西门子变频器S120应用领域

一、概述
西门子变频器SINAMICS S120是西门子变频器SINAMICS的一种产品，它主要由一个控制单元和一个功率模块组成。如果系统作为多轴系统的扩展时，用户可以配置适配器来完成驱动任务。控制单元是西门子变频器S120的核心模块，在驱动控制系统的控制过程中起到了重要的作用。西门子变频器S120的控制单元分为单轴驱动控制单元，控制单元适配器等多种类型。用户将西门子变频器S120应用到多个领域当中，发挥它稳定的作用。本文下面就来介绍一下西门子变频器S120的应用领域，供用户在选择使用及配置时进行参考。
二、西门子变频器S120应用领域
西门子变频器SINAMICS S120具有很高的灵活性，满足设备模块化的理念，其中包括：单轴驱动，多轴驱动，分布式现场安装多轴应用，集成与驱动的运动控制应用等。除此之外，西门子变频器SINAMICS S120在机械设备生产和工厂设备中也有很多应用，它能够在很多方面提高设备性能，在连续运行的纺织设备或者高动态性能的周期运行的设备中都有良好表现，它的应用领域主要有：
1. 包装设备2. 塑料设备3. 纺织设备4. 印刷设备5. 造纸设备6. 装配流水线7. 机床8. 轧钢生产线9. 测试台10.提升设备
三、总结
综上所述，西门子变频器SINAMICS S120系列为用户提供了多种功能和多项应用，用户可以将它应用在多个行业领域中。S120友好的用户操作界面为用户节省了大量的设计和调试时间，同时它的高动态响应特性和准确性，使得设备可以在更高的转速下运行，从而提高了生产能力。S120还具有操作简单，维护方便，为用户降低了设备生命周期内的成本，为工厂提高了效益。如果用户需要更多的了解和使用西门子变频器，我们也会更好的提供相关技术支持。

西门子变频器SINAMICS S120的控制单元主要有CU310-2，CU320等，下面对它们的安全提示做一个说明：
1. 火灾危险散热空间不足会导致过热，引起的烟雾和火灾会危及人身安全。另外如果控制单元的故障率可能会因此升高，导致使用寿命缩短。因为用户需要保证控制单元的上方和下方有80mm以上的散热空间；
2. 组件损坏危险在自动化驱动控制系统中，当PROFIBUS电缆或PROFINET电缆上流过强大的放电电流时，控制单元或者其他PROFiBUS节点或者PROFINET节点可能会损坏。因此，一个设备上相互隔开的部件之间必须使用一根功能等电位连接线，它的横截面最小为25mm2；
3. 选件板损坏在西门子变频器S120的运行期间插拔选件板可能会导致选件板的功能故障或损坏，因此只有在控制单元断电状态下才可以插拔选件板；
4. 设备损坏如果用户在自动化驱动控制系统中，使用了错误的或者非西门子的DRIVE-CLiQ电缆可能会损坏设备或系统，甚至导致功能异常。因此用户只能使用西门子的配置DRIVE-CLiQ电缆。
（1） VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。 （2） CVCF 恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写。 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。然后再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC），我们把实现这种转换的装置称为“变频器”（inverter）。 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。 
2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？ 
（1) r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm。例如：4极电机 60Hz 1,800 [r/min]，4极电机 50Hz 1,500 [r/min]，电机的旋转速度同频率成比例。 
本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。由于极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p，n: 同步速度，f: 电源频率 ，p: 电机极数，改变频率和电压是***的电机控制方法 。如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。 例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。 
3、关于散热的问题 
如果要正确的使用变频器, 必须认真地考虑散热的问题。变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度，变频器使用寿命减半。因此，我们要重视散热问题啊！在变频器工作时，流过变频器的电流是很大的, 变频器产生的热量也是非常大的，不能忽视其发热所产生的影响。 通常，变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多少，可以用以下公式估算： 发热量的近似值＝ 变频器容量（KW）×55 [W]在这里, 如果变频器容量是以恒转矩负载为准的(过流能力150% * 60s) 如果变频器带有直流电抗器或交流电抗器, 并且也在柜子里面, 这时发热量会更大一些。 电抗器安装在变频器侧面或测上方比较好。这时可以用估算: 变频器容量（KW）×60 [W]因为各变频器厂家的硬件都差不多, 所以上式可以针对各品牌的产品. 注意： 如果有制动电阻的话，因为制动电阻的散热量很大， 因此较好安装位置较好和变频器隔离开， 如装在柜子上面或旁边等。那么, 怎样采能降低控制柜内的发热量呢? 当变频器安装在控制机柜中时，要考虑变频器发热值的问题。根据机柜内产生热量值的增加，要适当地增加机柜的尺寸。因此，要使控制机柜的尺寸尽量减小，就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。如果在变频器安装时，把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面，将会使变频器有70％的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量，所以对大容量变频器更加有效。还可以用隔离板把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器本体。这样效果也很好。变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的，横着放散热会变差的! 关于冷却风扇一般功率稍微大一点的变频器， 都带有冷却风扇。同时，也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。 注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁。
由于带有分开的电源装置和控制单元，SINAMICS S120 变频调速柜系统可完美地满足大量不同驱动任务的要求。

控制单元根据要控制的驱动器数量和所需性能级别进行选择，而电源装置的额定值必须要满足系统的电能要求。控制单元和电源装置之间的连接常简便地使用数字系统接口 DRIVE‑CLiQ 来完成。