6SL3220-1YD10-0CB0西門子
SINAMICS G120XA 額定功率 0.75kW 380 V -20% 至 440V + 10% 三相交流 集成 A-C3 級(jí)濾波器 每 5 分鐘 110% 50s 無(wú)操作面板 6DI，4DO，2AI，2AO，1Mot_t FSA HxWxD：232x73x209

關(guān)于手冊(cè)

誰(shuí)需要操作手冊(cè)，有何用途？

本操作手冊(cè)主要面向裝配人員、調(diào)試人員和操作人員。它介紹了設(shè)備和各組件，幫助用戶正

確安全地開展裝配、連接、設(shè)置以及調(diào)試。

本操作說(shuō)明包含哪些內(nèi)容？

本手冊(cè)是一本簡(jiǎn)明操作手冊(cè)，綜合了所有變頻器正常、安全運(yùn)行所需的全部信息，

這些信息充分滿足了標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的要求，能夠幫助用戶快速調(diào)試傳動(dòng)。在某些地方，我們還為

初學(xué)人員添加了輔助信息，方便理解。

除此之外，手冊(cè)中還包含了針對(duì)特殊應(yīng)用的信息。由于在特殊應(yīng)用中，傳動(dòng)的選型和參數(shù)設(shè)

置都需要具有基本的工藝知識(shí)，因此，手冊(cè)中也簡(jiǎn)明扼要地加以介紹，例如：變頻器在現(xiàn)場(chǎng)

總線系統(tǒng)中工作時(shí)。

本手冊(cè)中的符號(hào)有什么含義？

參考手冊(cè)中的詳細(xì)信息

從互聯(lián)網(wǎng)下載

可訂購(gòu)的 DVD

操作說(shuō)明末尾。

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變頻器功能的符號(hào)示例。

SINAMICS G120XA 變頻器

操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE 25

2.2 變頻器相關(guān)信息

SINAMICS G120XA 不得出口到美國(guó)或在美國(guó)使用。

規(guī)范使用

本手冊(cè)描述的變頻器是一種用于控制交流電機(jī)的設(shè)備。本變頻器用于安裝在電氣設(shè)備或機(jī)械

內(nèi)部。

本變頻器允許用于工業(yè)電網(wǎng)內(nèi)的工業(yè)和商業(yè)場(chǎng)合。在民用電網(wǎng)中使用時(shí)，要求采取附加措施。

關(guān)于變頻器的技術(shù)數(shù)據(jù)以及連接條件的說(shuō)明請(qǐng)參見銘牌與操作說(shuō)明。

使用第三方產(chǎn)品

本印刷品包含有對(duì)第三方產(chǎn)品的推薦。西門子了解這些第三方產(chǎn)品的基本適用性。

可以使用其他制造商的同等產(chǎn)品。

西門子不對(duì)第三方產(chǎn)品的使用提供擔(dān)保。

OpenSSL 的使用 的使用

本產(chǎn)品包含了一些由 OpenSSL 項(xiàng)目開發(fā)、用于應(yīng)用在 OpenSSL Toolkit 中的軟件。

本產(chǎn)品包括了由 Eric Young 開發(fā)的加密軟件。

本產(chǎn)品包括了由 Eric Young 開發(fā)的軟件?？蛇x組件

針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和環(huán)境條件可為變頻器裝配以下可選組件：

• 外部電源濾波器 (頁(yè) 32)

• 輸入電抗器 (頁(yè) 33)

• 輸出電抗器 (頁(yè) 35)

• 正弦波濾波器 (頁(yè) 36)

• 帶 VPL 的 dv/dt 濾波器 (頁(yè) 38)

• 操作面板 (頁(yè) 39)

• SINAMICS G120 智能連接模塊 (頁(yè) 40)

• 功率模塊的屏蔽連接件 （FSD ... FSG） (頁(yè) 40)

• SINAMICS FSG 適配器組件 (頁(yè) 41)

更多信息

有關(guān)這些選件的技術(shù)規(guī)范和安裝的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見各自隨附的文檔。

2.6.1 外部電源濾波器

使用額外的電源濾波器之后，變頻器可實(shí)現(xiàn)更高的無(wú)線電干擾等級(jí)。變頻器 FSA...FSF 提供

帶內(nèi)置濾波器或不帶內(nèi)置濾波器的版本。變頻器 FSG...FSJ 僅提供帶內(nèi)置濾波器的版本。對(duì)

