西门子S120系统硬件简述

SINAMICS 驱动系列产品线应用图示

高端的产品随之而来的就是价格的增加（贵有贵的道理）在设备选型方面对于成本的控制也是必不可少的能力之一，西门子传动系列的性能与价格对应关系如下图所示

SINAMICS S120 系列从外形和安装方式上大体分为以下五种：1.模块型；2.紧凑书本型；3.书本型；4.装机装柜型；5.变频调速柜

SINAMICS S120 系列采用模块化设计（所有模块如同“积木”一样，需要什么安装什么，依据项目需求进行选型）接下来我们分析一下S120的各模块组成和分类

1、控制单元

2、电源模块

3、电机模块

4、功率模块

4、其他模块

首先我们简单的了解一些概念，我们常用的变频器的转换形式为“交-直-交”的形式，整流、滤波、逆变，西门子S120系统中的 “电源模块” 就是整流和滤波的过程，将进线电压转换为直流电压，通过电压源直流母线向电机模块供电，“电机模块” 是将DC转换为AC的逆变过程，电机模块集成了一个直流母线和一个为电机供电的逆变器，西门子的模块化设计将我们日常中使用一体变频器，拆分为这样的几个过程模块，具体模块分类可以查看西门S120选型样本（产品样本 D 21.4 · 2017）第18页，S120驱动系统组件的概览

制动单元和制动电阻的概念，在变频器负载惯性比较大，停机时间又非常短的快速停车过程中，停车过程中电动机会产生一些电量的回馈，能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，我们需要将再生能量通过制动电阻以热量的形式消耗掉，也就是机械能到热能的转换；制动单元（制动斩波器）在变频器“交-直-交”的变换过程中，直流电压由于电动机的快速停车反馈电压会升高，过高的直流电压就会损坏变频器，制动单元的作用就是负责电压过高时将制动电阻的通路导通，从而将多余出来的电压消耗掉，保护变频器，我们日常使用的变频器，制动单元（制动斩波器）大部分都是集成在变频器内部中，只需外接制动电阻即可

1、控制单元（变频系统的“大脑”）

CU310-2 主要用于单轴驱动

CU320-2 主要用于控制多轴驱动，多12个 V/f 轴，或者多 6 个伺服轴或矢量轴

以上控制单元都有PN和DP总线可选择，控制单元需要CF卡，所有的参数都是保存在CF卡上，同西门子的300、400、1500 PLC一样没有CF卡控制单元无法工作，CF卡是控制单元必须产品

2、电源模块

主要分为以下三种

2.1、基本型电源模块

2.2、非调节型电源模块

3、电机模块

3.1、紧凑型单轴电机模块

3.2、单轴电机模块

3.3、紧凑型双轴电机模块

3.4、双轴电机模块

3.5、装机装柜型电机模块

4、功率模块

4.1、模块型功率模块

4.2、装机装柜型功率模块

5、其他模块

5.1、电源侧组件（电抗器、滤波器、调节型接口模块）

5.2、DC母线组件（制动模块、制动电阻等）

5.3、出线侧组件（电抗器、滤波器等）

5.4、扩展卡通信卡、扩展端子卡等

以上组件都是需要我们自己进行安装到控制柜中，同时西门子S120系统有集成好的变频调速柜，用于造纸机、轧钢机、试验台和提升机构等应用。风冷设备总功率高可达 4500 KW，液冷设备高可达 5700KW