率单元 采用的是平板式晶闸管，散热器（模块式晶闸管）在电压位上。 装置出厂时防护等级为 IP00。 装置的接线端子可以从正面操作， 风机电源线从上方引入，励磁电源线从上方或下方引 入（各装置有所不同）。 所有 SINAMICS DC MASTER 装置在前面板上都装配了一块基本型操作面板 BOP20。 通过该 BOP20 您可以： 完成调试所需的所有设置 查看所有相关测量值 查看故障和报警信息，应答故障信息 启动和关闭整流器 规格 装置有以下几种电枢整流电路： 2 象限装置： 采用一个三相全控桥式整流电路 B6C。 4 象限装置： 采用两个三相全控的桥式整流电路(B6)A(B6)C，该电路为无环流的反向并联电路。 描述 SINAMICS DCM 直流整流器 38 操作说明, 10.2011, C98130-A7066-A1-4-5D19 装置有以下几种励磁整流电路： 单相半控桥式脉冲对整流电路 B2HZ。 单相全控桥式脉冲对整流电路 B2C（选件）。 装置有以下几种 CUD： 标准型 CUD 高级型 CUD（选件） 高级型 CUD 可以再附加一个 Profinet 模块(CBE20)，该 CUD 具有 2 个 DRIVE-CLiQ 接口用于连接更多 SINAMICS 系统组件和一个接口用于连接 个 CUD。 个 CUD（标准型或高级型 CUD，是选件） 个 CUD 可以安装在 个 CUD 的右侧，用于根据系统的实际需要来扩展 SINAMICS DC MASTER 的功能。 附件组件 高级型操作面板 AOP30 高级型操作面板 AOP30 是选件，它不安装在装置内部，而是安装在装置外部如柜门 上。 AOP30 的特性有： – 提供调试向导，方便人员开展调试 – 提供图形化的操作界面，显示测量值 – 显示带有文字说明、简单易懂的参数表 – 提供多个编辑器，方便参数的设置和修改 – 显示出现的故障和报警信息以及针对各条信息的帮助文字 – 实现了对装置的现场控制（包括：ON/OFF、设定值给定、JOG 和旋转方向反转） – 3 个 LED 灯，指明装置状态 附加模块 CBE20 附加模块 CBE20 插入到高级型 CUD 的可选模块插槽中。 借助该模块，SINAMICS DC MASTER 整流器可以作为 ProfiNet 从站工作，并建立 SINAMICS link 链接。

DRIVE-CliQ 组件 DRIVE-CLiQ 接口用于连接 SINAMICS 变频器系统的组件。 该类组件包括： – 端子模块 TM15（数字量输入输出） – 端子模块 TM31 （数字量输入输出、模拟量输入输出） – 柜装式编码器模块 SMC30（脉冲编码器信号转换模块，用于检测实际转速） 一个 CUD 上可以连接一个 SMC30、 多 3 个 TMx 模块。 自由功能块(FBLOCKS) 在很多应用中，变频器的控制都要运用逻辑运算功能块，这些功能块将多个状态信号 （如：准入控制、机器状态）和控制信号（例如：ON 指令）关联在一起。 除了逻辑 运算功能块外，算术运算功能块、保存功能块也必不可少。 这些都包含在功能模块“自由功能块”中。 其中包含了众多可随意使用的功能块： – 逻辑运算功能块（与、或、异或和取反） – 算术运算功能块（加法器、乘法器、除法器和 值计算器） – 时间功能块（脉冲生成器、脉冲缩短器、接通延时、关闭延时和脉冲延长器） – 保存功能块（R 主导的 RS 触发器和 R 主导的 D 触发器） – 开关功能块（二进制转换开关、数字转换开关） – 控制功能块（限制器、滤波元件、积分元件和差分元件） – 复杂功能块（滞后双向限值监视器） 驱动控制图（Drive Control Chart - DCC） 在一些要求复杂变频器控制的应用中，自由功能块可能无法实现复杂控制，此时就需 要使用驱动控制图(DCC)。 