于不帶內(nèi)置濾波器的變頻器，提供了外部電源濾波器作為選件。

使用電源濾波器時(shí)，需遵循以下限制：

• 允許的電源電壓為 380 V 至 440 V。

• 輸出頻率為 150 Hz。

注意

連接到不合適的電網(wǎng)導(dǎo)致電源濾波器過(guò)載

電源濾波器只能在中性點(diǎn)接地的 TN 或 TT 電網(wǎng)上運(yùn)行。如果連接到其他電網(wǎng)，電源濾波器

會(huì)熱過(guò)載，從而導(dǎo)致?lián)p壞。

• 帶濾波器的變頻器只能連接到中性點(diǎn)接地的 TN 或 TT 電網(wǎng)上。說(shuō)明

輸入電抗器僅作為變頻器外形尺寸 FSH 和 FSJ 的選件提供。外形尺寸 FSA...FSG 的變頻器帶

內(nèi)置直流母線電抗器，因此無(wú)需使用輸入電抗器。

對(duì)于較高的短路功率級(jí)別，需要使用輸入電抗器，部分用來(lái)防止變頻器產(chǎn)生過(guò)高的諧波電流

（從而防止過(guò)載），部分用來(lái)將諧波限制在允許值以內(nèi)。諧波電流受輸入電抗器和電源電纜

電感組成的總電感限制。如果電源電纜的電感增加很多（即 R SC 值必須足夠?。瑒t可將輸

入電抗器省去。

R SC = 相對(duì)短路功率：電源連接點(diǎn)處的短路功率 S k Line 與連接的變頻器的基本視在功率 S inv 之比使用正弦濾波器時(shí)，需遵循以下限制：

• 額定功率為 90 kW 及以下時(shí)，脈沖頻率不得超過(guò) 8 kHz；額定功率大于 90 kW 時(shí)，脈沖

頻率應(yīng)等于 4 kHz。

說(shuō)明

變頻器 變頻器 ≥ 110 kW 時(shí)使用正弦濾波器的限制條件

正弦濾波器僅可以 4 kHz 運(yùn)行。這表示，變頻器額定功率 ≥ 110 kW 時(shí)，由于降額，電流

和功率僅為 70%。

• 允許的輸出頻率限制為 150 Hz。

• 輸出電壓大約為輸入電壓的 85%。

注意

在調(diào)試期間未激活正弦濾波器可導(dǎo)致其損壞

在調(diào)試期間未激活正弦濾波器可導(dǎo)致其損壞。

• 在調(diào)試期間通過(guò)參數(shù) p0230 激活正弦濾波器。

• 在調(diào)試期間根據(jù)電氣規(guī)范激活正弦濾波器。說(shuō)明

帶 VPL 的 dv/dt 濾波器僅作為變頻器 FSH 和 FSJ 的選件提供。

dv/dt 濾波器和電壓峰值限制器（VPL）的組合（即帶 VPL 的 dv/dt 濾波器）可用于抑制電壓

峰值，允許接入更長(zhǎng)的電機(jī)電纜。

允許的大電機(jī)電纜長(zhǎng)度 (頁(yè) 73)

使用帶 VPL 的 dv/dt 濾波器時(shí)，需遵循以下限制：

• 允許的電源電壓為 380 V 至 440 V。

• 大輸出頻率為 150 Hz。

• 大脈沖頻率為 4 kHz。說(shuō)明

帶 VPL 的 dv/dt 濾波器僅作為變頻器 FSH 和 FSJ 的選件提供。

dv/dt 濾波器和電壓峰值限制器（VPL）的組合（即帶 VPL 的 dv/dt 濾波器）可用于抑制電壓

峰值，允許接入更長(zhǎng)的電機(jī)電纜。

允許的大電機(jī)電纜長(zhǎng)度 (頁(yè) 73)

使用帶 VPL 的 dv/dt 濾波器時(shí)，需遵循以下限制：

• 允許的電源電壓為 380 V 至 440 V。

• 輸出頻率為 150 Hz。

• 大脈沖頻率為 4 kHz。尺寸圖與鉆孔尺寸

概述

變頻器需按照尺寸圖使用螺釘、螺母和墊圈安裝在控制柜中。

說(shuō)明

為符合 EMC 規(guī)范，建議將變頻器安裝在控制柜中的導(dǎo)電安裝板上。該安裝板應(yīng)連接到控制

柜的保護(hù)接地。安裝屏蔽連接件， 安裝屏蔽連接件，FSA ... FSC

操作步驟

1. 拆下變頻器底部的兩個(gè)螺釘和兩個(gè) U 形線卡 ① 。

2. 用兩個(gè)螺釘將兩個(gè) U 形線卡安裝在屏蔽板上 ② 。

3. 用兩個(gè)螺釘將屏蔽板安裝到變頻器上 ③ 。

屏蔽連接件已安裝完成。

?

