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西门子数字控制内核扩展 NX10.3 驱动控制器扩展

西门子数字控制内核扩展 NX10.3 驱动控制器扩展

6SL3040-1NC00-0AA0西门子 SINAMICS 数字控制内核扩展 NX10.3 驱动控制器扩展 用于 SINUMERIK ONE, SINUMERIK 840D SL, SINUMERIK 828D 最多至 3 轴

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6SL3040-1NC00-0AA0西门子

SINAMICS 数字控制内核扩展 NX10.3 驱动控制器扩展 用于 SINUMERIK ONE, SINUMERIK 840D SL, SINUMERIK 828D 最多至 3 轴

● 过电流保护装置(电源熔断器或断路器) 

● 电源接触器(在电气隔离时需要) 

● 电源滤波器(可选) 

● 电源电抗器(必选) 

西门子提供以下型号的电源滤波器和电源滤波器: 

● 电源滤波器型号: 

– 和 ALM 配套的“基本电源滤波器 BLF + 电源电抗器” 

– 和 ALM 配套的“基本电源滤波器 BLF + 调节型接口模块(Active Interface Module:

AIM)” 

– 和 ALM 配套的宽带电源滤波器 WLF 

– 和 BLM 配套的基本电源滤波器 BLF 

– 和 SLM 配套的基本电源滤波器 BLF 

● 电源滤波器型号: 

– 和 ALM 配套的电源电抗器 

– 和 SLM 配套的电源电抗器 

– 和 BLM 配套的电源电抗器电源分离装置提示 

电源主开关适用于调节型电源模块、基本型电源模块和非调节型电源模块 

在按照规定分离驱动组和电网时,需要电源主开关。 为此,允许使用机器电气设备的电源主

开关。 电源主开关的选择必须符合机械电气设备标准 IEC 60204-1 第 5.3 部分的要求。 选择

时,注意各个技术数据,必要时,也要注意连接电气设备用户的技术数据。 

注意 

使用电源主开关 

如果要用电源主开关断开运行中的驱动组,在有回馈能力的电源模块中要事先中断端子 

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。 

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。 

说明 

使用电压传感模块 VSM10 时可忽略提前断开的触点。 

根据制造商样本选择所需的电源主开关附件。 也参见样本 PM21 和 NC61。故障电流保护装置的电源连接 

除了过电流保护装置之外,还可使用选择性脱扣全电流敏感型故障电流保护装置(型号 B)。 

当短路功率和回路阻抗馈入点的电网状态,在出现故障(短路或接地故障)情况下,不适合在

规定的时间内启用安装的过电流保护装置时,必须安装故障电流保护装置。 

危险 

在没有故障电流保护开关和故障电流监视器的 TT 电网上运行时可引发电击危险 

通常情况下,当出现绝缘故障时,TT 电网不适合在规定的时间内启用安装的过电流保护装

置。 因此,通常都需要安装故障电流保护装置。 首先应使用故障电流保护开关(RCD)。 

供电功率大于 55 kW 时或设备扩展后,为了在 TT 电网上运行,除了安装合适的断路器之

外,还必须安装故障电流监视器(RCM)。 

3.4.1 故障电流保护开关 (RCD) 

除了已采用的过电流保护装置以外,还可使用故障电流保护开关(RCD)。 在 TT 电网上须使用

该开关。 

警告 

不合适的过电流保护装置可引发电击危险 

不允许将故障电流保护装置用作唯一的、直接和间接接触的防护措施。 故障电流保护开关应

始终和配套的过电流保护装置组合使用。 

说明 

目前,故障电流保护开关运行仅适用于 36 kW(包括 36 kW)以下的电源模块。使用故障电流保护开关时须注意下列条件: 

● 仅允许使用延时脱扣的选择性全电流敏感型故障电流保护开关(B 型)。 

● 要遵守“选择性保护装置”允许的大接地电阻(在故障电流保护开关额定电流差为 0.3 A 

时,其大值为 83 Ω)。 

● 驱动系统和电机上的可接触部件必须和设备的保护地线相连。 

● 检查驱动组中使用的屏蔽功率电缆(电机电缆包括从电源滤波器到电源模块连接端子的电

源馈电线)的总长度。总长度必须小于 350 m。 

● 仅允许使用推荐的电源滤波器运行设备。 

● 只允许串联一个故障电流保护装置。 不允许级联。 

● 驱动系统的开关元件(电源主开关、接触器)的单个主触点切换的大延时为 35 ms。西门子选择性脱扣全电流敏感型剩余电流断路器符合 EN 61009-1 结构系列 5SM,例如: 

5SM3646-4 或 5SM3646-4+5SW3300,带有辅助断路器(1 个常闭触点/1 个常开触点),用

于额定电流 63 A,额定故障电流 0.3 A (也可参见样本 “BETA 安装内置设备 - ET B1)。 

说明 

交流电或脉冲电流敏感 FI 保护装置不适合使用。 

3.4.2 电流差监控器 (RCM) 

和配套的断路器组合使用时,即使接地电阻(例如 TT 电网)增加,故障电流监视器 (RCM) 

