西門子S120電源模塊6SL3330-7TE41-0AA3

西門子S120電源模塊6SL3330-7TE41-0AA3

全封閉式 IP65 SIMATIC 設(shè)備（SIMATIC 工業(yè)平板 PRO，SIMATIC 平板 PRO，SIMATIC 瘦客戶端 PRO 和 SIMATIC IPC477D PRO）專為安裝在支架臂/基座上而設(shè)計。由于這些設(shè)備采用極為堅固耐用的設(shè)計，特別適合惡劣環(huán)境下的工業(yè)應(yīng)用。

IP65 全面保護(hù)型設(shè)備產(chǎn)品線：

• SIMATIC Industrial Flat Panel PRO

• SIMATIC Flat Panel PRO

• SIMATIC Thin Client PRO

• SIMATIC IPC477D PRO（15"、19"、22" 顯示屏）

• IP65 全面保護(hù)型設(shè)備的系統(tǒng)組件：

• 緊固件

• 擴(kuò)展單元和操作控制部件

• 擴(kuò)展組件

正面采用不銹鋼的面板

帶有不銹鋼前端的 SIMATIC 設(shè)備（SIMATIC 工業(yè)瘦客戶機(jī) INOX）適合在食品與飲料、制藥和精細(xì)化工領(lǐng)域以及其它衛(wèi)生應(yīng)用中使用，用于機(jī)器級的操作員控制與監(jiān)視。

具有不銹鋼前端的全封閉式 SIMATIC 設(shè)備（SIMATIC IPC277E 19" INOX PRO、SIMATIC IFP1900 INOX PRO）經(jīng)過特殊設(shè)計，適合安裝在支撐臂/基座上。
由于采用細(xì)長型設(shè)計，這些設(shè)備非常適合在食品與飲料加工機(jī)械和包裝機(jī)械上使用，可以節(jié)省空間。

適合在危險區(qū)域中使用的設(shè)備

SIMATIC HMI Ex 設(shè)備是專門設(shè)計用于“Zone 1"和“Zone 2"危險區(qū)域的本安型 Panel PC 和 Thin Client。

產(chǎn)品線：

• SIMATIC HMI Panel PC Ex NG

• SIMATIC HMI Panel PC Ex OG

• SIMATIC HMI Panel PC Ex

• SIMATIC HMI Thin Client Ex NG

• SIMATIC HMI Thin Client Ex

IPC Pro、IFP Pro

SIMATIC IFP PRO 和 SIMATIC IFP PRO ETH：
具有 IP65 全封閉防護(hù)的新型工業(yè)平板顯示器 – 適合在惡劣環(huán)境條件下使用的工業(yè)寬屏顯示器，可直接安裝在機(jī)器上

SIMATIC IFP2200 PRO

SIMATIC IFP2200 PRO 對新型工業(yè)平板顯示器的現(xiàn)有產(chǎn)品系列加以補(bǔ)充。它們采用創(chuàng)新的投射式電容觸控屏技術(shù)，可檢測多 10 個手指的多點觸控手勢，配有明亮的寬屏顯示屏和玻璃前端。

這些設(shè)備通過 DVI 或 DisplayPort 接口和 USB 與 PC 相連，特別是可連接到 SIMATIC IPC。該顯示器具有堅固的鋁制外殼，可直接在機(jī)器上使用，即使在惡劣和的操作環(huán)境中也能保證持久耐用。

• 全封閉式的 IP65 保護(hù)

• 可布置在離處理器單元單元大 30 m 位置處（IFP 擴(kuò)展型）

• 堅固耐用的工業(yè) 15"、19" 和 22" 寬屏顯示屏（多點觸控）

• 細(xì)長型現(xiàn)代設(shè)計

• 可針對各制造商的支撐臂系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整

• 快速集成

• 能耗低

• 體積小，重量低

• 得益于標(biāo)準(zhǔn)連接線纜，接線量少且維護(hù)耗時短。

• 新的擴(kuò)展單元中集成有操作控制部件 

SIMATIC IFP PRO ETH

IFP1500 PRO ETH、IFP1900 PRO ETH 和 IFP2200 PRO ETH 對新型工業(yè)平板顯示器的現(xiàn)有產(chǎn)品系列加以補(bǔ)充，具有全高清分辨率（1920x 1080 像素）和中性設(shè)計前端。它們采用創(chuàng)新的投射式電容觸控屏技術(shù)，可檢測多 10 個手指的多點觸控手勢，配有明亮的寬屏顯示屏和玻璃前端。這些設(shè)備通過DisplayPort 或 Ethernet 接口和 USB 與 PC 相連，特別是可連接到 SIMATIC IPC。該顯示器具有堅固的鋁制外殼，可直接在機(jī)器上使用，即使在惡劣和的操作環(huán)境中也能保證持久耐用。

