西门子伺服电机1FL6044-2AF21-1LA1

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SINAMICS G120 和 SINAMICS G120D 的能量回收

在变频器的紧凑性和高能效方面，西门子树立**的全新标准：所采用的技术具有世界水准，在更小、更轻和得多的变频器中提供了再生回馈功能。

所提供的变频器采用了馈电技术

下列变频器采用了馈电技术：

SINAMICS G120（集成在 PM250 和 PM260 功率单元中）

SINAMICS G120D

因采用馈电技术而实现潜在节约

下表介绍了该技术与常规二象限变频器相比之下的优点。

三个技术标准特别重要：

再生式反馈

100 % 制动功率回馈，允许连续制动。这在使用制动电阻器时是不可能的。

*配置制动电阻器。

*外部部件的安装和散热监视等。

无功功率失真较低

不会产生任何高峰电流消耗，电流波形几乎是正弦波；因此只需很小的变压器额定功率，无功功率失真降低。

为了使采用常规直流回路的变频器达到这样的低谐波电流（进线谐波），需要使用一个 uK = 6 % 的进线电抗器。

这样就可使电流消耗降低大约 22 %，相当于将电源系统中的损耗降低大约 40 %。

因此降低了电源系统的负荷。

输入略微为容性时 ≅ 0.95（容性）

补偿相同电源上电机和其它感性负载的无功功率。

整个系统的功耗降低。在一个由一台带电机变频器和相同电源上的另外一台电机组成的系统中，总功耗降低高达 12 %。

通过无功功率补偿，提高了功率因数 cos φ

进线电源条件

采用馈电技术的变频器与标准变频器相比谐波成分大大降低（因此无功电流分量较低）。高达 11 次的谐波（包括 11 次谐波）明显低于相关标准中的规定值。这些相关谐波小于相关标准 (EN 61000-3-12) 中所规定的谐波幅度的一半。

经验证明，这种技术可在世界范围内使用。一的例外：在带有单独发电机的“孤立电网”中（不带线路连接），必须使用一个外部电容器来降低谐振。必须根据特定系统的要求对电容器的规格进行设计。

西门子G120变频器代理商西门子G120变频器代理商

电网短路功率 SK line 与变频器视在功率 Sinverter之间的允许比值：:

SK line ≥ 100 × Sinverter ，根据 uK ≤ 1 %

法规框架

机器制造商和设备制造商必须确保他们的机器和设备不会因故障造成电击、灼伤或辐射等危险。

例如，在欧洲，欧盟工作安全法规强制规定应遵守机械指 2006/42/EC。为了确保符合此法规，建议采用相应适用的欧洲标准。这就触发了“一致性设”，提供给了制造商和操作者符合国家法规和 EU 法规的法规安全。设备制造商使用 CE 标识对货物自由移动所有相关的法规、规程的一致性进行文档化。

安全标准

功能安全的采用了多种标准。例如，EN ISO 12100 规定了与机器安全性有关的标准（风险评估和风险降低）。IEC 61508 规定了电子及可编程安全相关系统的基本要求。EN 62061（仅适用于电气和电子控制系统）和 EN ISO 138491（已替代 EN 954-1）中定义了安全相关控制系统的功能和安全相关要求。

上述标准定义了设备必须符合的各种不同安全要求，如风险，危险情况的频率，发生的可能性和识别未定风险的机率。

EN ISO 13849‑1:性能级别 PL a ... e；类别 B，1 ... 4

EN 62061:安全集成度级 SIL 1 … 3

趋势倾向集成安全系统

随着生产系统越来越复杂化和模块化，传统的安全集中控制功能（例如通过主断开装置关闭整台机器），并进入到自动控制系统与传动控制系统中。由于缩短了装备时间，所以通常可显著提高生产率。根据机器的类型，甚至可能在进行装备时继续制造其他部分。

集成安全功能比传统结构的设备运行速度会快很多。使用 Safety Integrated，设备安全可进一步提高。此外，集成安全控制技术的安全性措施和这些措施的快速反应方式使得机械的操作者几乎感觉不到干扰，显著降低了人为规避安全功能的可能

