Общепромышленные преобразователи SINAMICS V20 Siemens

Область применения



Типовые задачи

Перекачка, вентиляция, сжатие

Дополнительные преимущества:

 
  • Центробежные насосы
  • Радиальные/осевые вентиляторы
  • Компрессоры
  • Высокая техготовность благодаря автоматическому перезапуску и рестарту налету после аварийного отключения питания
  • Обнаружение обрыва ремня за счет контроля момента нагрузки
  • Защита насосов от кавитации
  • Ударный старт и режим устранения засора для насосов
  • ПИД-регулятор для технологических значений (например, температуры, давления, уровня, расхода)
  • Автоподстройка ПИД для оптимизации параметров регулирования
  • „Спящий режим“ отключает двигатель при низкой нагрузке
  • Каскадирование двигателей расширяет диапазон расхода за счет добавления двух приводов постоянной скорости (каскад)
  • Специальная функция защиты препятствует образованию обледенения и конденсата в двигателе при экстремальных условиях окружающей среды

Перемещение

Дополнительные преимущества:

 
  • Ленточные транспортеры
  • Роликовые конвейеры
  • Цепные конвейеры
  • Мягкий, плавный разгон снижает нагрузку на редукторы, подшипники, барабаны и ролики
  • Дополнительный разгонный момент для ленточных транспортеров с высоким начальным пусковым моментом
  • Динамический режим за счет использования тормозного резистора или торможения постоянным током
  • Прямое управление механическим стояночным тормозом
  • Обнаружение обрыва ленты за счет контроля момента нагрузки
  • Функция быстрого останова

Переработка

Дополнительные преимущества:

 
  • Индивидуальные приводы в перерабатывающих отраслях промышленности например, мельницы, миксеры, смесители, дробилки, мешалки, центрифуги
  • Приводы главного движения в машинах с механически соединенными осями, например, машины прядильного производства, плетельные машины для текстильных изделий, канатов и проволоки
  • Специальная функция защиты препятствует образованию обледенения и конденсата в двигателе при экстремальных условиях окружающей среды
  • Увеличение производительности в режиме непрерывного производства с помощью режима поддержания в рабочем состоянии (Keep Running Mode)
  • Обмен генераторной энергией через промежуточный контур постоянного напряжения
  • Дополнительный разгонный момент для машин с высоким начальным пусковым моментом


Обзор



Преобразователи частоты SINAMICS V20,типоразмеры FSA, FSB, FSC, FSD и FSE

SINAMICS V20 - недорогой, надежный и простой в управлении преобразователь для решения общепромышленных задач

Все большему числу приложений в машиностроении и производстве промышленного оборудования сегодня требуются индивидуальные решения в области автоматизации и приводной техники, которые в состоянии автоматизировать простые процессы движения с невысокими требованиями.

Компактный преобразователь частоты SINAMICS V20 от Siemens это простое и рентабельное устройство для таких приложений. SINAMICS V20 характеризуется быстрым вводом в эксплуатацию, простотой управления, надежностью и экономической
эффективностью.

Предлагаются преобразователи пяти типоразмеров в диапазоне мощностей от 0,12 до 30 кВт.

Минимизация расходов

Затраты на проектирование и пусконаладку, а также эксплуатационные расходы, должны оставаться на минимально возможном уровне. SINAMICS V20 идеально соответствует этим требованиям. Для повышения энергоэффективности преобразователь использует метод управления с автоматическим уменьшением потока для оптимизации энергопотребления. Кроме этого, он отображает текущий расход энергии и предлагает множество других интегрированных функций энергосбережения.

Информация для выбора и заказа

Номинальная мощность1)

Выходной ток IН2)

Вентиля-торы

Типоразмер

SINAMICS V20
без встроенного сетевого фильтра

SINAMICS V20
со встроенным сетевым фильтром категории C2 3)

кВт

л.с.

