Unité d'alimentation non régénérative Siemens 6SL3330-1TE34-2AA3 30kW

Module de ligne de base Siemens SINAMICS S120 6SL3330-1TE34-2AA3 : une base robuste de puissance de 200 kW pour les systèmes d'entraînement industriels

Vue d'ensemble

Le Siemens 6SL3330-1TE34-2AA3 est un module de ligne de base (BLM) de la famille d'entraînements SINAMICS S120, conçu dans un format de type châssis pour les applications industrielles à haute puissance. Ce module sert de module d'alimentation régénérative robuste pour le bus DC du système, convertissant l'alimentation AC triphase entrante (380-480V) en une alimentation DC stable (510-650V DC) pour les modules de moteur connectés. Avec une puissance de sortie substantielle de 200 kW à 420 A, il est conçu pour les scénarios où l'échange d'énergie entre les moteurs se produit sur la liaison continue et la rétroaction formelle au réseau n'est pas nécessaire. Sa construction de type châssis avec refroidissement à l'air interne le rend adapté à l'installation de cabinets autonomes dans des environnements exigeants, fournissant une solution de conversion d'énergie rentable et fiable pour les systèmes d'automatisation à grande échelle.

Noyau du produit: Spécifications techniques et conception fonctionnelle

Le 6SL3330-1TE34-2AA3 fonctionne sur un principe de rectification simple, agissant comme source d'alimentation de base pour une architecture de bus DC commune au sein du système d'entraînement S120.

1.1 Données techniques clés

Paramètre

Spécification

Numéro d'article 6SL3330-1TE34-2AA3

Type de produit Module de ligne de base SINAMICS S120 (BLM)

Type de châssis de conception

Voltage d'entrée 3 AC 380 – 480 V, 50/60 Hz

Puissance de sortie 200 kW

Sortie courant continu 420 A

Voltage DC de sortie 510 – 650 V DC (non régulé)

Capacité régénérative Non (nécessite un module de freinage externe)

Méthode de refroidissement Refroidissement à l'air interne

Communication Interface intégrée DRIVE-CLiQ

1.2 Analyse fonctionnelle approfondie

Rectification et freinage non régénératifs : en tant que module de ligne de base, sa fonction principale est la conversion unidirectionnelle AC-DC. Pour les systèmes d'entraînement nécessitant une décélération rapide des charges à forte inertie, un module de freinage et une résistance de freinage externe doivent être installés pour dissiper l'énergie régénérée sous forme de chaleur. Cela en fait un "module d'alimentation régénérative" uniquement dans le contexte de l'alimentation du bus DC pendant la conduite, et non pour la rétroaction de la grille.

Lien DC non régulé et intégration du système: La tension DC de sortie n'est pas activement stabilisée et fluctue proportionnellement à la tension AC d'entrée. Il est entièrement intégré au système de commande S120 via DRIVE-CLiQ, permettant à l'unité de commande centrale (par exemple, CU320-2) d'identifier automatiquement le module, de surveiller son état (température, défaillances) et de gérer la structure d'alimentation du système en toute transparence.

Circuit de précharge et sécurité: Le module comprend un circuit de précharge intégré pour alimenter en toute sécurité les condensateurs de liaison DC au démarrage, empêchant un courant d'entrée excessif. Ses interfaces standard comprennent des connexions d'alimentation et de bus DC, une alimentation électronique DC 24V et plusieurs ports DRIVE-CLiQ pour l'intégration complète du système et le diagnostic.

Performance et avantages applicatifs

Le 6SL3330-1TE34-2AA3 offre une valeur maximale dans les applications à haute puissance où ses caractéristiques opérationnelles s'alignent sur les exigences du processus.

Pour des applications telles que de grandes pompes, ventilateurs, compresseurs et convoyeurs sans freinage fréquent, ce BLM offre un investissement initial considérablement inférieur par rapport aux modules de ligne active régénératifs (ALM) ou aux modules de ligne intelligente (SLM) de puissance similaire, sans compromettre la fiabilité.

Architecture de système simplifiée pour des charges stables: Dans les industries à processus continu où les changements de charge sont rares et où l'énergie de freinage est minimale, le BLM fournit une solution d'alimentation simple et robuste. Sa simplicité se traduit par une fiabilité élevée et une facilité d'entretien.

Compatibilité avec divers systèmes de réseau: Le module est conçu pour fonctionner efficacement dans les systèmes d'alimentation informatique TN/TT mis à la terre et non mis à la terre, améliorant ainsi sa flexibilité pour les applications industrielles mondiales.

Perspective élargie: le rôle des modules de ligne de base dans les systèmes industriels à haute puissance

Comprendre les exigences de positionnement et de mise en œuvre d'un BLM de type châssis est essentiel pour une conception optimale du système et des performances à long terme.

1. La hiérarchie des modules d'alimentation: la position de BLM dans le portefeuille S120

Le choix entre un module de ligne de base (BLM), un module de ligne intelligente (SLM) et un module de ligne active (ALM) est une décision fondamentale avec des implications directes sur les performances, la gestion de l'énergie et les coûts.

Module de ligne de base (BLM - Ce modèle) : Le cheval de travail économique et non régénératif. C'est le choix préféré pour les applications à faible coût sans freinage fréquent ou où l'énergie provenant des axes de moteur et de régénération peut être équilibrée sur le bus DC lui-même.

Smart Line Module (SLM) : La solution régénérative de base. Il peut ramener l'énergie de freinage au réseau, économisant de l'énergie, mais il ne fournit pas de tension de liaison continue régulée. Il est idéal pour les applications avec freinage fréquent où des économies d'énergie sont souhaitées mais une tension continue stable n'est pas critique.

