Unità di alimentazione non rigenerativa Siemens 6SL3330-1TE34-2AA3 30kW

Modulo di linea di base Siemens SINAMICS S120 6SL3330-1TE34-2AA3: una robusta base di potenza da 200 kW per sistemi di azionamento industriali

Panoramica

Il Siemens 6SL3330-1TE34-2AA3 è un Basic Line Module (BLM) della famiglia di azionamenti SINAMICS S120, progettato in formato tipo telaio per applicazioni industriali ad alta potenza. Questo modulo funge da robusto modulo di alimentazione rigenerativa per il bus CC del sistema, convertendo l'alimentazione AC trifase in ingresso (380-480V) in un'alimentazione DC stabile (510-650V DC) per i moduli motori collegati. Con una notevole potenza di uscita di 200 kW a 420 A, è progettato per scenari in cui lo scambio di energia tra motori si verifica sul collegamento CC e non è necessario un feedback formale alla rete. La sua costruzione tipo telaio con raffreddamento a aria interno lo rende adatto per l'installazione di armadi autonomi in ambienti esigenti, fornendo una soluzione di conversione di potenza affidabile ed economica per sistemi di automazione su larga scala.

Core del prodotto: specifiche tecniche e progettazione funzionale

Il 6SL3330-1TE34-2AA3 funziona su un semplice principio di rettifica, fungendo da fonte di alimentazione di base per un'architettura bus CC comune all'interno del sistema di azionamento S120.

1.1 Dati tecnici chiave

Parametri

Specificazione

Numero articolo 6SL3330-1TE34-2AA3

Tipo di prodotto Modulo linea di base SINAMICS S120 (BLM)

Tipo di telaio di progettazione

Tensione di ingresso 3 AC 380 – 480 V, 50/60 Hz

Potenza di uscita 200 kW

Corrente continua di uscita 420 A

Tensione di uscita DC 510 – 650 V DC (non regolata)

Capacità rigenerativa No (richiede modulo frenante esterno)

Metodo di raffreddamento Rafreddamento a aria interna

Comunicazione Interfaccia integrata DRIVE-CLiQ

1.2 Analisi funzionale approfondita

Rettificazione e frenatura non rigenerative: come modulo di linea di base, la sua funzione principale è la conversione unidirezionale AC-DC. Per i sistemi di azionamento che richiedono una rapida decelerazione di carichi ad alta inerzia, è necessario installare un modulo frenante e una resistenza frenante esterna per dissipare l'energia rigenerata come calore. Ciò lo rende un "modulo alimentatore rigenerativo" solo nel contesto dell'alimentazione del bus CC durante la guida, non per il feedback della rete.

Collegamento CC non regolato e integrazione del sistema: la tensione DC di uscita non è attivamente stabilizzata e fluttua proporzionalmente alla tensione AC di ingresso. È completamente integrato nel sistema di controllo S120 tramite DRIVE-CLiQ, consentendo all'unità di controllo centrale (ad es. CU320-2) di identificare automaticamente il modulo, monitorarne lo stato (temperatura, guasti) e gestire senza problemi la struttura di potenza del sistema.

Circuito di precarica e sicurezza: il modulo include un circuito di precarica integrato per alimentare in modo sicuro i condensatori di collegamento DC all'avvio, evitando una corrente di ingresso eccessiva. Le sue interfacce standard includono connessioni bus di alimentazione e corrente continua, un alimentatore elettronico a corrente continua da 24 V e più porte DRIVE-CLiQ per integrazione e diagnostica completa del sistema.

Prestazioni e Vantaggi di applicazione

Il 6SL3330-1TE34-2AA3 offre il massimo valore in applicazioni ad alta potenza dove le sue caratteristiche operative si allineano alle esigenze del processo.

Soluzione economicamente efficace ad alta potenza: per applicazioni come pompe di grandi dimensioni, ventilatori, compressori e trasportatori senza frenate frequenti, questo BLM offre un investimento iniziale significativamente inferiore rispetto ai moduli rigenerativi Active Line (ALM) o Smart Line Modules (SLM) di potenza simile, senza compromettere l'affidabilità.

Architettura di sistema semplificata per carichi stabili: nei settori di processo continuo dove i cambiamenti di carico sono rari e l'energia di frenata è minima, il BLM fornisce una soluzione di alimentazione semplice e robusta. La sua semplicità si traduce in alta affidabilità e facilità di manutenzione.

Compatibilità con vari sistemi di rete: il modulo è progettato per funzionare efficacemente sia in sistemi di alimentazione IT TN/TT messi a terra che non messi a terra, aumentando la sua flessibilità per applicazioni industriali globali.

Prospettiva estesa: il ruolo dei moduli di linea di base nei sistemi industriali ad alta potenza

Comprendere i requisiti di posizionamento e implementazione di un BLM di tipo telaio è fondamentale per la progettazione ottimale del sistema e le prestazioni a lungo termine.

1. La gerarchia dei moduli di alimentazione: la posizione di BLM nel portafoglio S120

La scelta tra Basic Line Module (BLM), Smart Line Module (SLM) e Active Line Module (ALM) è una decisione fondamentale con implicazioni dirette sulle prestazioni, sulla gestione dell'energia e sui costi.

Basic Line Module (BLM - This Model): Il cavallo da lavoro economico e non rigenerativo. È la scelta preferita per applicazioni a costi ridotti senza frenate frequenti o dove l'energia proveniente da motorizzazione e assi rigenerativi può essere bilanciata sul bus DC stesso.