A

 

 

Заказной номер

Заказной номер

1 АС 230 В 

0.12

0.16

0.9

–

FSA

6SL3210-5BB11-2UV0

6SL3210-5BB11-2AV0

0.25

0.33

1.7

–

FSA

6SL3210-5BB12-5UV0

6SL3210-5BB12-5AV0

0.37

0.5

2.3

–

FSA

6SL3210-5BB13-7UV0

6SL3210-5BB13-7AV0

0.55

0.75

3.2

–

FSA

6SL3210-5BB15-5UV0

6SL3210-5BB15-5AV0

0.75

0.75

3.9

–

FSA

6SL3210-5BB17-5UV0

6SL3210-5BB17-5AV0

0.75

1.0

4.2

1

FSA

6SL3210-5BB18-0UV0

6SL3210-5BB18-0AV0

1.1

1.5

6

1

FSB

6SL3210-5BB21-1UV0

6SL3210-5BB21-1AV0

1.5

2.0

7.8

1

FSB

6SL3210-5BB21-5UV0

6SL3210-5BB21-5AV0

2.2

3.0

11

1

FSC

6SL3210-5BB22-2UV0

6SL3210-5BB22-2AV0

3.0

4.0

13.6

1

FSC

6SL3210-5BB23-0UV0

6SL3210-5BB23-0AV0



1) Ном. мощность устройств 1 AC 230 В при выходном токе IH. В основе выходного тока IH лежит нагрузочный цикл для высокой перегрузки (HO): 150 % IH на 60 с за цикл в 300 с.

2) В основе выходного тока IH лежит нагрузочный цикл для высокой перегрузки (HO): 150 % IH на 60 с за цикл в 300 с..

3) Макс. длина экранированного кабеля двигателя для типоразмера FSA - 10 м, для типоразмеров FSB до FSC -. 25 м. Для использования экранированного кабеля с длиной 25 м и для FSA, преобразователи без сетевых фильтров, должны быть оснащены внешними сетевыми фильтрами.

Ном. мощность1)

Выход-
ной ток IL 2)

Мощность на основе выходного тока IН3)

Выход-ной ток IН3)

Вентиля-торы

Типо-размер

SINAMICS V20
без интегрированного сетевого фильтра

SINAMICS V20
с интегрированным сетевым фильтром категории C3 4)

 

для
400 В/ 480 В

 

для
400 В/ 480 В

    

кВт

л.с.

А

кВт

л.с.

А

 

 

 

Заказной №

3 АС 400 В

0.37

0.5

1.3/1,3

  

1.3/1,3

–

FSA

6SL3210-5BE13-7UV0

6SL3210-5BE13-7CV0

0.55

0.75

1.7/1,7

  

1.7/1,7

–

FSA

6SL3210-5BE15-5UV0

6SL3210-5BE15-5CV0

0.75

1.0

2.2/2,2

  

2.2/2,2

–

FSA

6SL3210-5BE17-5UV0

6SL3210-5BE17-5CV0

1.1

1.5

3.1/3,1

  

3.1/3,1

1

FSA

6SL3210-5BE21-1UV0

6SL3210-5BE21-1CV0

1.5

2.0

4.1/4,1

  

4.1/4,1

1

FSA

6SL3210-5BE21-5UV0

6SL3210-5BE21-5CV0

2.2

3.0

5.6/4,8

  

5.6/4,8

1

FSA

6SL3210-5BE22-2UV0

6SL3210-5BE22-2CV0

3.0

4.0

7.3/7,3

  

7.3/7,3

1

FSB

6SL3210-5BE23-0UV0

6SL3210-5BE23-0CV0

4.0

5.0

8.8/8,24

  

8.8/8,24

1

FSB

6SL3210-5BE24-0UV0

6SL3210-5BE24-0CV0

5.5

7.5

12.5/11

  

12.5/11

1

FSC

6SL3210-5BE25-5UV0

6SL3210-5BE25-5CV0

7.5

10

16.5/16,5

  

16.5/16,5

2

FSD

6SL3210-5BE27-5UV0

6SL3210-5BE27-5CV0

11.0

15

25/21

  

25/21

2

FSD

6SL3210-5BE31-1UV0

6SL3210-5BE31-1CV0

15.0

20

31/31

  

31/31

2

FSD

6SL3210-5BE31-5UV0

6SL3210-5BE31-5CV0

22

30

45/40

18,5

25

38/34

2

FSE

6SL3210-5BE31-8UV0

6SL3210-5BE31-8CV0

30

40

60/52

22

30

45/40

2

FSE

6SL3210-5BE32-2UV0

6SL3210-5BE32-2CV0



1) Ном. мощность устройств 3 AC 400 В при выходном токе IL. В основе выходного тока IL лежит нагрузочный цикл для низкой перегрузки (LO): 110 % IL на 60 с за цикл в 300 с.

2)В основе выходного тока IL лежит нагрузочный цикл для низкой перегрузки (LO): 110 % IL на 60 с за цикл в 300 с..

