Siemens 6SL3130-6AE15-0AB módulo de linha inteligente (estilo de livro)

Siemens 6SL3130-6AE15-0AB0: Módulo de Linha Inteligente (SLM) SINAMICS S120 para Desempenho Equilibrado & amp; Custo

Visão geral

O Siemens 6SL3130-6AE15-0AB0 representa um equilíbrio estratégico entre desempenho e custo no portfólio de acionamentos SINAMICS S120. Como módulo de linha inteligente (SLM) em formato compacto, esta unidade de alimentação de 5 kW oferece uma capacidade crítica que muitas vezes falta nos sistemas básicos: a freiagem regenerativa. Ele converte eficientemente a energia alternada de três fases em uma tensão de barramento CC que alimenta os módulos de motor a jusante, mas seu verdadeiro valor surge quando os motores desaceleram, permitindo-lhe recuperar energia de freiagem e alimentá-la de volta à rede. Posicionado entre Módulos de Linha Básica (BLM) não regenerativos e Módulos de Linha Ativa (ALM) de alto desempenho, o SLM é a escolha ideal para aplicações que exigem poupança de energia e freiagem controlada sem a necessidade de uma tensão de ligação CC absolutamente constante.

1. Núcleo do produto: Perfil técnico e inteligência operacional

O 6SL3130-6AE15-0AB0 é projetado para uma integração perfeita em um sistema S120 multi-eixo. Sua designação "inteligente" vem de sua tecnologia IGBT integrada e capacidades de comunicação, que fornecem controle sobre sua operação e diagnósticos detalhados.

1.1 Dados técnicos chave

Parâmetro

Especificação

Número do artigo 6SL3130-6AE15-0AB0

Tipo de produto SINAMICS S120 Módulo de Linha Inteligente (SLM)

Design Tamanho do livro

Tensão de entrada 3 AC 380 – 480 V, 50/60 Hz

Potência de saída 5 kW

Saída corrente DC 9 A

Tensão de ligação DC Não regulada (proporcional à tensão de entrada)

Capacidade regenerativa Sim

Método de resfriamento Resfriamento de ar interno

Comunicação Integrada DRIVE-CLiQ

1.2 Definição de Características e Tecnologia

Front End IGBT regenerativo: Ao contrário de um módulo de linha básica (BLM) que usa uma ponte de diodo simples, o SLM emprega IGBTs. Isso permite o fluxo de potência bidirecional: durante a motorização, retifica CA para CC; durante a freiagem, ele inverte a potência CC gerada pelos motores de volta em CA e alimenta-a na rede de abastecimento, evitando desperdício de energia como calor.

Link DC não regulado: Um diferenciador chave do módulo de linha ativa mais avançado (ALM) é que a tensão de link DC do SLM não é mantida constante. Normalmente flutua em torno de 1,35 vezes a tensão AC de entrada. Embora seja suficiente para muitas aplicações, isso significa que a tensão disponível para os motores pode variar com as condições de alimentação da rede.

Integração do sistema via DRIVE-CLiQ: O módulo é um membro totalmente integrado da família S120. A interface DRIVE-CLiQ permite a configuração automática pela unidade de controle (CU), monitoramento em tempo real de parâmetros (por exemplo, corrente, temperatura) e relatórios detalhados de falhas, simplificando a comissionamento e manutenção.

2. Vantagens de desempenho e valor específico da aplicação

O 6SL3130-6AE15-0AB0 oferece benefícios tangíveis em uma janela de desempenho específica, oferecendo um retorno convincente sobre o investimento.

Economia significativa de energia: Em aplicações com ciclos de início-parada frequentes ou cargas inérciais elevadas (por exemplo, centrífugas, transportadores com cargas descendentes), a característica regenerativa reduz diretamente o consumo de energia. Isso reduz os custos de eletricidade e reduz a pegada de carbono, com um período de retorno rápido.

Eliminação de resistores de freio: Para sistemas que de outra forma usariam um BLM com um resistor de freio, o SLM fornece uma solução mais limpa e eficiente. Ele elimina a necessidade da resistência, seu espaço de instalação e o calor residual que gera, reduzindo a carga no sistema de resfriamento do gabinete de controle.

Desempenho e diagnóstico robustos: o SLM oferece um alto fator de potência (>0,96), minimizando a demanda de energia reativa e melhorando a qualidade da rede de abastecimento. Seus diagnósticos integrados permitem a manutenção preditiva, alertando os operadores sobre potenciais problemas antes de causarem tempo de inatividade não planejado.

Perspectiva Expandida: Navegando na Escolha de Módulos de Potência

Compreender o lugar do SLM no ecossistema mais amplo de componentes de energia é crucial para o design ideal do sistema. Seu valor é definido não apenas pelo que faz, mas pelo que permite em comparação com suas alternativas.

1. Espectro do Módulo de Potência: Posição Estratégica da SLM

A escolha entre Basic (BLM), Smart (SLM) e Active Line Modules (ALM) é uma decisão fundamental de projeto de sistema. O SLM ocupa um terreno médio crítico, equilibrando funcionalidade e custo.

