西门子CU320-2PN控制单元介绍
西门子单元即CU320，它是驱动系统的大脑，负责控制和协调整个驱动系统中的所有模块，完成各轴的电流环、速度环甚至位置环的控制，并且同一块CU320 控制的各轴之间能相互交换数据，即任意一根轴能够读取控制单元上其它轴的数据，这一特征广泛被用作多轴之间的简单的速度同步。
根据连接外围I/O 模块的数量、轴控制模式、所需的功能以及CF 卡的不同，1 块CU320 能够控制轴的数量也不同。***大控制的轴数（指用带性能扩展1 的CF 卡）：通常为6 个伺服轴或4 个矢量轴或8 个V/F 轴。实际控制的轴数与CU320 的负荷（即所选的功能）有关，应以SIZER 配置软件为准。伺服轴和矢量轴不能用一块 CU320 来控制，即伺服轴和矢量轴不能混配在一块CU320 上，但伺服或矢量都能与V/F 混配。
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S120控制单元 6SL3040-0MA00-0AA0 西门子CU320控制单元
S120控制单元 6SL3040-0MA00-0AA1 西门子CU320控制单元
S120控制单元 6SL3040-1MA00-0AA0 西门子CU320-2DP控制单元
S120控制单元 6SL3040-1MA01-0AA0 西门子CU320-2PN控制单元
S120控制单元 6SL3040-0LA00-0AA0 西门子CU310DP控制单元
S120控制单元 6SL3040-0LA00-0AA1 西门子CU310DP控制单元
S120控制单元 6SL3040-0LA01-0AA0 西门子CU310PN控制单元
S120控制单元 6SL3040-0LA01-0AA1 西门子CU310PN控制单元
S120控制单元 6SL3040-0JA00-0AA0 西门子CU305DP控制单元
S120控制单元 6SL3040-0JA01-0AA0 西门子CU305PN控制单元
S120控制单元 6SL3040-0JA02-0AA0 西门子CU305CAN控制单元
***型 SINAMICS S120 变频调速柜系统包括一个 CU310?2 控制单元和一个电源模块。电源模块中集成了一个电源整流器、一个电压源直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。
带有 CU310?2 控制单元的块型电源模块
电源模块针对不能将电能回馈至电源的驱动器而设计。制动过程中产生的能量通过制动电阻器而被转换为热量。
电源模块也可通过一个 CU320?2 控制单元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 扩展控制器来运行，例如，在必须将一个驱动加到一个多轴驱动组的配置中运行。在这种情况下，块型功率模块必须配备 CUA31/CUA32 控制单元适配器。它是通过 DRIVE-CLiQ 与 CU320?2 控制单元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 扩展控制器相连的。机架型电源模块可使用一条 DRIVE-CLiQ 电缆直接连接到多轴控制单元。
电机模块
电机模块中集成了一个电压源直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。
CU320?2 控制单元、电源模块和两个书本型电机模块
电机模块针对多轴驱动系统而设计，由一个 CU320 2 控制单元、一个 SIMOTION D4x5-2 或 CX32-2 扩展控制器进行控制。多个电机模块是通过一条共用直流母线相互连接的。由于多个电机模块共用同一个直流环节，因此它们可相互交换能量，即如果一个以发电机模式运行的电机模块产生了电能，该电能就可被以电机模式运行的另一个电机模块使用。电压源直流环节通过一个输入模块来提供输入电压。
电源模块
电源模块可产生一个直流电压，用于通过电压源直流链路向电机模块供电。
基本电源模块
基本电源模块设计用于仅馈电运行，即不能储存再生能量到供电系统。若产生再生能量，例如，驱动装置制动时，必须通过一个制动模块和一个制动电阻器，将制动能量转换成热。如果基本电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。可选装电源滤波器，来限制干扰，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。
非调节型电源模块(***art Line)
非调节型电源模块可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动模块和制动电阻器。如果非调节型电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。可选装电源滤波器，来限制干扰，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。
调节型电源模块(Active Line)
调节型电源模块可供电，并可返回再生能量到供电系统。只有在驱动系统在掉电后需要控制减速时（即能量不能储存），才需要使用制动模块和制动电阻器。但是，与基本电源模块和非调节型电源模块相比，调节型电源模块可产生可调直流电压，而不管电网波动如何。在这种情况下，电源电压必须保持在容许的电压公差范围内。调节型输入模块从电源吸收波形基本上是正弦波的电流，限制了任何***谐波成分。