3) В основе выходного тока IH лежит нагрузочный цикл для высокой перегрузки (HO): 150 % IH на 60 с за цикл в 300 с..

4) Макс. длина экранированного кабеля двигателя для типоразмера FSA - 10 м, для типоразмеров FSB до FSE -. 25 м. Для использования и для преобразоваелей FSA категории С2 или экранированного кабеля с длиной 25 м , преобразователи без сетевых фильтров, должны быть оснащены внешними сетевыми фильтрами.

Дизайн



Опции SINAMICS V20

Опции

1

V20 BOP

Функциональность как у встроенной BOP (базовая панель оператора), но возможно и автономное использование. Значения и заданные значения с помощью “колесика”.

2

BOP интерфейс

Соединение между преобразователем и BOP

3

BOP-кабель

Кабель длиной 3 м со штекерами

4

Загрузчик параметров

До 100 блоков параметров с установками параметров могут быть загружены с карты памяти в преобразователь или сохранены из преобразователя на карту памяти без подключения преобразователя к питанию.

5

SINAMICS карта SD

Карта памяти, 512 МБ

6

Сетевой фильтр

  • улучшает характеристики ЭМС
  • кабель двигателя большей длины для типоразмера FSA

7

Сетевой дроссель

  • подавляет гармонические искажения
  • улучшает коэффициент мощности
  • рекомендуется к использованию, если входной ток (эффективное значение) превышает ном. ток преобразователя

8

Модуль торможения

  • сокращает рампу торможения
  • подходит для 1AC 230 В и 3AC 400 В
  • настраиваемый цикл нагрузки от 5 % до 100 %
  • у типоразмеров FSD и FSE тормозной модуль уже встроен

9

Тормозной резистор

  • преобразует регенеративную энергию в тепло
  • заводская установка 5 % нагрузочный цикл

10

Выходной дроссель

Кабель двигателя большей длины:

  • 3AC 400 В экранированный и неэкранированный кабель: 150 м
  • 1AC 230 В экранированный и неэкранированный кабель: 200 м

11

Комплект для подключения экрана

  • соединение экрана
  • компенсатор натяжения

12

Предохранитель

Рекомендуемый предохранитель согласно стандарту IEC/UL

13

Силовой выключатель

Рекомендуемый силовой выключатель согласно стандарту IEC/UL



Функции



Особенность

Описание

Макросы для параметрирования соединений и прикладные макросы

Группирование параметров для упрощения ввода в эксплуатацию

  • Макросы для параметрирования соединений
  • Прикладные макросы для приложений

Режим поддержания рабочего состояния

Одна единственная установка параметра для обеспечения режима непрерывной работы двигателя - активация регулятораV DC max, , кинетическая буферизация, перезапуск после ошибок, перезапуск на ходу, деактивация предупреждений и т.д.

ECO-режим

Режим энергосбережения - поиск наиболее эффективной рабочей точки.

Спящий режим

Преобразователь отключается автоматически, когда "нечего делать" и включается автоматически, когда есть "что делать".

ПИД-регулятор

Встроенный ПИД-регулятор с автоподстройкой.

Кинетическая буферизация (регулятор Vdcmin)

Поддержание минимального постоянного напряжение постоянного тока за счет энергии торможения для продолжения работы.

Регулятор Vdcmax

Автоматическое изменение времени торможения.

Регулятор Imax

Автоматическое изменение времени разгона для предотвращения перегрузки по току.

Автоматический перезапуск

Автоматическое включение привода после восстановления подачи питания. Все ошибки квитируются автоматически и привод снова включается.

Перезапуск на ходу

Возможность подключения преобразователя к вращающемуся двигателю.

Мониторинг энергопотребления

Оценка сэкономленной энергии или средств в сравнении с работающим от сети двигателем.

Выбор режим 50/60 Гц

Простой выбор 50 Гц (Европа, Китай) / 60 Гц (США.).

U/f и U2/f

Управление U/f идеально подходит для любых задач с регулировкой скорости асинхронных двигателей.U2/f может использоваться для центробежных вентиляторов/ насосов.

FCC (управление по потокосцеплению)

Поддержание тока намагничивания двигателя для повышения эффективности.

Программируемые точки U/f

Свободная настройка характеристик U/f , например, характеристики вращающего момента синхронного двигателя.