優(yōu)勢

• 直接安裝在機(jī)器上 – 無需控制柜

• 通過細(xì)長型現(xiàn)代設(shè)計對機(jī)器進(jìn)行增強(qiáng)

• 設(shè)計緊湊，適用于空間有限的應(yīng)用

• 使用以太網(wǎng)監(jiān)視器功能，可在遠(yuǎn) 100 m 距離處運行

• 具有較高抗沖擊性和抗振性以及*的電磁兼容性，可確保故障安全和長使用壽命

• 操作直觀，寬屏讓可視化空間更大；由于采用電容式多點觸控玻璃前端，抗腐蝕性清洗劑和抗劃傷的能力更強(qiáng)

• 由于采用擴(kuò)展型工業(yè)平板顯示器 (IFP)，在分布式操作方案的設(shè)計上更加靈活

• 有各種安裝方式，在選擇支撐臂型以及廠商時十分靈活

• 標(biāo)準(zhǔn)連接電纜便于調(diào)試與維護(hù)

• 采用便于維修的設(shè)備結(jié)構(gòu)，節(jié)省了時間和成本

應(yīng)用

SIMATIC IFP PRO 和 SIMATIC IFP PRO ETH 適合直接在惡劣環(huán)境條件下的機(jī)器上使用，可滿足這種惡劣環(huán)境對堅固性和高可靠性的要求。

這些工業(yè)平板顯示器可在出于技術(shù)或應(yīng)用原因而必須將計算單元 (IPC) 和操作/顯示單元相互遠(yuǎn)離安裝的任何場合使用。緊湊而功能多樣的 SIMATIC IFP PRO/ETH 操作員面板可集成到許多機(jī)器設(shè)備和生產(chǎn)與自動化系統(tǒng)中。

由于采用低型設(shè)計，該終端也可在狹小空間內(nèi)使用。

該顯示器可作為支撐臂安裝型或基座安裝型在工廠和過程自動化中使用。

設(shè)計

由于新的擴(kuò)展單元中集成有操作控制部件，用戶可實現(xiàn)各種操作方式：

示例：配備帶有操作控制部件的擴(kuò)展單元

• 堅固的鋁制外殼，IP65/NEMA 4x 防護(hù)等級，具有很高的抗振和抗沖擊性，電磁兼容性高

• 防劃傷、防炫光玻璃屏，針對壓力和劃傷提供機(jī)械防護(hù)

• 1600 萬種顏色

• 水平和垂直的可視角度高達(dá) 170°

• 食品端口：DVI-D 和 DisplayPort

• 接口：2 x USB（內(nèi)置）

• 電源：24V DC

• 環(huán)境溫度在操作過程中：0°C ... 45°C

這些操作控制結(jié)構(gòu)部件在以下型號中提供：

• IFP1900 PRO (1,366 x 768):

• 準(zhǔn)備用于不含擴(kuò)展組件的支架臂（法蘭位于頂部）

• 準(zhǔn)備用于基座/擴(kuò)展組件（法蘭位于下方）

• 準(zhǔn)備用于支架臂和擴(kuò)展組件（圓管式連接）

• IFP2200 PRO (1,920 x 1,080):

• 準(zhǔn)備用于不含擴(kuò)展組件的支架臂（法蘭位于頂部）

• 準(zhǔn)備用于基座/擴(kuò)展組件（法蘭位于下方）

• 準(zhǔn)備用于支架臂和擴(kuò)展組件（圓管式連接）

• IFP1500 PRO HD (1 920 x 1 080):

• 準(zhǔn)備用于基座/擴(kuò)展組件（法蘭位于下方）

• 支撐臂安裝，使用擴(kuò)展件（法蘭安裝）

• IFP1900 PRO HD (1 920 x 1 080):

• 準(zhǔn)備用于基座/擴(kuò)展組件（法蘭位于下方）

• 支撐臂安裝，使用擴(kuò)展件（法蘭安裝）

• IFP2200 PRO HD (1 920 x 1 080):

• 準(zhǔn)備用于基座/擴(kuò)展組件（法蘭位于下方）

• 支撐臂安裝，使用擴(kuò)展件（法蘭安裝）
   西門子S120電源模塊6SL3330-7TE41-0AA3

一、前言

智能功率模塊（IPM）是*的混合集成功率器件，由高速、低功耗的IGBT芯片和優(yōu)化的門極驅(qū)動及保護(hù)電路構(gòu)成。由于采用了能連續(xù)監(jiān)測功率器件電流的，有電流傳感功能的IGBT芯片，從而實現(xiàn)高速的過流保護(hù)和短路保護(hù)。IPM集成了過熱和欠壓鎖定保護(hù)電路，系統(tǒng)的可靠性得到進(jìn)一步提高。

