Модуль двигателя Siemens 6SL3120-1TE21-8AA4 SINAMICS S120
Формат Booksize | 18А | 9,7 кВт | Вход 600 В постоянного тока | 400 В 3 фазы переменного тока | Drive-CLiQ | Расширенная встроенная безопасность | IP20
Один привод. Полная производительность. Без компромиссов.
В любой многоприводной системе автоматизации не каждая ось должна использовать общий инвертор с другой. Оси подачи с высоким крутящим моментом, требовательные шпиндельные приводы и критически важные оси позиционирования — особенно те, которые подвержены большим динамическим нагрузкам или имеют независимые требования безопасности — заслуживают выделенных ресурсов привода. Siemens 6SL3120-1TE21-8AA4 — это одноосевой модуль двигателя в формате booksize SINAMICS S120, обеспечивающий номинальный выходной ток 18 А при мощности 9,7 кВт для одного двигателя с полной интеллектуальностью, архитектурой безопасности и подключением Drive-CLiQ, которые определяют платформу S120.
В то время как двойной модуль двигателя разделяет ресурсы между двумя осями, этот модуль полностью посвящен одной: полный выходной ток 18 А, независимый вход безопасной остановки, индивидуальное управление безопасным тормозом двигателя и полный набор функций Extended Safety Integrated — все это на одном выделенном канале в стеке booksize.
Технические характеристики
| Параметр |
Значение |
| Номер детали |
6SL3120-1TE21-8AA4 |
| Серия |
SINAMICS S120 |
| Тип модуля |
Модуль двигателя (одноосевой инвертор) |
| Формат корпуса |
Booksize |
| Входное напряжение звена постоянного тока |
510 - 720 В постоянного тока (номинальное 600 В постоянного тока) |
| Выходное напряжение |
400 В, 3 фазы переменного тока |
| Номинальный выходной ток |
18 А |
| Базовый ток нагрузки |
15,3 А |
| Номинальная выходная мощность |
9,7 кВт |
| Диапазон выходной частоты |
0 - 650 Гц (серво режим) |
| Частота импульсов |
4,0 кГц |
| Питание электроники 24 В постоянного тока |
Допуск от -15% до +20% |
| Метод охлаждения |
Внутреннее воздушное охлаждение |
| Интерфейс связи |
Drive-CLiQ |
| Функции безопасности |
Расширенная встроенная безопасность |
| Соответствие стандартам безопасности |
SIL 2 (IEC 61508) / PL d, категория 3 (EN ISO 13849-1) |
| Сертификаты |
CE, cULus |
| Входы безопасной остановки |
1 |
| Управление безопасным тормозом двигателя |
1 |
| Вход датчика температуры |
1 |
| Степень защиты |
IP20 |
| Рабочая температура |
0°C до +40°C |
| Вес |
Прибл. 5 кг |
| Страна происхождения |
Германия |
Номинальный ток 18 А / Базовый ток нагрузки 15,3 А: Понимание двух значений тока
На спецификации этого модуля указаны два значения тока, и различие важно при выборе группы приводов S120. Номинальный ток 18 А — это пиковая установившаяся способность для требовательных сервоприводов и векторных приложений — число, соответствующее номинальному току двигателя для непрерывной работы с высоким крутящим моментом. Базовый ток нагрузки 15,3 А — это пониженное значение для тяжелых условий эксплуатации, когда двигатель работает непрерывно при повышенном крутящем моменте без периодического замедления для теплового восстановления.
Для большинства сервоприводов подачи с их присущими рабочими циклами ускорения-замедления применяется полный номинальный ток 18 А. Для приложений непрерывного процесса — шпиндельные приводы, поддерживающие постоянную нагрузку резания, конвейерные приводы при постоянном крутящем моменте — базовый ток нагрузки 15,3 А является консервативным ориентиром для выбора размера. Выбор между ними зависит от конкретного профиля нагрузки, а программное обеспечение для проектирования SIZER от Siemens может рассчитать соответствующее значение для заданного рабочего цикла приложения.
