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数字控制内核扩展 NX15.3 驱动控制器扩展

数字控制内核扩展 NX15.3 驱动控制器扩展

6SL3040-1NB00-0AA0西门子 SINAMICS 数字控制内核扩展 NX15.3 驱动控制器扩展 用于 SINUMERIK ONE, SINUMERIK 840D SL, SINUMERIK 828D, 最多至 6 轴

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6SL3040-1NB00-0AA0西门子

SINAMICS 数字控制内核扩展 NX15.3 驱动控制器扩展 用于 SINUMERIK ONE, SINUMERIK 840D SL, SINUMERIK 828D, 最多至 6 轴

红色/橙色 

-- 激活“通过 LED 识别组件”的功能(p0124)。 

注:

这两种显示方入风口 - 带有滤波器风扇的滤波器 

⑦ 为了遵循 IP54 防护等级,必须将安装板和控制柜导线板之间、以及安装板和部件板之间的平面⑦持续密封。 (例如

使用 Teroson 公司的密封剂 Terostat-91) 

图 4-101 示例 2:将组件安装到控制柜中的安装板上 

建议如图所示给控制柜装上顶盖和过滤风扇。 

选用的过滤风扇必须能充分提供驱动组需要的冷却空气。 需要的冷却空气总量为各部件的冷

却空气需求之和(参见“技术数据”章节)。说明 

非调节型电源模块 SLM 是一个不可控的整流/反馈单元。SLM 在 DC 输出端上为电机模块提

供不可控的直流电源。在整流模式中,SLM 的电流/电压波形相当于一个典型的 6 脉冲二极管

整流电桥的波形, 

而在反馈模式中,电压波形是方波。 可以通过一个端子取消反馈功能,因为该非调节型电源

模块没有连接 DRIVE-CLiQ。 

在注入进线电压后,直流母线立即开始预充电,而不管旋转磁场方向如何。 模块使能后,便

可以加载直流母线。需要使用一个可选的主接触器来切断电压。 

SLM 适合在 TN、IT 和 TT 电网上直接运行。 模块中集成了一个过电压保护装置。注意通断顺序 

在操作 SLM 5 kW 和 10 kW 时,务必遵守相应的通断顺序,否则可能会损坏模块。 必须检

查输出端子 X21.1 上 的 “Ready” 信号,避免出现损坏。 

通电: 

• 接通 X24 的 24V DC 电源 

• 接通电源接触器 

• 接通 EP 信号 X21.3 和 X21.4 

• 等待,直至预充电结束。 

• 端子 X21.1 上的 “Ready” 信号变为高电平 

• 电源模块准备就绪,可以向电机发出脉冲使能 

断电: 

• 停止驱动 

• 取消电机的脉冲使能(OFF1 信号) 

• 关闭 EP 信号 X21.3 和 X21.4 

• 断开电源接触器 

• 关闭 X24 的 24V DC 电源 

过载: 

• 端子 X21.2 上的 “Prewarning” 信号变为低电平 

• 通过控制器使驱动停止 

• 端子 X21.1 上的 “Ready” 信号变为低电平 

• 在 4 ms 内禁止所有由该电源模块供电的驱动装置的脉冲端子 X21.1 和 X21.2 

注意 

注意通断顺序 

在操作 SLM 5 kW 和 10 kW 时,务必遵守相应的通断顺序,否则可能会损坏模块。 必须检

查输出端子 X21.1 上 的 “Ready” 信号,避免出现损坏。 (参见章节“书本型非调节型电源模

块的安全说明 (页 317)”) 