Smart Line Module (SLM): La soluzione rigenerativa di base. Può rifornire energia frenante alla rete, risparmiando energia, ma non fornisce una tensione di collegamento CC regolata. È ideale per applicazioni con frenate frequenti dove si desidera un risparmio energetico ma una tensione continua stabile non è critica.

Active Line Module (ALM): La soluzione rigenerativa ad alte prestazioni con collegamento DC regolato. Garantisce una tensione del bus CC costante indipendentemente dalle fluttuazioni della rete e offre una qualità di alimentazione superiore. È riservato alle applicazioni più esigenti e ad alta dinamicità dove la stabilità del processo è fondamentale.

Selezione Insight

Scegli un BLM quando l'applicazione ha una frenata infrequente, un basso potenziale di recupero di energia o il sistema può bilanciare l'energia tra gli assi sul bus CC, e il driver primario è il costo iniziale più basso.

Scegli un SLM quando il risparmio energetico dalla rigenerazione è una priorità e l'applicazione può tollerare una tensione di collegamento CC fluttuante.

Scegli un ALM quando il processo richiede una tensione di collegamento CC assolutamente stabile per prestazioni massime e qualità di potenza superiore, indipendentemente dal costo.

2. Critical System Design and Implementation Notes

L'implementazione di un BLM da 200 kW richiede un'attenta attenzione alle sue esigenze specifiche e ai suoi limiti all'interno del sistema di trasmissione più ampio.

Unità frenante obbligatoria: per qualsiasi scenario che implichi una decelerazione del motore (ad es. fermare un grande ventilatore o abbassare un sollevatore), un modulo frenante esterno (ad es. della serie 6SL3000) e una resistenza frenante di dimensioni adeguate non sono opzionali ma essenziali. Questa unità commuta la resistenza nel circuito per dissipare l'energia di frenatura come calore, evitando che la tensione del bus CC salga a livelli pericolosi.

Raffreddamento e installazione fisica: come modulo di tipo telaio, è progettato per il montaggio indipendente in un armadio di controllo. Garantire un adeguato spazio libero per il funzionamento efficace del sistema di raffreddamento a aria interno è fondamentale. La temperatura ambiente e la ventilazione generale dell'armadio devono essere progettate per gestire le perdite termiche di un'unità da 200 kW per garantire un'affidabilità a lungo termine.

Configurazione e controllo: il modulo è parametrizzato e controllato interamente dall'unità di controllo di livello superiore (ad es. CU320-2) tramite DRIVE-CLiQ. Utilizzando il software SINAMICS Startdrive di Siemens all'interno del portale TIA, gli ingegneri possono configurare facilmente la struttura di potenza e monitorare lo stato del BLM, integrandolo nella soluzione di automazione globale.

Domande frequenti (FAQ)

1. Qual è la limitazione operativa più significativa di questo BLM rispetto a un SLM o ALM?

La limitazione più significativa è la sua incapacità di rigenerare l'energia di frenata di nuovo alla rete. Mentre un SLM o ALM può rifornire questa energia, riducendo il consumo complessivo di energia, questo BLM deve sprecare tutta l'energia di frenata come calore tramite una resistenza di frenata esterna. Ciò non solo aumenta i costi dell'elettricità, ma genera anche calore di scarto significativo che deve essere gestito dai sistemi di raffreddamento dell'impianto.

2. Come influisce la tensione di collegamento CC "non regolata" di questo BLM sulle prestazioni del motore?

Un collegamento CC non regolato significa che la tensione alimentata ai moduli del motore è direttamente legata alla tensione della rete. Se la tensione della linea diminuisce del 10%, anche la tensione del bus CC e la tensione e la coppia disponibili del motore diminuiranno. Per applicazioni robuste come pompe e ventilatori, questo è generalmente accettabile. Tuttavia, per processi ad alta precisione che devono mantenere la coppia completa durante i brownout della rete, è necessaria la tensione stabile fornita da un ALM.

3. Questo BLM da 200kW può fornire più moduli di motore su un bus DC comune?

Si', assolutamente. Questa è una forza fondamentale dell'architettura bus DC comune dell'S120. Questo BLM da 200 kW stabilisce un bus CC in grado di fornire qualsiasi combinazione di moduli motori S120 (ad esempio, diversi moduli da 50 kW e 30 kW). La potenza continua totale prelevata da tutti i moduli del motore dal bus CC non deve superare la potenza nominale di 200 kW del BLM, considerando sia gli scenari di motorizzazione che quelli rigenerativi.

4. Quali sono i punti chiave di manutenzione per un BLM ad alta potenza come questo?

La manutenzione è in gran parte preventiva. L'attenzione primaria dovrebbe essere quella di garantire che i percorsi di raffreddamento siano puliti e senza ostacoli. Controllare periodicamente la tenuta delle connessioni ad alta potenza durante i tempi di fermo programmati. L'elemento di manutenzione esterna più critico è la resistenza frenante; assicurarsi che sia pulito, abbia flusso d'aria illimitato e si trovi lontano dai materiali combustibili. Il monitoraggio della temperatura e della cronologia dei guasti del modulo tramite il controller fornisce dati preziosi per la manutenzione predittiva.

5. L'interfaccia DRIVE-CLiQ di questo BLM viene utilizzata per il controllo attivo della rettifica?

No, non per il controllo attivo del processo di conversione di potenza stesso. L'interfaccia DRIVE-CLiQ sul BLM è utilizzata principalmente per l'identificazione, il monitoraggio e la sicurezza. Permette all'unità di controllo del sistema di rilevare automaticamente il modulo, leggere la targa di tipo, monitorarne lo stato (temperatura, guasti) e implementare funzioni di sicurezza come Safe Torque Off (STO). La rettifica effettiva è una funzione passiva e non controllata.