Расширенная встроенная безопасность: Сертификация SIL 2 и PL d
Архитектура безопасности 6SL3120-1TE21-8AA4 — это не дополнительная функция, а встроенная прошивка самого модуля, сертифицированная по уровню полноты безопасности 2 согласно IEC 61508 и уровню производительности d, категория 3 согласно EN ISO 13849-1. Это означает, что функции безопасности соответствуют независимо проверенным стандартам отказоустойчивости и вероятности отказа, что важно при включении модуля в формальную оценку безопасности машины.
Доступные функции Extended Safety Integrated включают Safe Torque Off (STO), Safe Stop 1 (SS1), Safely Limited Speed (SLS) и Safe Brake Control (SBC). Каждая функция работает через выделенный вход безопасной остановки и выход управления тормозом на модуле, без необходимости использования внешнего реле безопасности или ПЛК безопасности для функций, встроенных в привод. Вход датчика температуры двигателя обеспечивает дополнительный мониторинг тепловой защиты как часть комплексной схемы защиты модуля.
Для производителей машин, работающих в соответствии с требованиями Директивы по машинному оборудованию ЕС, наличие сертифицированных функций безопасности на этом уровне и встроенных в модуль привода значительно упрощает документацию по проверке безопасности — сертификация модуля охватывает цепь безопасности со стороны привода.
Drive-CLiQ: Интеллект встроен
Интерфейс Drive-CLiQ позволяет 6SL3120-1TE21-8AA4 быть чем-то большим, чем просто силовой каскад. Через один цифровой оптоволоконный или медный кабель к блоку управления модуль передает обратную связь в реальном времени, статус неисправностей, данные параметров и свою собственную электронную табличку — встроенную аппаратную идентификацию, которая позволяет блоку управления точно определить, какой модуль присутствует, и соответствующим образом настроить объекты привода.
При включении питания блок управления автоматически считывает табличку модуля. В случае замены это означает, что система распознает новый модуль без ручного ввода параметров. Для инженера по вводу в эксплуатацию это устраняет потенциальную ошибку конфигурации, которая иначе могла бы проявиться при первом включении. Для технического специалиста, заменяющего неисправный модуль, это означает, что машина может быть быстрее возвращена в эксплуатацию.
Модуль поставляется с кабелем Drive-CLiQ, предварительно обрезанным для межмодульного соединения в стеке booksize.
Выходная частота 650 Гц: Скрытая возможность
Потолок выходной частоты 650 Гц в режиме сервоуправления значительно выше, чем у большинства стандартных инверторов VFD, и это не случайно. Синхронные серводвигатели с большим количеством полюсов требуют повышенных электрических частот для достижения практических механических скоростей — 6-полюсный двигатель при 4500 об/мин требует выходной частоты 225 Гц; 10-полюсный двигатель при 6000 об/мин требует 500 Гц. Потолок модуля 650 Гц позволяет использовать эти высокоскоростные конфигурации серводвигателей без необходимости использования специализированного инвертора.
Для стандартных 4-полюсных асинхронных двигателей в приложениях векторного управления потолок 300 Гц в режиме векторного управления обеспечивает скорости вращения вала, значительно превышающие любые практические требования. Широкий диапазон частот гарантирует, что одна платформа модуля обслуживает как сервоприводы, так и приложения векторного управления без замены.
Интеграция системы: Где этот модуль подходит
6SL3120-1TE21-8AA4 занимает один слот в стеке приводов S120 booksize, расположенном ниже модуля линии на общем шине постоянного тока. Он подключается через Drive-CLiQ к любому совместимому блоку управления S120 — CU320-2 для многоприводных приложений, CU310-2 для более простых конфигураций или к интегрированным контроллерам на платформах SIMOTION D или SINUMERIK CNC.
Модуль поддерживает все три режима управления SINAMICS S120: сервоуправление для осей подачи с управлением положением, векторное управление для высокопроизводительных приводов асинхронных двигателей и управление V/f для простых приложений с управлением скоростью, где не требуется полная настройка с обратной связью. Выбор режима осуществляется изменением программного параметра, а не аппаратной модификацией.