也能提供防火和设备保护。 在馈电功率大于 55 kW 的 TT 电网上运行时或在设备扩展后,除

了合适的断路器之外,还必须安装故障电流监视器。 

警告 

故障电流可引起火灾,损坏设备 

如果未能检测出电源的故障电流,可能会导致整个设备故障或引发火灾。 

• 故障电流监视器始终须和配套的断路器一起使用。 

使用故障电流监视器时应注意以下几点: 

● 仅允许使用延时脱扣全电流敏感型 RCM(型号 B),以便确保在连续直流故障电流条件下

也能安全动作。 

● 电气传动系统和机器上的可接触部件必须和设备的保护接地线相连。 

● 保护接地线不允许穿过测量电流互感器,否则将丧失保护功能。电源接触器 

电源接触器用于从主电源上关断驱动组。 

在选择电源接触器时应参照其技术数据中的各项参数。在选择连接电缆时应根据 EN60204-1

考虑考虑布线方式、聚束因素和环境温度因素。 

注意 

使用电源主开关 

如果要用电源主开关断开运行中的驱动组,在有回馈能力的电源模块中要事先中断端子 

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。 

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。 

说明 

使用电压监控模块 VSM10 时可省掉超前动作触点。 

说明 

为了限制断路性过压,必须在接触器线圈上连接过压限制装置(比如防护二极管和变电阻

等)。 

在使用数字量输出控制电源接触器时,要考虑到接触器的断流容量。电源滤波器的安全说明 

说明 

除此处说明外,使用电源滤波器时还应注意第 1 章中的安全说明。 

小心 

高表面温度可导致灼伤 

电源滤波器的温度可能会变得很高。 接触表面可能会导致严重的灼伤。 

• 应将电源滤波器安装在人触摸不到的位置。 如果不可行,应在危险处设置清晰易懂的警

示牌。 

• 电源滤波器四周必须保留 100 mm 的通风空间,避免由于温度过高而损坏相邻组件。 

注意 

连接至错误电网可损坏电源滤波器 

电源滤波器只适合于直接连接在 TN 电网上。 

注意 

接线接反可损坏电源滤波器 

输入和输出上的接线不允许接反: 

• 电源电缆连到 LINE/NETZ L1、 L2、 L3 而 

• 电源电抗器电缆连到 LOAD/LAST L1´, L2´, L3´(U、V、W)。 

如未遵守提示,可可能损坏电源滤波器。 

警告 

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,还可能会损坏

电源滤波器。 

• 因此,必须保证滤波器上下有 100 mm 的空间用于通风。注意 

使用错误的电源滤波器 

电源滤波器只能采用“电源电抗器和电源滤波器的组合方法”一章指明的组合。 

注意 

进线侧噪声会损坏或干扰其他的用电设备 

仅可使用本设备手册中列举的电源滤波器。 不遵守提示可能会在进线侧产生噪声,而损害/

干扰其他由该电网供电的设备。 

注意 

连接在电源滤波器后会损坏或干扰其他的设备 

在 SINAMICS 电源电抗器上,仅允许通过配套的电源滤波器连接配套的电源模块。 其他设

备必须连接在 SINAMICS 电源滤波器前面(必要时通过单独的电源滤波器连接)。 不遵守

这些提示可能会损坏或毁坏其他设备。 

说明 

拆下电源滤波器以进行高压检测 

在交流电压系统中进行高压检测时,必须将现有的电源滤波器拆下,进而获得正确的测量结

果。和 ALM 配套的基本进线滤波器 BLF 

3.7.3.1 说明 

和调节型电源模块 ALM 配套的基本进线滤波器 BLF 的作用在于,将传导性干扰放射降低到 

EMC 极限值以下。 它主要能够满足标准中 150 kHz ~ 30 MHz 的频段要求。 

BLF 既可以和进线电抗器组合,用于 ALM 16 kW、36 kW 和 55 kW,也可以和调节型接口模

块 AIM 组合,用于 ALM 16 kW、36 kW、 55 kW、80 kW 和 120 kW。 设备安装也符合 

EMC 要求时,分别可以达到以下抗干扰类别(参见“进线电抗器和进线滤波器的组合方

法”)。 

BLF + 进线电抗器组合,用于 ALM

● EN 61800-3 C2 类,当大屏蔽电缆总长 1)为 150 m、组件为 16 kW、36 kW 和 55 kW 时 

● EN 61800-3 C3 类,当大屏蔽电缆总长 1)为 150 m、组件为 16 kW、36 kW 和 55 kW 时 

BLF 和 AIM 组合,用于 ALM

● EN 61800-3 C2 类,当大屏蔽电缆总长 1)为 350 m、组件为 16 kW、36 kW、55 kW、

80 kW 和 120 kW 时 

● EN 61800-3 C3 类,当大屏蔽电缆总长 1)

– 为 630 m、组件为 16 kW 和 36 kW 时 

– 为 1000 m、组件为 55 kW、80 kW 和 120 kW 时 

在以下基本条件下,基本电源滤波器可以确保传导性干扰放射符合 CE 标准: 