1)带故障安全控制单元。

2)带安全扩展许可证。

以下地址提供了有关能够进行能量恢复的具有 STO 功能的 SIMATIC ET 200pro FC 2 变频器的详细信息：

SINAMICS 变频调速柜的集成安全功能

SINAMICS 变频调速装置具有许多集成安全功能。与安全功能所需的传感器和安全控制结合使用时，它们可确保根据实际情况为和机器提供有效保护。

它们符合以下安全类别的要求：

符合标准 EN ISO 13849 1 的 PL d 和类别 3 的规定要求

SIL 2 依据 IEC 61508 和 IEC 61800‑5‑2

注：

安全制动试验 (SBT) 诊断功能满足 EN ISO 13849‑1 中类别 2 的要求。

集成安全功能由独立的机构进行认证。您可从西门子联系伙伴获取相应的测试证书和厂商声明书。

目前可用的集成安全功能如下所述。其功能安全性均满足适用于变速驱动系统的标准 IEC 61800‑5‑2 中所定义的要求。

SINAMICS 变频调速柜中的集成安全功能可大致分为四类：

用于安全停止变频器的功能< >安全扭矩断开 (STO)安全停机 1 (SS1)安全停机 2 (SS2)安全操作停止可靠制动控制 (SBC)安全制动试验 (SBT)（此诊断功能**出了标准 IEC 61800-5-2 的范围）安全限速 (SLS)安全速度监控 (SSM)安全方向 (SDI)

安全限制位置 (SLP)

安全位置 (SP)（此功能**出了 IEC 61800‑5‑2的范围）

安全扭矩断开 (STO)

STO 功能是常用的变频器集成基本安全功能。它可确保产生转矩的能量不会继续影响电机，并防止意外起动。

作用

此功能可防止变频器意外重启，符合 EN 60204‑1 标准 5.4 节的要求。安全转矩停止功能可抑制变频器脉冲（相当于 EN 60204-1 的停止类别 0）。驱动器可以可靠地实现零转矩。这个状态在驱动器内部监控。

应用举例

STO 的直接效果就是，变频器无法提供产生转矩的能量。STO 可在变频器因负载转矩或充分的短时间摩擦而自然达到停止状态的任何场合使用，或在变频器的减速停止对安全来说无关紧要的情况下使用。

通过 STO，人员可在防护门打开（重启互锁）以及在具有运动轴的机器/装置（如搬运或输送系统）上使用的情况下安全工作。

客户利益

通过机电式开关设备的常规安全技术提供的集成 STO 安全功能的一些优点包括：了单独部件以及对这些部件进行接线和维护所需的工作，即，由于采取电子式关断，没有磨损部件。由于电子式切换速度很快，与常规解决方案中的机电式部件相比，此功能的切换时间较短。触发 STO 后，变频器保持与电网连接，可进行全面诊断。

安全停机 1 (SS1)

SS1 功能可使电机迅速而安全地停止运转，并在停止之后将电机切换到无转矩模式，即 STO 功能。

作用

SS1 功能可按照标准 EN 60204‑1 的停止类别 1 的要求安全停止传动装置。若选择了 SS1 功能，传动装置会在设置的安全延时过后，沿着一个快速制动斜坡自主制动，并自动安全转矩关闭和安全制动控制功能（如果已组态）。

如果对变量“SS1 with external stop (SS1E)”进行参数化，则选择该功能时驱动器不能自动制动。在此情况下，更别的控制必须在参数化的 STO 过渡时间内使驱动器停止。SBR（安全制动斜坡）和 SAM（安全加速度监控）功能没有。SS1E 是用于需要由运动控制系统成组停止的驱动器的有用功能，以防对机器或产品造成潜在损害。

应用举例

SS1 功能在发生安全相关事件时使用，变频装置尽可能快速地停止，随后转为 STO 状态（如急停状态）。因此，此功能可用于出于操作人员的安全而将很大的离心质量尽可能快地带到停止状态，或尽可能快地将高速旋转的电机制动。典型应用包括锯、磨床主轴、离心机、卷取机和立体仓库等。

客户利益

通过 SS1 功能有目标地停止变频器可以降低危险，提高机器的生产效率，并减小机器中的安全间隙。原则是要将变频器主动带到静止状态，这与仅使用 STO 功能时的情况不同。通常*使用易于磨损的复杂机械制动器将电机制动