Совместимые блоки управления и системные платформы включают:
- SINUMERIK 840D sl— Оси подачи и шпинделя станков с ЧПУ
- SIMOTION D— Координированное управление движением для упаковки, печати и переработки
- CU320-2— Общая автоматизация многоприводных систем
- CU310-2— Одноосевые и более простые системные архитектуры
Поколение AA4: Текущий статус производства
Суффикс AA4 указывает на то, что это текущее активное аппаратное поколение в классе одноприводных модулей 18 А, заменяющее более ранний вариант AA3 (6SL3120-1TE21-8AA3). Автоматическое распознавание таблички Drive-CLiQ прозрачно обеспечивает обратную совместимость — модуль AA4, установленный вместо AA3 в существующей системе S120, распознается блоком управления без изменений прошивки или ручного ввода параметров.
Часто задаваемые вопросы
В1: Какова практическая разница между выбором этого одноприводного модуля и двойного привода для двухприводного приложения?
Двойной модуль двигателя (например, 6SL3120-2TE21-8AA4, номинал 2 × 18 А) разделяет свой номинальный ток между двумя осями. Если обе оси редко достигают пиковой нагрузки одновременно и ни одна из них не требует непрерывной полной выходной мощности, двойной модуль обеспечивает достаточную производительность при половинной ширине шкафа. Одиночный модуль выделяет полный ток 18 А и все ресурсы безопасности для одной оси — правильный выбор, когда одной оси требуется непрерывный высокий крутящий момент, независимые события безопасности или гарантированный пиковый ток, который нельзя разделить. Для высокомоментных шпинделей станков или тяжелых портальных осей одиночные модули обычно являются подходящим выбором.
В2: Может ли этот модуль работать с сетевым напряжением 400 В переменного тока без модуля линии?
Нет. 6SL3120-1TE21-8AA4 принимает только входное напряжение звена постоянного тока (510-720 В постоянного тока). Он требует модуль линии SINAMICS S120, расположенный выше по потоку, для преобразования входящего трехфазного переменного тока в напряжение шины постоянного тока. Модуль линии также отвечает за рекуперацию — возврат энергии торможения в сеть во время замедления. Сам модуль двигателя не имеет возможности подключения к переменному току.
В3: Какие модули линии SINAMICS S120 совместимы с этим модулем двигателя?
Любой модуль линии S120 booksize, который поддерживает напряжение 510-720 В постоянного тока на шине постоянного тока, электрически совместим — включая варианты Smart Line Module, Basic Line Module и Active Line Module соответствующей мощности. Выбор между этими типами модулей линии влияет на то, поддерживает ли система рекуперацию энергии и какая компенсация качества электроэнергии требуется, но любой из них будет правильно питать 6SL3120-1TE21-8AA4 в пределах диапазона напряжения шины постоянного тока.
В4: Заменяет ли модуль AA4 модуль AA3 напрямую в существующих установках?
Да, в подавляющем большинстве систем S120 booksize. Электрические характеристики, физические размеры, интерфейс Drive-CLiQ и набор функций безопасности идентичны между AA3 и AA4. Блок управления считывает электронную табличку AA4 при включении питания и настраивает объект привода без ручного вмешательства. Форум поддержки клиентов Siemens подтверждает, что AA4 заменяет AA3 в системах на базе SIMOTION — загрузка прошивки и данных параметров привода из контроллера обеспечивает переход.
В5: Что обычно вызывает сбой в этом модуле и что следует проверять профилактически?
Наиболее распространенные причины сбоев в модулях двигателей S120 booksize — это отказы транзисторов IGBT из-за неисправностей со стороны двигателя (короткие замыкания в обмотках, междуфазные короткие замыкания), деградация конденсаторов в течение эксплуатационных лет и износ вентилятора охлаждения. Профилактические меры включают периодическую проверку внутреннего вентилятора на правильную скорость и чистоту воздушного потока, мониторинг напряжения шины постоянного тока на предмет аномальных уровней, которые нагружают конденсаторы, и обеспечение проверки целостности изоляции двигателя во время плановых интервалов технического обслуживания, а не ожидание сбоя модуля, указывающего на проблему с двигателем. Показания температуры модуля через Drive-CLiQ могут служить ранним предупреждением о недостаточном воздушном потоке до теплового отключения.
Дом
>
продукты
>
Водитель мотора сервопривода
>