安裝屏蔽連接件， 安裝屏蔽連接件，FSD ... FSG

對(duì)于變頻器 FSD ... FSG，各有一套屏蔽連接件分別用于控制連接和電源連接。供貨范圍內(nèi)的

屏蔽連接件僅適用于控制單元，功率模塊的屏蔽連接件可作為選件訂購(gòu)。

安裝控制連接的屏蔽連接件， 安裝控制連接的屏蔽連接件，FSD ... FSG

按如下所示放置屏蔽連接件。

安裝屏蔽連接件， 安裝屏蔽連接件，FSA ... FSC

操作步驟

1. 拆下變頻器底部的兩個(gè)螺釘和兩個(gè) U 形線卡 ① 。

2. 用兩個(gè)螺釘將兩個(gè) U 形線卡安裝在屏蔽板上 ② 。

3. 用兩個(gè)螺釘將屏蔽板安裝到變頻器上 ③ 。

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屏蔽連接件已安裝完成。

?

安裝屏蔽連接件， 安裝屏蔽連接件，FSD ... FSG

對(duì)于變頻器 FSD ... FSG，各有一套屏蔽連接件分別用于控制連接和電源連接。供貨范圍內(nèi)的

屏蔽連接件僅適用于控制單元，功率模塊的屏蔽連接件可作為選件訂購(gòu)。

安裝控制連接的屏蔽連接件， 安裝控制連接的屏蔽連接件，FSD ... FSG

按如下所示放置屏蔽連接件。起吊變頻器至控制柜

必須按照提供的尺寸圖將變頻器安裝在電氣柜內(nèi)。安裝變頻器 FSH 和 FSJ 要求的小電柜尺

寸如下：

• 對(duì)于 FSH：800 mm（寬） × 2000 mm （高） × 600 mm （深）

• 對(duì)于 FSJ：1000 mm（寬） × 2000 mm （高） × 600 mm （深）

安裝變頻器之前，請(qǐng)先移除電氣柜的側(cè)板、背板以及頂部蓋板，并在柜體框架上至少安裝兩

塊支撐板。

安裝

3.2 安裝變頻器

SINAMICS G120XA 變頻器

58 操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE

????

???

將變頻器安裝到電氣柜中后，應(yīng)再次將側(cè)板、背板和頂部蓋板安裝到柜體框架上。

3.2.5 安裝可選組件

根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景，變頻器可能需要使用可選組件。有關(guān)可選組件的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見章節(jié)

“可選組件 (頁(yè) 32)”。

安裝

3.2 安裝變頻器

SINAMICS G120XA 變頻器

操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE 59

安裝

3.2 安裝變頻器

SINAMICS G120XA 變頻器

60 操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE

接線 4

4.1 電源和電機(jī)

4.1.1 機(jī)器或設(shè)備的電磁兼容安裝

變頻器設(shè)計(jì)用于高電平磁場(chǎng)的工業(yè)環(huán)境中。

只有采用電磁兼容安裝才能確保運(yùn)行的可靠與穩(wěn)定。

為此，請(qǐng)對(duì)控制柜與機(jī)器或設(shè)備進(jìn)行電磁兼容區(qū)域劃分：

電磁兼容區(qū)域

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圖 4-1 機(jī)器或設(shè)備的電磁兼容區(qū)域示例

SINAMICS G120XA 變頻器

操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE 61

控制柜內(nèi)

• A 區(qū)：電源端子

• B 區(qū)：功率電子元器件

B 區(qū)中的設(shè)備生成磁場(chǎng)

• C 區(qū)：控制系統(tǒng)和傳感技術(shù)

C 區(qū)中的設(shè)備自身不會(huì)生成磁場(chǎng)，但其功能受磁場(chǎng)的影響。

控制柜外

• D 區(qū)：電機(jī)