为了运行有源整流装置，必须使用适宜的有源滤波装置。可选装电源滤波器，来限制干扰，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。
有关通过 SINAMICS S120 来设计一个驱动系统的详细信息，请参见“系统说明”。
电源模块、电机模块和输入模块分为书本型、紧凑书本型、块型和机架型：
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块型和装机装柜型功率模块
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书本型、紧凑书本型和机架型电机模块和输入模块。
冷却方式
根据机座号的不同，有多种冷却方式
内部空气冷却
在这种标准解决方案中，来自驱动部件的电子电路和功率部分的功率损耗通过自然冷却或布置到控制柜内部的强迫通风冷却系统来排除。
外部空气冷却
外部空气冷却采用“通孔”方法。部件的功率部分散热器穿过控制柜的安装表面，从而将功率部分散出的热量释放到一个***的外部冷却回路。控制柜中保留的仅有热量是由电子部件散发的。在外部散热器的机械接口处，可达到 IP54 的防护等级。带有散热片和风扇装置（在供货范围内）的散热器从后部伸出到一个单独的通风区域内，该通风区域也可向外敞开。
冷却板冷却
采用冷却板冷却方式的装置可通过装置后面板上的一个热量接口将功率部分的热量损耗传递到外部散热器。例如，该外部散热器可以是水冷式散热器。
液体冷却
在液体冷却式装置上，散热器上安装有功率半导体，冷却介质从该散热器中流过。装置产生的大部分热量由冷却介质吸收，并可散到控制柜外面。
定制应用
不同形式的设备可作为一种完整系统解决方案来购买。用户将得益于驱动***所拥有的***知识，不必再考虑相关应用的热量方面的设计。尤其是在带有采用冷却板冷却、外部空气冷却和液体冷却装置的机架型设备的应用中，用户将获得一个技术可靠的解决方案，节省了设计时间。例如，驱动系统解决方案可以是一个采用冷却板冷却（完全安装在一个公共冷却板上）的书本型驱动系统，一直到带有一个冷却系统和温度/冷凝控制的完整控制柜。
根据要求，我们可提供有关详细信息。
能效
SINAMICS S120 变频调速柜可对各个轴的电能进行回收并在多轴配置的直流回路中使用，并且可将能量回馈到电源系统中，从而节省了能量。即使在完全馈电下，控制柜中也不会产生多余热量。
由于有源整流装置可防止产生容性和***无功电流，因此，SINAMICS S120 还能确保电源中不会产生不必要的功率损耗，并且不会产生电流谐波。这不仅防止了对其它负载造成***影响，同时也降低了控制柜中产生的热量。
系统部件
系统部件分为以下类别：
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直流链路组件
例如，制动模块和制动电阻器 -
输出侧的电源部件
例如，电机电抗器 -
附带系统部件
例如，终端模块、操作员面板和通讯板 -
编码器系统接口
用于将各种编码器连接到 SINAMICS S120
书本型变频调速柜
书本型单元***适合于多轴应用，它们是彼此相邻安装的。共用电压源直流环节采用集成连接方式。书本型单元的冷却选件范围较广：内部空气冷却、外部空气冷却、冷却板冷却以及（某些情况下）液体冷却。
紧凑书本型
从书本型模块，我们针对具有很高紧凑性要求的驱动装置开发出紧凑书本型模块。紧凑书本型模块具有书本型模块的全部优点和相同的性能，但总高度降低，具有更大的过载能力。紧凑书本型模块尤其适合集成到具有很高动态要求和安装空间有限的机器中。
紧凑书本型模块的冷却方式为内部空气冷却和冷却板冷却。
块型
块型模块***适合单轴应用，仅具有电源模块。
可直接将 CU310?2 控制单元卡装到这些模块上面。这些装置是通过内部空气冷却或液体冷却方式进行冷却的。
装机装柜型变频调速柜
输出较高的单元（大约 100 kW 及以上）的结构形式为机架型。它们分为输入模块、电源模块和电机模块。机架型模块是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。对于特殊应用（如挤出和船舶应用），提供有液体冷却单元。CU310?2 控制单元可被集成到电源模块中。
机柜模块型
除本产品目录中介绍的内置式变频器装置外，SINAMICS S120 变频调速柜还是一种机柜安装系统，这种系统是专门针对在工厂结构中使用设计的，可与总输出功率高达 4500 kW (6000 HP) 的变频调速柜系列结合使用。
该模块化系统非常适用于带有***馈电模块和一条共用直流母线的多电机驱动器，通常可在造纸机、滚轧机、试验台或起重装置中使用。由于具有模块化的设计，因此可将所有部件进行组合，以满足封闭机柜系统中的要求。
对于这些变频调速柜，提供了三种馈电模块（基本型输入模块、智能型输入模块和调节型输入模块）以及特殊制动模块和辅助模块。该系统具有 IP20、IP21、IP23、IP43 和 IP54 等防护等级。电源模块和***控制单元之间的通讯是通过 DRIVE-CLiQ 进行的。
带有用于一个多电机驱动器的 SINAMICS S120 变频调速柜的驱动系统布局示例
功率范围可根据需要通过并联***多 4 个模块加以扩展。