JOG (ручной режим)

Приведение двигателя в движение для проверки направления или перемещения груза в определенное положение. После переключения BOP в ручной режим и нажатия кнопки запуска на ВОР, двигатель разгоняется до частоты JOG. Отпускание кнопки запуска останавливает двигатель.

Торможение постоянным током

Служит для остановки двигателя, вращающегося с постоянной скоростью, при этом процесс останови растягивается во времени, например, для центрифуг, пил, шлифовальных станков и ленточных транспортеров.

Управление механическим стояночным тормозом

Стояночный тормоз предотвращает нежелательное проворачивание двигателя при выключенном преобразователе. Проеобразователь имеет внутреннюю логику для управления стояночным тормозом двигателя.

USS

Протокол универсального последовательного интерфейса (Universal Serial Interface Protocol).

Modbus RTU

Коммуникация Modbus RTU по интерфейсу RS485.

Режим добавленного момента

Сильное увеличение вращающего момента для запуска приложений с большим моментом инерции.

Режим ударного пуска

Увеличение числа импульсов при запуске для тяжелого или застопоренного груза.

Режим устранения засора насоса

Многократное реверсирование для промывки засоренных насосов.

Простое меню на основе параметров у встроенной и внешней BOP

Простой выбор для отображения значений, редактирование параметров, настройки преобразователя.

Простое текстовое меню для настройки

Номер параметра будет показан как краткий текст на 7-сегментной светодиодной индикации.

Масштабирование индикации частоты двигателя

Настраиваемое масштабирование индикации для специальных приложений, т.е.вместо "Гц" отображаются прикладные значения, например, "галлоны в минуту" или "кол-во картофелин в час"...

Настройка параметров по умолчанию

Заказчик или OEM может устанавливать свои собственные значения по умолчанию, которые не могут быть удалены (удаление возможно в специальном режиме).

Состояние преобразователя при ошибке

Запись нарушения текущего обмена данными

  • код ошибки
  • заданное значение привода
  • состояние привода
  • напряжение промежуточного контура
  • выходной ток
  • выходное напряжение

Список измененных параметров

При активации этого фильтра в списке параметров отображаются только отредактированные пользователем параметры.

Мониторинг нагрузки по моменту

Определение момента нагрузки для предотвращения разрыва механических соединений в двигателе, перегрузки, блокировки или работы вхолостую.

Мониторинг выпадени фазы

Обнаружение и защита от выпадения фазы.

Защита от кавитации

Защита от кавитационных повреждений насосов.

Противоконденсатный подогрев

Автоматическая подача постоянного тока на двигателя для защиты от конденсата.

Защита от замерзания

Автоматическое проворачивание двигателя при достижении температурой точки замерзания или ее уменьшении ниже нуля для защиты охлаждающей жидкости от замерзания.

Каскадное регулирование

Автоматическое управление и каскадирование нескольких двигателей.

Две параметрирумые рампы разгона

Переключаемые рампы для определенных приложений.

Програмируемое заданное значение постоянной частоты

Возможность определения 16 фиксированных частот и их переключения через цифровые входы или коммуникацию.

Блоки данных привода (DDS)

3 набора параметров для двигателя и нагрузки.Пользователь может выбирать блоки данных для конкретного двигателя и приложения.

Командные блоки данных (CDS)

3 набора параметров для заданного значения и команды. Пользователь может переключать блоки данных в зависимости от системы управления.

Гибкая вольтодобавка

Повышение выходного напряжения для компенсации омических потерь или увеличения вращающего момена на выходе.

Пропускаемые полосы частот

Определение 1 - 4 частот для исключения механического резонанса и подавление частот в пределах устанавливаемой полосы пропуска.

2-проводное / 3-проводное управление

Широкий выбор опций настройки для эмуляции имеющихся режимов работы регулятора на установке или со стороны системы при необходимости интеграции преобразователя в существующее приложение.