D 區(qū)中的設(shè)備生成磁場(chǎng)

4.1.1.1 控制柜

• 將設(shè)備安裝在控制柜中的不同區(qū)域內(nèi)。

• 通過(guò)以下其中一種措施對(duì)區(qū)域進(jìn)行電磁去耦：

– 安全間距 ≥ 25 cm

– 獨(dú)立金屬外殼

– 大面積隔板

• 將不同區(qū)域的電纜敷設(shè)在分開的電纜束或電纜通道中。

• 在區(qū)域的接口處使用濾波器或隔離放大器。

控制柜結(jié)構(gòu)

• 通過(guò)以下其中一種方法將柜門、側(cè)壁、頂部蓋板和底板與控制柜框架連接在一起。

– 保證每個(gè)電氣接觸點(diǎn)的接觸面積至少達(dá)到幾平方厘米

– 多個(gè)螺釘連接件

– 扁平短銅帶，銅帶的截面起碼達(dá)到 95 mm² / 000 (3/0) (?2) AWG

• 所有引出到控制柜外部的屏蔽電纜都必須連接屏蔽板。

• 接地母排和屏蔽板必須大面積搭接控制柜框架。

• 將控制柜組件安裝在無(wú)涂層金屬安裝板上。

• 安裝板應(yīng)大面積地搭接控制柜框架及接地母排和屏蔽板。

• 對(duì)于經(jīng)過(guò)噴漆或氧化處理的表面，可通過(guò)以下一種方法使螺釘和表面形成電氣連接：

– 使用一種特殊的齒形接觸墊片穿過(guò)該表面。

– 直接去除接觸位置上的絕緣表面。多個(gè)控制柜時(shí)的措施

• 為所有控制柜安裝等電位連接。

• 使用齒形墊片對(duì)各個(gè)控制柜框架進(jìn)行多點(diǎn)、大面積搭接，使其相互旋緊固定，以實(shí)現(xiàn)良

好的電氣接觸。

• 如果一排機(jī)柜過(guò)長(zhǎng)而需要分成兩組背對(duì)背放置，那么兩條接地母排必須固定在一起，固

定點(diǎn)越多越好。電纜

在變頻器上連接高干擾電平和低干擾電平的電纜：

• 高干擾電平的電纜：

– 電源濾波器和變頻器之間的電纜

– 電機(jī)電纜

– 變頻器直流母線接口上的電纜

• 低干擾電平的電纜：

– 電源與電源濾波器之間的電纜

– 信號(hào)和數(shù)據(jù)電纜

控制柜內(nèi)的布線方式

• 高干擾電平電纜與低干擾電平電纜之間的小布線間距不得小于 25 厘米。

如果無(wú)法確保 25 厘米的小間距，則應(yīng)在高干擾電平電纜與低干擾電平電纜之間安裝隔

板。將隔板與安裝板連接在一起。

• 高干擾電平電纜與低干擾電平電纜只允許直角交叉。

• 所有電纜應(yīng)盡可能短。

• 所有電纜都應(yīng)敷設(shè)在安裝板或控制柜框架附近。

• 信號(hào)電纜、數(shù)據(jù)電纜以及配套的等電位連接電纜應(yīng)始終平行布線且相互之間應(yīng)保持盡可

能小的間距。

• 使用非屏蔽單芯電纜時(shí)，引出電纜和引入電纜應(yīng)絞合在一起。

也可平行、相互貼近地布線或直接絞合在一起。

• 信號(hào)電纜和數(shù)據(jù)電纜的備用芯線應(yīng)兩端接地。

• 所有信號(hào)電纜和數(shù)據(jù)電纜盡量只從一個(gè)位置引入控制柜，比如從底部引入。

• 請(qǐng)使用屏蔽電纜：

– 變頻器與電源濾波器之間的電纜

– 變頻器與輸出電抗器之間的電纜

接線

4.1 電源和電機(jī)

