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SINAMICSS120书本型进线模块预充电回路和接线方式介绍
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1预充电回路概述
SINAMICSS120系列为电压源型变频器,直流回路采用电容做储能滤波元件。当使用二极管
整流时,主回路上电的瞬间,直流母线之间相当于短路,为避免瞬间冲击电流对功率器件造成
损坏,需要通过预充电回路对电容充电,逐步建立直流母线电压。
SINAMICSS120的整流模块称为进线模块LineModule。S120的进线模块包括基本型进线模
块BLM(BasicLineModule)、非调节型进线模块SLM(SmartLineModule)以及调节型
进线模块ALM(ActiveLineModule),它们所采用的功率器件不尽相同,因此预充电回路以
及主回路的接线方式也有所不同,下面逐一进行介绍。
2书本型BLM的预充电回路及接线方式
BLM为6脉动、不可控整流单元不可控整流模块,根据功率不同,所采用的整流器件也有所
不同。
2.120kW及40kW书本型BLM
这两档功率的BLM模块采用二极管整流,内部集成了预充电回路,如图1所示,通过预充电
电阻对直流母线电容充电。
图120kW及40kW书本型BLM的预充电回路
由于在预充电的过程中,预充电电阻以热能的方式消耗能量,因此不能频繁地合分闸(应间隔
3分钟以上),以避免预充电电阻过热损坏。图2所示为BLM的典型接线方式,其上电流程
为:
(1)主开关合闸的同时,通过其辅助触点闭合使能BLM;
(2)通过开关量或者通讯报文控制P840参数启动BLM;
(3)经过P862中设置的延时时间后,BICO参数r863.1置位,可将此参数连接至CU上的
一个DO点,用来控制主回路接触器合分闸;
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(4)主接触器的辅助触点可接至CU的DI点,作为合闸的反馈信号;
(5)合闸后,电流流过预充电电阻,预充电过程持续约1秒钟,完成后,内部逻辑控制旁路
接触器吸合,电流从主回路流入。
注意:如果不通过P840来启动BLM,而只是通过外部逻辑接通主回路,直流回路电压也能
建立,但是此时旁路接触器并没有闭合,当电机模块启动、负载增大时,预充电电阻上的电压
降也随之增大,导致直流母线欠电压故障,预充电电阻也可能过热损坏。
图2BLM的典型接线方式
2.2100kW书本型BLM
该模块采用晶闸管整流,如图3所示,通过改变晶闸管导通角(相角控制)对直流母线电容
充电,因此不需要预充电电阻和旁路接触器。主回路上电后,变频器控制晶闸管导通角逐渐增
大,直至完全导通,预充电过程完成进入正常运行阶段。
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图3100kW书本型BLM的主回路简图
100kW书本型BLM的典型接线图和20kW/40kW的BLM一样,上电流程也一样,如2.1节
所述。不同的是,我们必须通过P840参数启动,才能触发晶闸管整流,否则直流母线没有电
压。
3书本型SLM的预充电回路
SLM为不可控的整流回馈单元,它的功率器件包括IGBT及反并联的二极管,预充电回路与
20kW/40kW书本型的BLM一样也集成在模块内部,如图4所示,同样不能频繁地合分闸
(应间隔3分钟以上),以避免预充电电阻过热损坏。
图4书本型SLM的预充电回路
3.15kW及10kW书本型SLM
这两档功率的SLM模块没有Drive-CLIQ接口,可以通过它上面的X21、X22端子进行控制
和状态指示。图5为5kW及10kW书本型SLM的典型接线图,其上电流程为:
(1)主开关合闸的同时,通过其辅助触点闭合使能SLM;
(2)这两款模块没有自己的参数,也不需要通过控制P840参数启动SLM,预充电完成后旁
路接触器自动合闸;
(3)可以利用CU上的DO点来控制主回路接触器合分闸;
(4)主接触器的辅助触点可接至CU的DI点,作为合闸的反馈信号;
(5)合闸后,电流流过预充电电阻
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