注意 

和控制单元的数字量输入连接在一起 

输出端子 X21.1 必须和 CU 的数字量输入连接在一起。 由非调节型电源模块供电的驱动装置

必须将该信号用作“就绪”信号(BI: p0864 = 数字量输入)。 这样可以确保,只有在电源模

块进入就绪状态后,才允许驱动的脉冲使能(电动机运行或发电机运行)。 

如果无法连接到 CU 的数字量输入,则采用上级控制系统的信号。 出现电源的 “Ready” 信号

时,控制系统才能将驱动设定为“运行就绪”。 

注意 

分析 “Prewarning” 信号 

输出端子 X21.2 上的“预警”信号会对过载状况进行警告。 如果该信号置位,控制系统会停止

驱动,直至 “Ready” 信号变为低电平。 “Ready” 信号变为低电平后,必须在 4 ms 之内删除

驱动脉冲。 

说明 

即使不存在一个外导体,SLM 也发出运行就绪的信息。 此时,反馈能力被禁用,X21.2

(DO,Warning I2t) 上发出警告。 如果通过设置端子 X22.2 (DI, Disable) 上的“高”信号禁用

了反馈能力,X21.2 (DO,Warning I2t) 上不发出警告。 

端子 X21.3 和 X21.4 

警告 

连接端子 X21.3 和 X21.4 

运行时必须在端子 X21.3 上连接 DC 24V ,并将端子 X21.4 接地。 电源掉电时会封锁脉

冲。 反馈能力被禁用。 如果断开 EP 端子连接后没有从电网中断开电源模块(例如:没有主

接触器),则直流母线保持充电状态。 

注意 

使用电源主开关 

如果需要电网分离装置断开正在运行的驱动系统的电源,则应首先断开端子 X21.3 (EP 

+24 V)和 X21.4 (EP M)上的连接。 该任务可以由一个超前动作的辅助触点完成,超前时间

必须大于等于 10 ms。 

通过这种方法可以保护在同一条电网线路上的并行驱动外部设备。外部散热器(风冷或液冷) 

② 螺栓 M6 

③ 导热片 

④ 冷却板 

⑤ 螺母 M6 

⑥ 弹簧垫圈 

⑦ 垫片 

图 4-108 带冷却板 SLM 5 kW 安装到外部散热器上的安装图 

紧固扭矩:

● 首先用手拧紧螺母(0.5 Nm) 

