Siemens 6SL3330-1TE34-2AA3 Unidade de alimentação não regenerativa 30kW

Siemens SINAMICS S120 Módulo de Linha Básica 6SL3330-1TE34-2AA3: Uma Fundação de Potência Robusta de 200kW para Sistemas de Transmissão Industriais

Visão geral

O Siemens 6SL3330-1TE34-2AA3 é um módulo de linha básica (BLM) da família de acionamentos SINAMICS S120, projetado em formato tipo chassi para aplicações industriais de alta potência. Este módulo serve como um módulo de alimentação regenerativa robusto para o barramento CC do sistema, convertendo a potência AC trifásica de entrada (380-480V) em uma fonte DC estável (510-650V DC) para módulos de motor conectados. Com uma potência de saída substancial de 200kW a 420A, é projetado para cenários em que a troca de energia entre motores ocorre na ligação CC e feedback formal para a rede não é necessário. Sua construção tipo chassi com arrefecimento a ar interno torna-o adequado para instalação de armários autônomos em ambientes exigentes, fornecendo uma solução de conversão de energia econômica e confiável para sistemas de automação em grande escala.

Núcleo do produto: Especificações técnicas e design funcional

O 6SL3330-1TE34-2AA3 opera com um princípio de retificação simples, agindo como a fonte de energia fundamental para uma arquitetura comum de barramento DC dentro do sistema de acionamento S120.

1.1 Dados técnicos principais

Parâmetro

Especificação

Número do artigo 6SL3330-1TE34-2AA3

Tipo de produto SINAMICS S120 Módulo de Linha Básica (BLM)

Tipo de chassi de design

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

Potência de saída 200 kW

Saída corrente CC 420 A

Tensão DC de saída 510 – 650 V DC (não regulada)

Capacidade regenerativa Não (requer módulo de freio externo)

Método de resfriamento Resfriamento de ar interno

Comunicação Interface integrada DRIVE-CLiQ

1.2 Análise funcional aprofundada

Retificação e freio não regenerativos: Como módulo de linha básica, sua função principal é a conversão unidirecional AC-DC. Não pode inverter a energia de freio dos motores de volta para a rede. Para sistemas de acionamento que exigem uma rápida desaceleração de cargas de alta inércia, um módulo de freio e uma resistência de freio externa devem ser instalados para dissipar a energia regenerada como calor. Isso torna-o um "módulo de alimentação regenerativa" apenas no contexto de alimentação do ônibus DC durante a condução, não para feedback da rede.

Link DC não regulado e integração do sistema: a tensão DC de saída não é ativamente estabilizada e flutua proporcionalmente à tensão AC de entrada. É totalmente integrado ao sistema de controle S120 via DRIVE-CLiQ, permitindo que a Unidade de Controle Central (por exemplo, CU320-2) identifique automaticamente o módulo, monitore seu estado (temperatura, falhas) e gerencie a estrutura de energia do sistema sem problemas.

Circuito de pré-carregamento e segurança: o módulo inclui um circuito de pré-carregamento incorporado para energizar com segurança os condensadores de ligação DC na inicialização, evitando a corrente de entrada excessiva. Suas interfaces padrão incluem conexões de barramento de energia e CC, uma fonte de alimentação eletrônica de 24 V DC e várias portas DRIVE-CLiQ para integração e diagnóstico abrangentes do sistema.

Benefícios de Desempenho e Aplicação

O 6SL3330-1TE34-2AA3 oferece o máximo valor em aplicações de alta potência onde suas características operacionais se alinham com os requisitos do processo.

Solução de alta potência econômica: Para aplicações como grandes bombas, ventiladores, compressores e transportadores sem frenagem frequente, este BLM oferece um investimento inicial significativamente menor em comparação com os Módulos de Linha Ativa (ALM) regenerativos ou Módulos de Linha Inteligente (SLM) de potência semelhante, sem comprometer a confiabilidade.

Arquitetura de sistema simplificada para cargas estáveis: Em indústrias de processo contínuo onde as mudanças de carga são infrequentes e a energia de freiagem é mínima, o BLM fornece uma solução de alimentação simples e robusta. Sua simplicidade se traduz em alta confiabilidade e facilidade de manutenção.

Compatibilidade com vários sistemas de rede: O módulo é projetado para operar eficazmente tanto em sistemas de abastecimento de TI TN / TT aterrizados quanto não aterrizados, aumentando sua flexibilidade para aplicações industriais globais.

Perspectiva ampliada: o papel dos módulos de linha básica em sistemas industriais de alta potência

Compreender os requisitos de posicionamento e implementação de um BLM tipo chassi é crucial para o design óptimo do sistema e o desempenho a longo prazo.

1. A Hierarquia do Módulo de Potência: Posição da BLM no Portfólio S120

A escolha entre um módulo de linha básica (BLM), módulo de linha inteligente (SLM) e módulo de linha ativa (ALM) é uma decisão fundamental com implicações diretas no desempenho, gerenciamento de energia e custo.

Módulo de Linha Básica (BLM - Este Modelo): O cavalo de trabalho econômico e não regenerativo. É a escolha preferida para aplicações com custos reduzidos sem frenagem frequente ou onde a energia proveniente de motores e eixos regenerativos pode ser equilibrada no próprio ônibus CC.

