西门子CPU卡件ST40

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预充电回路概述
SINAMICS S120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。
SINAMICS S120的整流模块称为进线模块Line Module，包括基本型进线模块BLM（Basic Line Module）、非调节型进线模块SLM（Smart Line Module）以及调节型进线模块ALM（Active Line Module），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也有所不同，下面逐一进行介绍。

2 装机装柜型BLM的预充电回路及接线
BLM为6脉动、不可控整流模块，采用晶闸管整流，如图1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器。主回路上电后，变频器控制晶闸管导通角逐渐增大，直至导通，预充电完成进入正常运行阶段。

图1 装机装柜型BLM的主回路简图

装机装柜型BLM的典型接线如图2所示，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，用来控制主回路器合分闸；或者，也可以直接采用X9端子排上的5、6号端子（内部逻辑控制点常开触点）来控制主回路器线圈；
（4）主器的辅助触点可接至CU的DI点，作为合闸的反馈；
（5）合闸后，装置通过相角控制完成直流回路预充电，这个约1至2秒钟。

图2 装机装柜型BLM的典型接线

3 装机装柜型SLM的预充电回路及接线
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，通过预充电电阻和器对直流母线电容充电，如图3所示。由于在预充电的中，电阻以热能的消耗能量，因此不能地合分闸（应间隔3分钟以上），以避免预充电电阻过热损坏。

图3 装机装柜型SLM的预充电回路

装机装柜型SLM的典型接线图如图4所示，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）通过开关量或者通讯报文控制P840参数启动SLM；
（3）内部逻辑控制装置中的预充电器合闸，预充电约1至2秒钟，X9端子排的7、8号端子为预充电器合闸的反馈，该可接至的控制器；
（4）预充电完成后，X9端子排的3、4号端子的常开触点将自动闭合，需通过这个控制旁路器的线圈合闸，随后预充电器分闸，电流从主回路流入。

注意：在连接X9端子排上L1、L2、L3至进线侧时，务必确保相序正确，否则在预充电时会产生相间短路，造成装置损坏。

图4 装机装柜型SLM的典型接线

4 装机装柜型ALM的预充电回路及接线
ALM为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，预充电回路与装机装柜型的SLM一样，如图5所示，同样不能地合分闸（应间隔3分钟以上），以避免预充电电阻过热损坏。

西门子可编程控制器ST20
图5 装机装柜型ALM的预充电回路

图5和图6为装机装柜型ALM以及与之匹配的接口模块AIM的典型接线图，图5中AIM的框架尺寸为FI和GI，预充电回路和旁路器都包含在其中，图6中AIM的框架尺寸为HI和JI，它的旁路器需要客户自己选配。其上电流程与装机装柜型的SLM一样，如3节所述，这里不再赘述，下面介绍ALM与AIM之间的接线：

（1）主回路连接，注意相序相对应；
（2）ALM控制AIM中预充电器合分闸，连接ALM的X9端子排的5、6号端子<-->AIM的X609端子排的9、10号端子；
（3）ALM控制AIM中旁路器合分闸，连接ALM的X9端子排的3、4号端子<-->AIM的X609端子排的11、12号端子。

注意：对于框架尺寸为HI和JI的ALM与AIM，由于旁路器是外配的，在对旁路器和X9端子排上L1、L2、L3以及T1、T2、T3接线时，务必确保相序正确，否则在预充电时会产生相间短路，造成装置损坏。

独立型 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。