DCC 的作用在于：将一个个基本功能块连接在一起，构成 一张“功能图”，它可以随后导入到 SINAMICS DC MASTER 中。 一张功能图 多可包 含 750 个功能块。 您可以自定义处理功能图中各个部分的时间片。 注： DCC 功能图既可以导入到左侧 CUD 中，也可以导入到可选的右侧 CUD 中。 但变频器的闭环控制始终在左侧 CUD 中计算。 因此，左侧 CUD 中为 DCC 功能图提 供的 CPU 时间非常有限。这就意味着，要么减少功能块的数量，要么延长时间片。 右侧 CUD 主要用于 DCC 功能块的运算（除了操作系统）。


SINAMICS DC MASTER 系列的设备几乎毫无例外地都在 类环境中使用（C3 和 ）。 在 C2 类中需要使用 RFI 抑制滤波器和进线电抗器。 SINAMICS DC MASTER 符合标准 EN 61800-3 中规定的 类环境中的设备抗干扰要 求，因此也自动符合 类环境中的抗干扰要求（比 类环境低）。 EN55011 有些产品需要符合标准 EN55011。 该标准定义了设备在工业区和住宅区的干扰性限值。 射频干扰电压是按照标准条件在电源端子上测出的、电缆传导的干扰，射频干扰 是测 出的 形式的电磁干扰。 该标准定义了两种限值“A1”和“B1”，分别针对 150 kHz 到 30 MHz 的射频干扰电压和 30 MHZ 到 2 GHz 的射频干扰 。 SINAMICS DC MASTER 整流器系列应用在工业领 域，所以需要满足“A1”限值。 在 SINAMICS DC MASTER 外部配备 RFI 抑制滤波器和进 线电抗器即可将干扰限制在“A1”限值以下。 SINAMICS DC MASTER 工业应用 工业应用对设备的抗干扰性要求特别高，相对而言，对干扰性的要求就比较低。 SINAMICS DC MASTER 系列整流器和接触器、开关一样，是电气传动系统的构成组 件。 该传动系统至少需包含整流器、电机电缆和电机。整流器需要由专业人员安装到传 动系统中。 在大多数情况下，传动系统还需要配备进线电抗器和熔断器。 另外，是否正 确安装也决定了系统能够满足标准规定的限值要求。 为满足“A1”干扰限值的要求，除了 整流器外，传动系统至少需要配备一个 RFI 抑制滤波器和进线电抗器。 如果不配备 RFI 抑制滤波器，SINAMICS DC MASTER 的干扰值会超出 EN55011 规定的限值“A1”。 如果传动系统是一台工作机械的构成部分，它本身一开始不需要满足任何干扰值要求。 但是根据 EMC 指令，该机械作为一个整体需要和它周围的环境电磁兼容。 如果该机械的所有控制部件（例如：自动化控制装置）达到了工业应用的抗干扰性要求， 那么不是每个传动都要满足限值“A1”要求。

某些工业行业中使用的是不接地的电源系统（IT 系统），以提高工作机械的可用性。 在 这种应用中出现接地故障时，不会出现故障电流，机械可以继续生产。 但如果整流器配 备了 RFI 抑制滤波器，出现接地故障时便会产生故障电流，从而导致整流器跳闸甚至是滤 波器损毁。 从这个角度考虑，该产品标准没有为该类型电源的应用定义限值。 在需要采 取抗干扰措施时， 在供电电压器的接地一次侧加装抗干扰装置，这种方法比较经济。 电磁兼容规划 如果两台设备不相互电磁兼容，您可以选择降低干扰发生方的干扰能力，或选择提高接收 方的抗干扰能力。 干扰发生方通常是电流消耗量比较高的功率电子设备。 降低这种设备 干扰的方法是加装滤波器，这种方法投入较大。 