Modulo motore singolo Siemens 6SL3120-1TE13-0AA3 S120

Il Siemens 6SL3120-1TE13-0AA3 è un componente fondamentale del sistema di azionamento SINAMICS S120, che rappresenta un modulo motore abossize progettato per precisione ed efficienza. Come modulo dedicato a un motore singolo, fornisce potenza controllata da un bus CC comune direttamente a un motore, consentendo un controllo preciso della velocità e della coppia. Questa unità compatta e raffreddata a aria interna è progettata per un'integrazione senza problemi nei sistemi di automazione multi-asse, fornendo una soluzione affidabile e scalabile per una vasta gamma di applicazioni industriali, dall'imballaggio e dalla movimentazione dei materiali alla robotica industriale.

1. Core del prodotto: Specifiche tecniche e progettazione funzionale

Questo modulo motore singolo è progettato per funzionare come parte di un sistema SINAMICS S120 più grande, dove un'unità di controllo centrale (ad esempio, CU320-2) gestisce uno o più di questi moduli tramite la rete DRIVE-CLiQ.

1.1 Dati tecnici chiave

Parametri

Specificazione

Numero articolo 6SL3120-1TE13-0AA3

Tipo di prodotto Modulo motore SINAMICS S120

Modulo Configurazione Modulo motore singolo

Design Booksize, raffreddamento a aria interna

Input DC Link Voltage 600 V DC (fornito da un modulo di linea)

Corrente di uscita nominale 3 A

Potenza di uscita Circa 1,5 kW (a 400 V AC)

Tecnologia Inverter basato su IGBT con controllo vettoriale

Comunicazione DRIVE-CLiQ

1.2 Analisi funzionale approfondita

Controllo dedicato a singolo asse: a differenza di un azionamento multi-asse, questo modulo a motore singolo è dedicato esclusivamente al controllo di un motore. Questo design focalizzato semplifica la messa in servizio e la risoluzione dei problemi, poiché tutti i parametri e la diagnostica per quell'asse specifico sono contenuti nel loop di controllo di questo modulo gestito dall'unità di controllo globale.

Fattore di forma Booksize: Thebooksize modulo motore è progettato per il montaggio ad alta densità in armadi di controllo. La sua larghezza standardizzata e stretta consente di montare più unità fianco a fianco su una rotaia di montaggio, risparmiando significativamente spazio rispetto alle unità di tipo telaio più grandi. Il ventilatore interno garantisce una dissipazione del calore efficace senza richiedere condotti esterni.

Performance di controllo vettoriale: Il modulo esegue sofisticati algoritmi di controllo vettoriale dettati dall'unità di controllo. Ciò consente una regolazione precisa sia della velocità che della coppia, fornendo una risposta dinamica elevata per applicazioni esigenti. Permette un funzionamento fluido in tutta la gamma di velocità, inclusa la coppia completa a fermo.

Integrazione completa del sistema tramite DRIVE-CLiQ: L'interfaccia DRIVE-CLiQ è la linea di salvataggio del sistema S120. Consente all'unità di controllo centrale di rilevare automaticamente il modulo del motore, scaricare i parametri corretti e consentire funzioni di diagnostica e sicurezza complete, tra cui il monitoraggio in tempo reale di corrente, temperatura e stati di guasto.

2. Vantaggi di prestazione e valore specifico dell'applicazione

Il 6SL3120-1TE13-0AA3 fornisce valore attraverso le sue prestazioni focalizzate, la facilità d'uso e l'efficienza a livello di sistema.

Ottimizzato per sistemi multi-asse: in macchinari complessi con più assi mobili, come una macchina per imballaggi o un robot, l'utilizzo di moduli singoli motori fornisce un'architettura modulare e scalabile. Ogni asse può essere configurato e mantenuto in modo indipendente, migliorando la flessibilità del sistema e il tempo di funzionamento.

Design efficiente nello spazio: il design del modulo del motore Thebooksize è un fattore chiave per la costruzione di armadi di controllo compatti. Consentendo un imballaggio denso dei componenti di azionamento, aiuta gli OEM a progettare macchine più piccole e più integrate, che è un requisito critico nel paesaggio produttivo di oggi.

Alta risposta dinamica e precisione: la combinazione di potenti algoritmi di controllo e tecnologia IGBT a commutazione rapida si traduce in eccellenti prestazioni dinamiche. Ciò è fondamentale per applicazioni che richiedono una rapida accelerazione e una decelerazione o un posizionamento preciso, garantendo un'alta qualità del prodotto e un elevato throughput.

3. Prospettiva estesa: il ruolo dei moduli di motore distribuito nell'automazione moderna

Comprendere l'architettura del sistema all'interno di cui funziona questo singolo modulo motore è fondamentale per apprezzare il suo valore strategico nell'automazione industriale.