Módulo de Linha Básica (BLM): A opção mais econômica. Não regenerativo - toda a energia de freiagem é dissipada como calor através de uma resistência de freiagem externa. Adequado para aplicações com frenagem infrequente ou onde a poupança de energia não é uma prioridade (por exemplo, bombas simples, ventiladores).

Módulo de Linha Inteligente (SLM): O compromisso de poupança de energia. Fornece regeneração para eliminar resistências de freio e capturar energia. Sua ligação CC não regulada é aceitável para a maioria das aplicações, mas não para sistemas que precisam de binário máximo a baixas velocidades durante a tensão da linha. Ideal para máquinas de embalagem, robôs de manipulação de materiais e transportadores.

Módulo de Linha Ativa (ALM): A solução de alto desempenho. Combina a regeneração com uma tensão de ligação CC regulada para um desempenho consistente (por exemplo, máquinas-ferramentas de alta precisão). Fornece um fator de potência quase perfeito (cos φ ≈ 1), mas tem um custo inicial mais alto, usado quando a estabilidade do processo e a qualidade da potência são primordiais.

Quadro de Decisão:

Escolha um BLM para aplicações sensíveis ao custo com frenagem mínima.

Escolha um SLM (como o 6SL3130-6AE15-0AB0) quando você precisa de poupança de energia da regeneração e pode aceitar pequenas flutuações de tensão de ligação CC.

Escolha um ALM quando você precisa de estabilidade absoluta do processo com uma ligação CC constante e qualidade de energia superior.

2. Integração de sistemas e considerações de design

Implementar um SLM com sucesso requer atenção às suas necessidades específicas dentro da arquitetura S120.

O Papel do Filtro de Linha: Um SLM requer um Filtro de Linha (ou Reator de Linha) correspondente em seu lado de entrada. Este componente é obrigatório para limitar a taxa de aumento da corrente durante a comutação, reduzir as correntes harmônicas e garantir a conformidade EMC. É diferente de um ALM, que requer um módulo de interface ativa (AIM) mais complexo.

Refrigeração em um Design Compacto: Como um módulo booksize, ele conta com fluxo de ar controlado dentro da pilha booksize S120. Garantir que o sistema de resfriamento do armário seja dimensionado corretamente e que os módulos sejam montados de acordo com as diretrizes da Siemens é essencial para manter o desempenho e a confiabilidade, especialmente com múltiplos módulos empilhados.

Configuração e Controle: O SLM é parametrizado e controlado pela Unidade de Controle de nível superior (por exemplo, CU320-2) via DRIVE-CLiQ. Usando o software SINAMICS Startdrive da Siemens no TIA Portal, os engenheiros podem configurar facilmente a estrutura de energia, monitorar o status do SLM e integrá-lo na solução de automação global.

Perguntas frequentes (FAQs)

1. Qual é a principal diferença funcional entre um SLM e um ALM?

A principal diferença é a regulação da tensão da ligação DC. Um ALM mantém uma tensão de ligação CC perfeitamente constante (por exemplo, 600V), isolando as unidades das flutuações da rede. A tensão de ligação CC de um SLM é proporcional à tensão AC de entrada. Ambos regeneram energia, mas o ônibus regulado do ALM oferece desempenho superior para aplicações de precisão, enquanto o SLM fornece uma solução de recuperação de energia econômica onde a variação de tensão é aceitável.

2. A ligação DC "não regulada" do SLM afeta o desempenho do motor?

Pode, sob condições específicas. Se a tensão da rede cair significativamente, a tensão da ligação CC - e, portanto, a velocidade e o binário máximos disponíveis dos motores - cairão ligeiramente. Para a maioria das aplicações (por exemplo, transportadores, bombas, ventiladores), isso não tem efeito notável. No entanto, para fusos de alta precisão ou aplicações que precisem de binário completo a baixas velocidades durante interrupções, é necessária uma tensão estável de um ALM.

3. Posso usar este SLM de 5kW para fornecer mais de um módulo de motor?

Com certeza. Isso aproveita a arquitetura comum do barramento DC do S120: o SLM de 5 kW estabelece um barramento DC que pode alimentar vários módulos de motor (por exemplo, um módulo de 3 kW e um módulo de 2 kW). A potência contínua total extraída por todos os módulos do motor do barramento CC não deve exceder a potência nominal de 5 kW do SLM, contabilizando tanto a motorização quanto a operação regenerativa.

4. Por que um filtro de linha externo é obrigatório com um SLM?

Os IGBTs do SLM mudam rapidamente para controlar a corrente, gerando harmônicos e ruído de alta frequência. O Filtro de Linha é essencial para suavizar a forma de onda atual, suprimir harmônicos para atender aos padrões EMC e proteger outros equipamentos na mesma fonte de interferência elétrica. É fundamental para uma operação estável e compatível.

5. O SLM é um componente "plug-and-play" em um sistema S120?

Do ponto de vista da configuração, é simples: uma vez conectado corretamente (com o Filtro de Linha), a conexão DRIVE-CLiQ permite que a UC de controle reconheça automaticamente o SLM. No entanto, não é elétrico "plug-and-play" - o sistema ainda requer o tamanho adequado dos fusíveis / disjuntores, seleção correta de cabo e adesão às diretrizes de instalação de segurança / EMC por documentação.