而干扰接收方主要是控制设备、传感器 及其信号线路。 提高这种低功率设备的抗干扰性的投入相对来说比较低。 因此，从经济 的角度考虑，在工业应用中提高设备的抗干扰性比降低干扰性更加有效。 比方说：为符 合 EN 55011 规定的“A1”限值要求，设备电源端子上 150 kHz 500 kHz 之间的射频干扰 电压不能超过 79 dB(μV)，500 kHz 30 MHz 之间的不能超过 73 dB (μV)（即 9 mV 或 4.5 mV）。 在工业应用中，设备在干扰性和抗干扰性这两方面应保持均衡，以获得电磁兼容性。 一种比较节省成本的抗干扰方法是：将干扰发生方和接收方分开布置，这种方法需要在设 计工作机械之初便加以考虑。 然后逐个检查设备，确定设备是潜在的干扰发生方还是接 收方。 在本文中，干扰发生方是整流器、接触器等设备； 而干扰接收方是自动化控制装 置、编码器和传感器等设备。 电气柜中的组件（无论是干扰发生方还是接收方）都要分开放置，必要时用隔板隔开各个 组件或者将组件放入一个金属机箱中。 6.1.2 变频器电磁兼容安装指南（安装说明） 概述 在实际应用中，变频器的工作环境千差万别，系统附加的一些电气组件（如控制器、电源 开关件等）在抗干扰性和干扰性方面也存在较大差异，因此无论哪种安装指南，都只能提 供一些普遍适用的指导。 您可以结合您的具体应用采取和本指南不同的措施。 为确保恶劣电磁环境中电气柜内部组件相互电磁兼容，并确保这些组件的干扰性/抗干扰 性符合强制执行标准，在设计电气柜和进行安装施工时需要注意以下电磁兼容规定。


1 电柜内的所有金属构件之间要尽可能地大面积连接， （不是漆层和漆层的接触！） 需要的地方请使用爪垫或接触垫圈。 柜门上、中、下三个部位通过尽量短的接地带 和电气柜连在一起。 2 电气柜（或相邻柜）中的接触器、继电器、电磁阀、机电计时器等要有灭弧功能， 例如：接上 RC 抑制器、压敏电阻和二极管等。 这些元器件要直接装到线圈上。 3 信号电缆 1) 只从一侧进入柜中。 4 同一个电路的非屏蔽电缆（即引出和引入的电缆） 绞合在一起，或者保持两者 间距尽量短，以避免耦合干扰。 5 将备用导线的两端接到机柜的接地点 2)上， 这样可以增强屏蔽效果。 6 电气柜内的走线尽量短， 以尽量减少耦合电容和耦合电感。 7 通常电缆紧挨着电气柜接地布线时，串扰就得以减轻， 因此柜内不应随意布线，而 是应尽量密集地贴着柜体或安装板布线， 该要求同样针对备用电缆。 8 信号电缆和电源电缆要分开走线（避免耦合干扰）， 两者至少要间隔 20 厘米。 如果无法使编码器电缆和电机电缆分开走线，必须通过隔板隔开电缆，或将编码器 电缆放置在金属管中走线。 无论是隔板或金属管，都要多点接地。 9 数字信号电缆要两端（源端和接收端）大面积接地。 如果屏蔽之间的电位差较大， 需在屏蔽层旁另外并行连接一根横截面至少为 10 mm² 的等电位连接导线。 通常， 电缆屏蔽层可多点连接到柜体（接地）2)， 屏蔽层也可以在柜外多点接地。 应避免使用薄金属片屏蔽层，它的屏蔽效果较差， 和金属编织屏蔽层相比，其效果 要差 5 倍。 10 在具备等电位连接时，模拟信号电缆也要两端大面积接地。 当所有的金属部件都连 在一起，而所有有关的电子部件都由同一个电源供电时，便形成良好的等电位连 接。 单侧的屏蔽层接地可以避免低频容性干扰耦合（例如：50 Hz 的交流声）。 屏蔽层 接地应在电气柜中完成，并选用屏蔽线来连接。 连到电机上温度传感器端子（X177:53 55）的电缆应是屏蔽电缆并且要两端接 地。 11 防射频干扰滤波器应始终布置在潜在干扰源的附近， 滤波器应安装在机柜柜体或安 装板上， 引入电缆和引出电缆要分开走线