3.1 Architettura di sistema: controllo centralizzato contro potenza distribuita

Il sistema SINAMICS S120 è un esempio di architettura ibrida che sfrutta i punti di forza sia dell'intelligenza centralizzata che della conversione di potenza distribuita.

Intelligenza centralizzata (unità di controllo): Una singola unità di controllo (CU) funge da cervello dell'intero sistema di azionamento. Ospita la potenza di elaborazione per tutti i compiti di controllo del movimento, dal controllo di velocità di base ai complessi movimenti degli assi interpolati. Questa centralizzazione semplifica la programmazione e la gestione dei dati.

Potenza distribuita (moduli motori): il modulo motore singolo, come il 6SL3120-1TE13-0AA3, agisce come il muscolo. Situati fisicamente vicino ai motori che controllano, questi moduli riducono la lunghezza dei costosi cavi di alimentazione del motore e minimizzano le interferenze elettromagnetiche (EMI). Questa fase di alimentazione distribuita, alimentata da un bus DC comune, crea una rete di distribuzione di energia pulita, efficiente e scalabile.

Questa architettura è ideale per i costruttori di macchine che hanno bisogno di controllare più assi con un alto grado di coordinamento, ma vogliono evitare i costi e la complessità del cablaggio dell'uso di azionamenti individuali e indipendenti per ciascun asse.

3.2 Considerazioni critiche per l'attuazione

La realizzazione con successo di un sistema basato su questi moduli motori compatti richiede attenzione a diversi dettagli chiave.

Dimensionamento e coordinamento: il modulo del motore singolo deve essere dimensionato correttamente al motore che controllerà, in base ai requisiti di corrente continua e di picco del motore. Inoltre, il modulo upstreambooksizeLine (ALM, SLM o BLM) deve essere dimensionato per fornire la potenza combinata di tutti i moduli del motore sul bus DC comune.

Raffreddamento e spazi: mentre i moduli sono raffreddati internamente, la gestione termica dell'armadio di controllo generale deve essere progettata per gestire la dissipazione totale del calore da tutti i componenti. L'aderenza alle linee guida di installazione di Siemens per quanto riguarda gli spazi minimi tra i moduli è essenziale per garantire un flusso d'aria adeguato e prevenire il surriscaldamento.

Configurazione e sicurezza: l'intero sistema di azionamento è configurato utilizzando il software SINAMICS Startdrive di Siemens all'interno del portale TIA. Questo ambiente integrato semplifica il processo di messa in servizio. Funzioni di sicurezza, come Safe Torque Off (STO), vengono implementate tramite l'unità di controllo e vengono indirizzate attraverso la rete DRIVE-CLiQ al modulo motore.

4. Domande frequenti (FAQ)

1. Qual è la differenza fondamentale tra un modulo motore e un servo drive?

Il modulo motore Asingle è un amplificatore di potenza che si basa su un'unità di controllo centrale per le sue capacità di intelligenza e controllo del movimento. Un servo drive tradizionale autonomo contiene sia la fase di alimentazione che il processore di controllo in un unico alloggiamento. L'approccio modulare S120 offre maggiore flessibilità e coordinamento più facile nei sistemi multi-asse.

2. Questo modulo 3A può controllare qualsiasi tipo di motore?

Questo modulo è progettato principalmente per controllare motori a induzione AC e servomotori sincroni. Il tipo di motore specifico deve essere configurato nell'unità di controllo, che applica poi l'algoritmo di controllo appropriato (ad esempio, controllo vettoriale per motori a induzione). I dati del motore devono essere inseriti con precisione per prestazioni ottimali.

3. Perché la connessione DRIVE-CLiQ è così importante?

DRIVE-CLiQ consente il rilevamento automatico della topologia. Quando il sistema viene accenso, l'unità di controllo identifica automaticamente tutti i moduli di motore booksize collegati e le loro posizioni nella rete DRIVE-CLiQ. Questo elimina l'indirizzamento manuale, riduce i tempi di messa in servizio e fornisce una panoramica chiara della struttura del sistema per la diagnosi.

4. Cosa succede se l'unità di controllo fallisce?

Se l'unità di controllo centrale non funziona, tutti i singoli moduli motori collegati a essa smetteranno di funzionare, poiché si affidano all'unità di controllo per i loro segnali di controllo. Questa è una considerazione per la ridondanza del sistema. Tuttavia, la CU può essere hot-swapped in configurazioni ridondanti per massimizzare la disponibilità del sistema.

5. In che modo questo design "booksize" è diverso da un'unità "tipo telaio"?

Il modulo motore Abossize è un componente compatto e standardizzato per l'installazione in stile blocco all'interno di un armadio di controllo, ideale per macchine multi-asse. Un'unità di tipo telaio è un azionamento più grande e autonomo con un proprio dissipatore di calore, spesso progettato per livelli di potenza più elevati e montato direttamente su una piastra posteriore o telaio, in genere controllando un singolo motore ad alta potenza.