SINAMICS G120XA 變頻器

64 操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE

圖 4-3 控制柜內(nèi)部和外部的變頻器布線

控制柜外部的布線

• 高干擾電平電纜與低干擾電平電纜之間的小布線間距為 25 厘米。

• 請(qǐng)使用屏蔽電纜：

– 變頻器的電機(jī)電纜

– 信號(hào)和數(shù)據(jù)電纜

• 通過(guò)導(dǎo)電 PG 電纜固定頭將電機(jī)電纜屏蔽層與電機(jī)外殼連接在一起。

圖 4-2 控制柜上和負(fù)載機(jī)械上需要實(shí)施的接地措施和高頻等電位連接措

過(guò)壓保護(hù)線路

• 過(guò)壓保護(hù)線路須連接以下組件：

– 接觸器線圈

– 繼電器

– 電磁閥

– 電機(jī)抱閘

• 將過(guò)壓保護(hù)線路直接連接在線圈上。

• 在交流線圈上連接 RC 元件或壓敏電阻，在直流線圈上連接續(xù)流二極管或壓敏電阻。

接線

4.1 電源和電機(jī)

SINAMICS G120XA 變頻器

66 操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE

4.1.2 允許的電網(wǎng)系統(tǒng)

圖 4-5 TN 系統(tǒng)

TN 系統(tǒng)通過(guò)電纜將 PE 保護(hù)線連接到已安裝的設(shè)備或系統(tǒng)上。

通常，在一個(gè) TN 系統(tǒng)中中性點(diǎn)是接地的。TN 系統(tǒng)根據(jù)接地導(dǎo)線的不同分為多種類型，例如

L1 接地。

TN 系統(tǒng)可將中性線 N 和保護(hù)線 PE 連接在一起或者分開。

在 在 TN 系統(tǒng)上運(yùn)行變頻器 系統(tǒng)上運(yùn)行變頻器

表格 4-1 在 TN 系統(tǒng)上運(yùn)行的變頻器

變頻器 帶中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)系統(tǒng)

外形尺寸 A B C D E F G H J在變頻器運(yùn)行時(shí)，會(huì)有很高的漏電流流經(jīng)保護(hù)接地線。因此變頻器的保護(hù)接地線不得中斷，

以便在變頻器運(yùn)行時(shí)提供安全接觸防護(hù)。

為保障安全接觸防護(hù)，保護(hù)接地線的橫截面需要滿足一定要求。

在該方面，保護(hù)接地線的長(zhǎng)度無(wú)需滿足任何要求。但考慮到電磁兼容安裝，保護(hù)接地線應(yīng)盡

量短。

? 1) 拆除接地螺釘后允許運(yùn)行

拆除接地螺釘后，變頻器不再滿足 C3 類的要求。

- 不允許運(yùn)行

○ 無(wú)可用變頻器

有關(guān)拆除變頻器上接地連接的詳細(xì)信息：

電源連接線的保護(hù)接地線

② 變頻器電源連接線的保護(hù)接地線

③ PE 和機(jī)柜之間的保護(hù)接地線

④ 電機(jī)連接線的保護(hù)接地線

保護(hù)接地線 ① … ④ 的小橫截面取決于電源或電機(jī)連接線的橫截面大?。?/font>

• 電源或電機(jī)連接線 ≤ 16 mm 2

⇒ 保護(hù)接地線的橫截面 = 電源或電機(jī)連接線的橫截面

• 16 mm² < 電源或電機(jī)連接線 ≤ 35 mm 2

⇒ 保護(hù)接地線的小橫截面 = 16 mm 2

• 電源或電機(jī)連接線 > 35 mm 2

⇒ 保護(hù)接地線的小橫截面 = ½ 電源或電機(jī)連接線的橫截面根據(jù) IEC 60204-1，保護(hù)接地線 ① 還需滿足以下要求：

• 固定端子上的保護(hù)接地線至少必須滿足以下條件之一：

– 整條保護(hù)線在布線時(shí)都應(yīng)避免機(jī)械損傷。

在控制柜或封閉的設(shè)備機(jī)殼內(nèi)布線，足以避免機(jī)械損傷。

– 多芯電纜中單根芯線的橫截面為 2.5 mm²（銅線）。

– 單芯電纜中單根芯線的橫截面為 10 mm²（銅線）。

– 保護(hù)接地線由 2 根相同橫截面的單根芯線構(gòu)成。

• 通過(guò)工業(yè)插頭連接器連接多芯電纜時(shí)，按照 EN 60309 的規(guī)定，保護(hù)接地線的橫截面

小為 2.5 mm²（銅線）。

• 遵守運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)高放電電流時(shí)保護(hù)接地線的當(dāng)?shù)匾?guī)定。許的大電機(jī)電纜長(zhǎng)度

概述