Módulo de Linha Inteligente (SLM): A solução regenerativa de nível médio. Ele pode alimentar a energia de freio de volta para a rede, economizando energia, mas não fornece uma tensão de ligação CC regulada. É ideal para aplicações com frenagem frequente onde é desejada poupança de energia, mas uma tensão DC estável não é crítica.

Módulo de Linha Ativa (ALM): A solução regenerativa de alto desempenho com ligação DC regulada. Garante uma tensão constante do barramento DC independentemente das flutuações da rede e oferece uma qualidade de energia superior. Ele é reservado para as aplicações mais exigentes e altamente dinâmicas onde a estabilidade do processo é primordial.

Insight da Seleção

Escolha um BLM quando a aplicação tem travagem infrequente, baixo potencial de recuperação de energia ou o sistema pode equilibrar energia entre eixos no ônibus CC, e o motorista primário é o custo inicial mais baixo.

Escolha um SLM quando a poupança de energia da regeneração é uma prioridade e a aplicação pode tolerar uma tensão flutuante da ligação CC.

Escolha um ALM quando o processo requer uma tensão de ligação DC absolutamente estável para o máximo desempenho e qualidade de energia superior, independentemente do custo.

2. Notas de Desenho e Implementação de Sistemas Críticos

A implementação de um BLM de 200kW requer atenção cuidadosa às suas necessidades específicas e limitações dentro do sistema de acionamento mais amplo.

Para qualquer cenário envolvendo desaceleração do motor (por exemplo, parar um ventilador grande ou baixar um elevador), um módulo de freiagem externo (por exemplo, da série 6SL3000) e uma resistência de freiagem de tamanho adequado não são opcionais, mas essenciais. Esta unidade muda a resistência para o circuito para dissipar a energia de freiagem como calor, impedindo que a tensão do barramento CC aumente para níveis perigosos.

Refrigeração e Instalação Física: Como um módulo tipo chassi, é projetado para montagem autônoma em um armário de controle. Garantir uma liberdade adequada para que seu sistema de arrefecimento a ar interno funcione de forma eficaz é fundamental. A temperatura ambiente do armário e a ventilação geral devem ser projetadas para lidar com as perdas térmicas de uma unidade de 200 kW para garantir a confiabilidade a longo prazo.

Configuração e Controle: O módulo é parametrizado e controlado inteiramente pela Unidade de Controle de nível superior (por exemplo, CU320-2) via DRIVE-CLiQ. Usando o software SINAMICS Startdrive da Siemens dentro do Portal TIA, os engenheiros podem configurar facilmente a estrutura de potência e monitorar o estado do BLM, integrando-o na solução de automação global.

Perguntas frequentes (FAQs)

1. Qual é a limitação operacional mais significativa deste BLM em comparação com um SLM ou ALM?

A limitação mais significativa é a sua incapacidade de regenerar a energia de freio de volta para a rede. Enquanto um SLM ou ALM pode alimentar essa energia de volta, reduzindo o consumo total de energia, este BLM deve desperdiçar toda a energia de freio como calor através de uma resistência de freio externa. Isso não só aumenta os custos de eletricidade, mas também gera calor residual significativo que deve ser gerenciado pelos sistemas de refrigeração da instalação.

2. Como a tensão de ligação DC "não regulada" deste BLM afeta o desempenho do motor?

Uma ligação CC não regulada significa que a tensão fornecida aos módulos do motor está diretamente ligada à tensão da rede. Se a tensão da linha cair em 10%, a tensão do barramento CC e a tensão e o binário disponíveis do motor também cairão. Para aplicações robustas como bombas e ventiladores, isso geralmente é aceitável. No entanto, para processos de alta precisão que devem manter o binário total durante interrupções de rede, a tensão estável fornecida por um ALM é necessária.

3. Este BLM de 200kW pode fornecer vários módulos de motor em um ônibus DC comum?

Sim, com certeza. Esta é uma força fundamental da arquitetura comum de barramento DC do S120. Este BLM de 200kW estabelece um ônibus CC que pode fornecer qualquer combinação de módulos de motor S120 (por exemplo, vários módulos de 50kW e 30kW). A potência contínua total extraída por todos os módulos de motor do barramento CC não deve exceder a potência nominal de 200 kW do BLM, considerando os cenários de motorização e regeneração.

4. Quais são os principais pontos de manutenção para um BLM de alta potência como este?

A manutenção é principalmente preventiva. O foco principal deve ser garantir que os caminhos de resfriamento sejam limpos e sem obstáculos. Verifique periodicamente a estanqueidade das conexões de alta potência durante o tempo de inatividade programado. O item de manutenção externa mais crítico é a resistência de freio; garantir que ele é limpo, tem fluxo de ar sem restrições e está localizado longe de materiais combustíveis. O monitoramento da temperatura e do histórico de falhas do módulo através do controlador fornece dados valiosos para manutenção preditiva.

5. A interface DRIVE-CLiQ deste BLM é usada para o controle ativo da retificação?

Não, não para o controle ativo do próprio processo de conversão de energia. A interface DRIVE-CLiQ no BLM é usada principalmente para identificação, monitoramento e segurança. Ele permite que a Unidade de Controle do sistema detecte automaticamente o módulo, leia sua placa de tipo, monitore seu estado (temperatura, falhas) e implemente funções de segurança como Safe Torque Off (STO). A retificação real é uma função passiva e não controlada.