● 然后用 10 Nm 的扭矩紧固 

如需获得控制柜机械设计方面的支持,请咨询:5.1.1 说明 

集成式非调节电源模块是非调节的供电/回馈单元。在 DC 输出端非调节型电源模块为电机提

供的是非调节的直流电压。关于电流和电压的形式,在供电工作方式下非调节型电源模块会显

示 6 脉冲二极管整流电桥的典型变化。 

在回馈运行中电流形式为块状。 可通过参数设置取消回馈功能。 

若设备释放时需要电源进行电流分离,则可在电源电网上串接主接触器。 

集成式非调节电源模块的冷却模式可使用“内部风冷”或“冷却板”。 可通过参数 p249 “功率部件

冷却方式”选择冷却模式。 

非调节型电源模块适合在 TN、IT 和 TT 电网上直接运行。在电源模块中集成一个过压保护装

置。 

5.1.2 紧凑书本型非调节型电源模块的安全说明 

说明 

除此处说明外,使用紧凑书本型非调节型电源模块时还应注意第 1 章的安全说明。 

警告 

过电流保护装置动作过慢可引发电击危险和火灾 

过电流保护装置不动作或动作过慢可引发电击危险和火灾。 

• 为保护人身安全和防范火灾,电网馈入点的短路功率和回路阻抗必须符合本文档的要求,

这样才能使安装的过电流保护装置及时动作。 

危险 

高直流母线电压可引发电击危险 

一旦电源模块接到电网上,直流母线就带有高压。 接触组件可能会造成人员重伤,甚至是死

亡。 

• 在进行安装和维护工作前必须将电源模块从电网上断开,例如通过主接触器、主开关。打开直流母线保护盖可引发电击危险 

接触带电部件会造成人员重伤,甚至死亡。 

• 只有在合上直流母线保护盖后才可以运行组件。 

警告 

未按规定连接直流母线可引发电击危险 

不符合规定的连接可能会导致过热,引发火灾。 此外还可引发电击危险,造成人员重伤,甚

至是死亡。 

• 仅允许使用西门子的适配器(直流母线适配器和直流母线供电适配器)连接直流母

线。 

警告 

缺少直流母线侧面盖板可引发电击危险 

如果缺少直流母线侧面盖板,接触组件时可能会引发电击危险。 

• 应将随附的侧面盖板安装在驱动组中的个和后一个组件上。 

可以订购侧面盖板(订货号:6SL3162-5AA00-0AA0)。 

警告 

外部保护接地线中断所产生的高放电电流可引发电击危险 

驱动部件通过保护接地线传导高放电电流。 保护接地线断线时接触带电部件可能会导致人员

重伤,甚至是死亡。 

• 注意:外部保护接地线应至少满足下列条件中的其中一个: 

– 保护接地线的布线设有保护,以避免机械损伤。1)