Интеграция



Схема соединений SINAMICS V20

Чертеж



SINAMICS V20, типоразмеры FSA до FSE

Размеры в мм (дюймах)

 

Ширина

 

Высота

  

Глубина

 

W1

W2

H1

H2

H3

D

Типорамер

      

FSA без вентилятора

79 (3.11)

90 (3.54)

–

140 (5.51)

150 (5.91)

145.5 (5.73)

FSA

79 (3.11)

90 (3.54)

166 (6.54)

140 (5.51)

150 (5.91)

145.5 (5.73)

FSB

127 (5.00)

140 (5.51)

160 (6.30)

135 (5.31)

–

164.5 (6.48)

FSC

170 (6.69)

184 (7.24)

182 (7.17)

140 (5.51)

–

169 (6.65)

FSD

223 (8.78)

240 (9.45)

206.5 (8.13)

166 (6.54)

–

172.5 (6.79)

FSE

228 (8.98)

245 (9.65)

264.5 (10.41)

206 (8.11)

_

209 (8.23)



Типоразмер

Минимальное свободное пространство для монтажа

в мм (дюймах)

 

Сверху

Снизу

Сбоку

FSA без вентилятора

100 (3.94)

100 (3.94)

0

FSA, с вентилятором

100 (3.94)

85 (3.35)

0

FSB

100 (3.94)

100 (3.94)

0

FSC

100 (3.94)

100 (3.94)

0

FSD

100 (3.94)

100 (3.94)

0

FSE

100 (3.94)

100 (3.94)

0



Особенности



Простой монтаж

  • Настенный или сквозной монтаж с внешней вентиляцией, оба варианта могут устанавливаться в один ряд бок-о-бок
  • Компактная конструкция позволяет использовать маленькие шкафы управления
  • Сквозной монтаж упрощает охлаждение шкафа
  • Может работать без дополнительных опций
  • Основные функции управления на встроенной BOP (базовая панель оператора)
  • Один кабель для соединения SINAMICS V20 с USS или Modbus RTU через клеммы
  • Простая интеграция в существующие системы
  • Простая интеграция в микросистемы автоматизации
  • Простой ввод в эксплуатацию с помощью стандартных библиотек и макросов для параметрирования соединений
  • Возможность выбора параметров Modbus RTU расширяет возможности коммуникации преобразователя
  • Возможность использования реостатного торможения для увеличения эффективности торможения
  • Преобразователи ≥ 7,5 кВт (типоразмеры FSD и FSE) оснащены встроенным модулем торможения. Это позволяет подключать тормозной резистор напрямую. Возникающая при реостатном торможении энергия преобразуется в тепло в тормозном резисторе с настраиваемым нагрузочным циклом от 5 % до 100 %.

Простое управление

  • Считывание и копирование параметров без подключения ПЧ к питанию
    С помощью загрузчика параметров возможна автономная передача установок параметров между устройствами
    • Сокращение необходимой технической поддержки
    • Быстрый ввод в эксплуатацию
    • Возможность использования "из коробки" без дополнительной технической поддержки
  • Встроенный макросы для параметрирования соединений и прикладные макросы
    для упрощения конфигурирования IO и соответствующих параметров
    • Быстрый ввод в эксплуатацию
    • Интегрированные и оптимизированные настройки параметров приложений
    • Выбор простых макросов для параметрирования соединений и прикладных макросы
      вместо конфигурирования сложных и длинных списков параметров
    • Исключение ошибок, вызваных неправильными установками параметров
  • Режим поддержания в рабочем состоянии (KeepRunning Mode) для непрерывной работы
    • Стабильная работа от нестабильных сетей
    • Высокая производительность за счет исключения прерываний производственного процесса
    • Возможность гибкого реагирования благодаря индивидуальным настройкам в случае ошибок/предупреждений
  • Высокая надежность привода при работе в сложных условиях окружаюей среды благодаря широкому диапазону напряжений, эффективной концепции охлаждения и лакированным печатным платам
    • Возможна эксплуатация в сетях с нестабильным напряжением
    • Диапазон напряжений:
      1 AC 200 ... 240 В (+ / –10 %)
    • 3 AC 380 ... 480 В (+10 % / –15 %)
    • Эксплуатация до температуры окружающей среды 60 ° C

Экономия энергии

Снижение энергозатрат при эксплуатации

  • ECO-режим для U/f, U2/f
    Встроенный ECO-режим для управленияU/f, U2/f выполняет автоматическую подстройку магнитного потока в двигателе для экономия энергии
    • Экономия энергии на низких динамических циклах нагрузки
    • При изменени заданных значений, ECO-режим автоматически отключается
    • Информация для пользователя о сэкономленной на данный момент энергии
  • Связь по постоянному току
    В приложениях с ПЧ SINAMICS V20 одном мощности может быть задействован общий промежуточный контур для повторного использования энергии
    • Выработка и экономия энергии в приложениях с соединенными между собой дв