Module de ligne active (ALM) : La solution régénérative haute performance avec une liaison DC régulée. Il assure une tension constante du bus DC indépendamment des fluctuations du réseau et offre une qualité d'alimentation supérieure. Il est réservé aux applications les plus exigeantes et les plus dynamiques où la stabilité du processus est primordiale.

Sélection Insight

Choisissez un BLM lorsque l'application a un freinage peu fréquent, un faible potentiel de récupération d'énergie, ou le système peut équilibrer l'énergie entre les axes du bus DC, et le pilote principal est le coût initial le plus bas.

Choisissez un SLM lorsque les économies d'énergie provenant de la régénération sont une priorité et que l'application peut tolérer une tension de liaison continue fluctuante.

Choisissez un ALM lorsque le processus nécessite une tension de liaison continue absolument stable pour des performances maximales et une qualité d'alimentation supérieure, quel que soit le coût.

2. Notes de conception et de mise en œuvre de systèmes critiques

La mise en œuvre d'un BLM de 200 kW nécessite une attention attentive à ses besoins spécifiques et à ses limitations au sein du système d'entraînement plus large.

L'unité de freinage obligatoire: Pour tout scénario impliquant une décélération du moteur (par exemple, arrêt d'un grand ventilateur ou abaissement d'un ascenseur), un module de freinage externe (par exemple, de la série 6SL3000) et une résistance de freinage de taille appropriée ne sont pas optionnels mais essentiels. Cette unité commute la résistance dans le circuit pour dissiper l'énergie de freinage sous forme de chaleur, empêchant la tension du bus DC de monter à des niveaux dangereux.

Refroidissement et installation physique: En tant que module de type châssis, il est conçu pour le montage autonome dans un armoire de commande. Il est essentiel de veiller à ce que son système de refroidissement à l'air interne fonctionne efficacement. La température ambiante et la ventilation générale de l'armoire doivent être conçues pour gérer les pertes thermiques d'une unité de 200 kW afin d'assurer une fiabilité à long terme.

Configuration et contrôle: Le module est paramétré et contrôlé entièrement par l'unité de contrôle de niveau supérieur (par exemple, CU320-2) via DRIVE-CLiQ. En utilisant le logiciel SINAMICS Startdrive de Siemens au sein du portail TIA, les ingénieurs peuvent facilement configurer la structure de puissance et surveiller l'état du BLM, l'intégrant dans la solution d'automatisation globale.

Questions fréquemment posées (FAQ)

1. Quelle est la limite opérationnelle la plus importante de ce BLM par rapport à un SLM ou un ALM?

La limite la plus importante est son incapacité à régénérer l'énergie de freinage de retour au réseau. Alors qu'un SLM ou ALM peut alimenter cette énergie, réduisant la consommation d'énergie globale, ce BLM doit gaspiller toute l'énergie de freinage sous forme de chaleur via une résistance de freinage externe. Cela augmente non seulement les coûts d'électricité, mais génère également une chaleur résiduelle importante qui doit être gérée par les systèmes de refroidissement de l'installation.

2. Comment la tension de liaison continue "non régulée" de ce BLM affecte-t-elle les performances du moteur?

Une liaison continue non régulée signifie que la tension fournie aux modules moteurs est directement liée à la tension du réseau. Si la tension de la ligne baisse de 10%, la tension du bus DC et la tension et le couple disponibles du moteur baisseront également. Pour des applications robustes comme les pompes et les ventilateurs, cela est généralement acceptable. Cependant, pour les processus de haute précision qui doivent maintenir le couple plein pendant les pannes de réseau, la tension stable fournie par un ALM est nécessaire.

3. Ce BLM de 200kW peut-il alimenter plusieurs modules moteurs sur un bus DC commun?

Oui, absolument. C'est une force fondamentale de l'architecture de bus DC commune du S120. Ce BLM de 200kW établit un bus DC qui peut alimenter n'importe quelle combinaison de modules moteurs S120 (par exemple, plusieurs modules de 50kW et 30kW). La puissance totale consommée en continu par tous les modules de moteur du bus DC ne doit pas dépasser la puissance nominale de 200 kW du BLM, compte tenu des scénarios motorisés et régénératifs.

4. Quels sont les principaux points de maintenance pour un BLM de haute puissance comme celui-ci?

L’entretien est essentiellement préventif. La priorité devrait être de veiller à ce que les voies de refroidissement soient propres et sans entrave. Vérifiez périodiquement l'étanchéité des connexions haute puissance pendant les temps d'arrêt prévus. L'élément de maintenance externe le plus critique est la résistance de freinage; assurez-vous qu'il est propre, a un flux d'air illimité et est situé loin des matériaux combustibles. La surveillance de la température et de l'historique des défaillances du module via le contrôleur fournit des données précieuses pour la maintenance prédictive.

5. L'interface DRIVE-CLiQ de ce BLM est-elle utilisée pour le contrôle actif de la rectification ?

Non, pas pour le contrôle actif du processus de conversion de puissance lui-même. L'interface DRIVE-CLiQ sur le BLM est principalement utilisée pour l'identification, la surveillance et la sécurité. Il permet à l'unité de contrôle du système de détecter automatiquement le module, de lire sa plaque de type, de surveiller son état (température, défaillances) et de mettre en œuvre des fonctions de sécurité telles que le couplage sécurisé (STO). La rectification réelle est une fonction passive, non contrôlée.