– 单芯电缆中单根芯线的横截面小为 10 mm²(铜线)。 

– 多芯电缆中单根芯线的横截面小为 2.5 mm²(铜线)。 

– 和它平行的第二根保护接地线具有相同的横截面。 

– 它符合当地关于高放电电流装置的保护接地线规定。 

1) 在控制柜或封闭的设备机壳内布线,足以避免机械损伤。通风空间不足导致过热可引发火灾 

通风空间不足会导致过热,产生烟雾,引发火灾,从而造成人身伤害。 此外,电源模块故障

率可能会因此升高,使用寿命缩短。 

• 必须保证电源模块上下有 80 mm 的空间用于通风。 

小心 

超过允许的功率电缆总长度导致过热可引发火灾 

超过允许的功率电缆总长度可导致过热并引发火灾。 

• 应确保所有功率电缆的总长度(电机电缆、直流母线电缆)不会超出“电源电抗器和电源

滤波器组合方式”章节中列出的数值。 

注意 

在不具有反馈能力的供电系统上再生能量可导致设备损坏 

未导出的剩余能量可能会损坏设备。 

• 在不具有反馈能力的供电系统上(比如柴油机发电机),应通过参数来 p3533 来禁用电

源模块的反馈能力。 

• 然后必须通过另一个安装在驱动系统中、带有制动电阻的制动模块将制动能量导出。 

注意 

在没有切断电源的情况下使用电源主开关可损坏外部用电设备 

如果电源模块有反馈能力,使用电源主开关断开正在运行的驱动组可能会损坏在同一条电路

上并行工作的外部用电设备。 

• 必须事先中断端子 X21.3 (EP +24V) 和 X21.4 (EP M) 上的电压。 该任务可以由一个超前

动作的辅助触点完成,超前时间必须大于等于 10 ms。 

注意 

使用了错误的 DRIVE-CLiQ 电缆可损坏设备 

使用错误的或非 DRIVE-CLiQ 电缆可能会损坏设备或系统或者导致功能异常。 

• 只允许使用西门子的配套 DRIVE-CLiQ 电缆。只能在“+温度”和“-温度”端子上连接符合 EN 61800-5-1 保护隔离规定的温度传感器。 如果无

法确保安全的电气隔离(例如使用直线电机或第三方电机时),则必须使用外部编码器模块

(SME120 或 SME125)或端子模块 TM120。 

违反上述要求有电击危险。 

注意 

极性接反的 KTY 温度传感器可导致电机过热 

极性接反的 KTY 温度传感器可能无法识别出电机过热。 

• 务必要将 KTY 温度传感器极性连接正确。 

端子 X21.3 和 X21.4 

警告 

连接端子 X21.3 和 X21.4 

运行时必须在端子 X21.3 上连接 DC 24V ,并将端子 X21.4 接地。 电源掉电时会封锁脉

冲。 反馈被禁止,旁路继电器释放。 如果断开 EP 端子连接后没有从电网中断开电源模块

(例如:没有主接触器),则直流母线保持充电状态。 

注意 

使用电源主开关 

如果需要电网分离装置断开正在运行的驱动系统的电源,则应首先断开端子 X21.3 (EP 

+24 V)和 X21.4 (EP M)上的连接。 该任务可以由一个超前动作的辅助触点完成,超前时间

必须大于等于 10 ms。 通过这种方法可以保护在同一条电网线路上的并行驱动外部设备。 

使用电压监控模块 VSM10 时可省掉超前动作触点。5.1.5 LED 的含义 

表格 5- 5 紧凑书本型 SLM 上 LED 的含义 

状态 说明,原因 解决办法 

RDY DC LINK 

熄灭 熄灭 无电子电源或者超出允许公差范围。 – 

-- 组件准备运行,并且开始进行循环 DRIVE-CLiQ 通信。 – 

橙色 组件准备就绪并启动循环 DRIVE-CLiQ 通信。 

直流母线电压上电。 

– 

绿色 

红色 组件准备就绪并启动循环 DRIVE-CLiQ 通信。 

直流母线电压太高。 

检查进线电压 

橙色 橙色 正在建立 DRIVE-CLiQ 通信。 – 

红色 -- 该组件上至少存在一个故障。 

注:

LED 的控制与重新设置相应的信息无关。 

清除故障,应答故障信息 

绿色/红色

(0.5 Hz) 

-- 正在进行固件下载。 – 

绿色/红色(2 

Hz) 

-- 固件下载已结束。 等待上电。 执行上电 

绿色/橙色 

或 

红色/橙色 

-- 通过 LED 识别组件的功能已激活(p0124)。 

提示:

这两种颜色取决于由 p0124 = 1 激活时 LED 的状态。带有外部风冷却器的冷却板 

12.11.2.1 结构和边界条件 

在带有外部风冷却器的冷却板驱动组冷却中,必须注意以下给出的条件。 

必须遵守的边界条件: 

1. 电气柜的高内部温度为 40°C 

(功率部件的送风温度)。 降额时,电气柜内部的高温度为 55°C,可在“技术数据”中查

询相关说明。 

2. 模块决定冷却器的高许可温度,也可在“技术数据”中查询。 功率部件中的温度传感器测

量温度,并可通过参数 r0037 读取。 

3. 通过在设备侧采取措施,以此来防止设备出现凝露。 (也参见“冷却循环和冷却剂属性”下

的“凝露防护”章节) 

说明 

将组件安装在一个密封的电气柜中时,要安装一个内部风扇生成气流来防止达到热点。

这种方法的优点是,风扇位于模块的上方,可以有效地进行空气流通(吸入)。 

当出于设备技术原因而无法将电气柜内的温度高限制在 40°C 时,必须对此采取进一步

措施。 如有疑问,请拨打热线(参见引言)。 

布置功率部件,使(损耗)功率均匀分布。 期间,必须注意遵守不同模块的直流母线母线排

的许可载流能力(参见模块的“技术数据”)。建议使用铝制风冷散热器。 

必须为导出的损耗功率确定散热器和风扇的尺寸。 可在“技术参数”中查询额定工作状态下每个

组件的损耗功率。 (间隔运行时损耗功率为较小的平均值)。 

散热器和风扇不包括在供货范围内。 

推荐的散热器供应商: 