● 仅在工业电网内使用机器/设备 

● 只在 TN 电网上连接基本电源滤波器,在其他类型的电网上使用隔离变压器 

● 轴数 ≤ 12,在使用 BLF 和电源电抗器组合,用于 ALM 时用于非调节型电源模块的基础电源滤波器 

3.7.6.1 说明 

和非调节型电源模块 SLM 配套的基本电源滤波器 BLF 的作用在于,将传导性干扰放射降低到 

EMC 极限值以下。它主要能够满足标准中 150 kHz ~ 30 MHz 的频段要求。 

当安装现场符合 EMC 指令,并且和配套的电源电抗器组合使用时,和 SLM 配套的 BLF 可以

达到以下的无限电抗干扰类别,参见“电源电抗器和电源滤波器的组合方法”。 

● EN 61800-3 C2 类,当大屏蔽电缆总长 1)为 350 m、组件为 5 kW ~ 55 kW 时 

● EN 61800-3 C3 类,当大屏蔽电缆总长 1)为 350 m、组件为 5 kW ~ 55 kW 时 

BLF 只适合直接连接到 TN 电网上。 连接到其他电网时,需要使用隔离变压器。 

1) 大电缆总长 = Σ 电机电缆,电源滤波器和电源模块之间的连接电缆电源电抗器的安全说明 

说明 

除此处说明外,使用电源电抗器时还应注意第 1 章的安全说明。 

警告 

HFD 电源电抗器辅助绕组上的高压可引发生命危险 

出现系统振荡时,如果 HFD 电源电抗器的辅助绕组上没有连接阻尼电阻,绕组上可能会出

现非法高压, 

• 将阻尼电阻连接到 HFD 电源电抗器上。 

小心 

高表面温度可导致灼伤 

电源电抗器的温度可能会变得很高。 接触表面可能会导致严重的灼伤。 

• 应将电源电抗器安装到人触摸不到的位置。 如果不可行,应在危险处设置清晰易懂的警

示牌。 

• 电源电抗器四周必须保留 100 mm 的通风空间,避免由于温度过高而损坏相邻组件。 

注意 

损坏组件 

不合适的电源电抗器可能会损坏电源模块或对其造成干扰。 此外还可能产生电源谐波,损坏

或干扰在同一电网上运行的其他用电设备。 

• 仅允许使用本设备手册中列举的电源电抗器或调节型接口模块。 

说明 

电磁场可干扰功能 

电抗器会产生电磁场,该电磁场可能会干扰或影响组件和电缆。 

• 应在组件和电缆之间保持足够的间距(少 200 mm)或采取相应的电磁场屏蔽措施。说明 

通过带有外部风冷的调节型电源模块可以将电机模块连接到供电电网上,并可以为电机模块提

供恒定的直流母线电压。 

这样就不会因电网出现电压波动而受影响。 

调节型电源模块在电机回馈运行时将能量回馈到电网中。 也可以通过参数取消激活馈电。 

直流母线的预充电在设置完电源电压后直接进行,与其旋转磁场旋转方向无关。 模块使能

后,可以对直流母线加负载。 需要使用一个可选的主接触器来切断电压。 

调节型电源模块适用于在 TN 以及 IT 和 TT 电网上的直接运行。 在电源模块中集成一个过压

保护装置。 

外部风冷使用了穿插技术。 将功率部件和其冷却器插在开关柜背面的一个矩形突起中,并用

一个密封垫进行安装。 冷却器和风扇(包含在供货范围内)在开关柜的背后向外突起,散热

在开关柜的外部或者在一个分离式通风井中进行。可通过参数 p0601 选择温度传感器类型,通过 r0035 显示温度(参见 SINAMICS S120/S150 参数手册 LH1) 

2) 温度会被检测,但不会在调节型电源模块中计算 

端子 X21.1 和 X21.2 

使用调节型接口模块时,端子 X21.1 和 X21.2 必须连接该调节型接口模块的温度输出端。 

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。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 

说明 

连接到公共低压电网上 

SLM 设计用于工业领域,其中的整流回路会在进线侧产生电流谐波。 

将装有 SLM 的设备连接到公共低压电网上时,在以下情况下必须向供电局申请批准, 

• 当设备每条导线的额定电流 ≤ 16 A 

• 设备的额定电流不满足 EN 61000-3-2 中有关电流谐波的要求时。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。可通过参数 p0601 选择温度传感器类型,通过 r0035 显示温度(参见 SINAMICS S120/S150 参数手册); 

温度已被测定,但未在非调节型电源模块中评估 

端子 X21.1 和 X21.2 温度传感器连接 

危险 

电击危险 

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。SLM ≥ 16 kW - LED 的含义 

状态 说明,原因 解决办法 

RDY DC LINK 

灭 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 组件准备运行并启动循环 DRIVE-CLiQ 通信。 

直流母线电压上电。 

– 

绿色 

红色 组件准备运行并启动循环 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 -- 该组件至少存在一个故障。 

注:

LED 的控制与重新设置相应信息无关。 

解除故障,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 

-- 激活“通过 LED 识别组件”的功能(p0124)。 

注:


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