位于 Singen 的 Alcan 公司 

位于 Erlangen 的 Sykatec 公司 

说明 

散热器(粗糙深度、平整度)的安装面必须与各个冷却板组件“安装”章节内的要求相符。 

12.11.3 带有外部液体冷却器的冷却板 

12.11.3.1 结构和边界条件 

在使用外部水冷散热片时,功率部件被安装在同一块冷却水流经的散热片上,通过这种方法散

热。 可以根据驱动组的规格更改水冷散热片的大小。 

必须遵守的边界条件 

1. 高的电气柜内部温度为 40°C 

(功率部件的送风温度)。 降额时,电气柜内部的高温度为 55°C,参见“技术数据”。 

2. 模块决定了散热片的高许可温度,参见“技术数据”。 功率部件中的温度传感器可以测量

温度,并显示在参数 r0037 中。 

3. 用户应自行采取措施,防止出现凝露。 (也参见“冷却回路和冷却剂属性”下的“凝露防护”章

节)一般通风提示 

SINAMICS 组件由内置的风扇强制冷却,部分通过自然对流冷却。 风扇的转速不受温度影

响。 只有打开或关闭两种状态。 

至固件版本 2.5 为止的风扇运行 

风扇根据散热器温度通断。 

达到保存在功率栈数据中的散热器温度(标准值 56 °C)后,风扇启动;散热器温度降低后,

风扇以较小的回差关闭。 风扇旋转时间受很多不同因素的影响,例如:环境温度、输出电流

和负载循环等,因此不能直接确定该时间。 

固件版本 2.6 起的风扇运行 

风扇通过设置的脉冲使能启动,并在低于功率栈数据中保存的散热器温度(标准值 56 °C)后

立即以较小的回差关闭。 风扇旋转时间受很多不同因素的影响,例如:环境温度、输出电流

和负载循环等,因此不能直接确定该时间。 

说明 

在 SLM 5 kW 和 10 kW 上,风扇持续运转。 

冷却风按与组件垂直的方向,从下(较冷区域)向上(通过运行中的较热区域)进行流通。 

在使用过滤器风扇、换热器或者空调机时要注意正确的空气流动方向。 此外还要保证热风可

以从上部逸出。 上、下各要保持有 80 mm 的通风自由空间。动力驱动系统的遗留风险 

电气传动系统 PDS 的控制组件和传动组件允许用于工业电网内的工业和商业场合。在民

用电网中使用时,要求采取特殊设计或附加措施。

这种组件只允许在封闭的壳体或控制柜内运行,并且必须安装保护装置和保护盖。

只有经过培训、了解并遵循组件和用户手册上指出的所有安全注意事项的专业技术人员,

才可以在组件上开展工作。

在依据欧盟机床准则进行风险评估时,机床制造商必须注意以下由动力驱动系统 (PDS) 

的控制组件和驱动组件产生的遗留风险: 

调试、运行、维护和维修时机床部件意外运行,原因(举例):

● 编码器、控制系统、驱动和连接技术中的硬件故障和/或软件故障

● 控制系统和驱动的反应时间

● 运行和/或环境条件不符合规定

● 凝露/导电杂质

● 参数设置、编程、布线和安装出错

● 在控制系统附近使用无线电装置/

● 外部影响/损坏

1. 异常温度、亮光、噪声、杂质和废气,原因(举例):EMC 表示电磁兼容性,即设备可以正常运行,既不影响其它设备也不受其它设备影响。

当干扰放射性(发射电平)和抗干扰性(免疫性)相互协调时,要规定电磁兼容性。

EMC 干扰放射性和抗干扰性在世界范围内由统一的标准、指令或法律规定。 

为严格遵守规定的限值,确保其功能,请至少遵守以下规定。

对于出厂时就可以使用的设备,要按照制造商文档进行安装和运行,以便遵守 EMC 限值

并确保完善的功能。 

驱动系统通常以电源滤波器、整流电抗器、变频器、电机和电缆的组件形式供货。 通过

功率半导体的快速开关,驱动系统可以是强大的干扰源。 为确保遵守 EMC 限值并确保设

备的完善功能,设置和安装时请务必注意制造商文档中的说明。 

强烈推荐使用根据样本或选型标准的同一制造商的所有组件,因为这些组件均已经过样品

安装检测。 如果用户使用了不同制造商的组件,则关于遵守 EMC 限值和设备功能的责任

自负。

如果遵守了在系统中安装组件的以下信息,可以确保遵守 EMC 限值并确保设备实现完善

的功能。

必须遵守设备的用户技术手册中规定的安全说明。


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