VVVF（可變壓可變頻）變頻器是IPM主要的應(yīng)用。本文從IPM的特點出發(fā)，討論了在設(shè)計VVVF變頻器時，IPM的選用問題。

二、智能化晶體管模塊

日本三菱電機(jī)公司的IPM有四種電路形式，單管封裝（H）、雙管封裝（D）、六合一封裝（C）、七合一封裝（R），如圖1所示。其中C型和R型是專為變頻器使用設(shè)計的。

圖1　三菱IPM的封裝

IPM有精良的內(nèi)置保護(hù)電路以避免因系統(tǒng)失靈或過應(yīng)力而使功率器件損壞，所設(shè)置的故障檢測和速斷裝置允許在不犧牲可靠性的條件下，最大限度地利用功率元件的容量。內(nèi)置保護(hù)功能的框圖如圖2所示：

注：V₁、I、FO、C為控制端子：C、E為主端子

圖2　IPM的保護(hù)功能框圖

如果IPM模塊其中一種保護(hù)電路動作，IGBT柵極驅(qū)動單元就會關(guān)斷電流，并輸出一個故障信號（FO）。

IPM的主要優(yōu)點在于：

1、由于IPM集成了驅(qū)動和保護(hù)電路，使用戶產(chǎn)品的設(shè)計變得相當(dāng)容易，縮短了產(chǎn)品上市的時間。

2、自動化的IPM組裝和測試手段提高了系統(tǒng)的可靠性，其他還包括減少所需采購、存儲和組裝的元件數(shù)等優(yōu)點。

3、由于IPM通態(tài)損耗和開關(guān)損耗都比較低，使得散熱器減少，因而系統(tǒng)尺寸也減少。

4、所有的IPM都采用同樣的標(biāo)準(zhǔn)化與邏輯電平控制電路相聯(lián)的柵控接口，在產(chǎn)品系列擴(kuò)充時無須另行設(shè)計驅(qū)動電路。

5、IPM在故障情況下的自保護(hù)能力，減低了器件在開發(fā)和使用中過載情況下的損壞機(jī)會。

三、IPM的選用

IPM在選用時，首先是根據(jù)變頻裝置的容量（電動機(jī)的額定功率），同時也要考慮供電電源容量，確定其額定值和最大值，然后選擇具體型號。選型時，有兩個主要方面需要權(quán)衡。根據(jù)IPM的過流動作數(shù)值以確定峰值電流及適當(dāng)?shù)臒嵩O(shè)計以保證結(jié)溫峰值永遠(yuǎn)小于最大結(jié)溫額定值，使基板的溫度永遠(yuǎn)低于過熱動作數(shù)值。

峰值電流依電機(jī)的功率額定值而定。下表是根據(jù)OC動作數(shù)值和電機(jī)峰值電流而給出的交流220V電機(jī)推薦使用的IPM類型。電機(jī)峰值電流是基于變頻器和電機(jī)工作的效率、功率因數(shù)、最大負(fù)載和電流脈動而設(shè)定的。電機(jī)電流最大峰值可由下式計算：

式中：P＝電機(jī)功率（W）；O_L＝變頻器最大過載系數(shù)；λ＝電流脈動因數(shù)；η＝變頻器的效率；φ_F＝功率因數(shù)；V_AC＝交流線電壓（V）。

交流220V電機(jī)額定值對OC保護(hù)設(shè)置的要求表

例如：電源V_AC＝220V交流，電機(jī)P＝3.7kW,O_L＝150%,λ＝120%,η＝0.9,φ_F＝0.76,則Ic（峰值）＝36.1A。

依據(jù)上表的推薦型號PM50RSA060規(guī)定的最小OC動作數(shù)值是65A，所以這個型號能夠滿足第一個要求，選定后，還需通過適當(dāng)?shù)臒嵩O(shè)計來滿足其熱要求。在具體的應(yīng)用中，應(yīng)針對器件手冊中給定的參數(shù)如：最大額定值，特性參數(shù)（電氣特性，熱特性，機(jī)械特性）以及推薦的工作條件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。

四、結(jié)論

IPM集成了驅(qū)動和保護(hù)電路，給用戶產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)帶來了很大的便利，VVVF變頻器是其典型的應(yīng)用場合。在選用IPM時，要根據(jù)IPM過流動作數(shù)值來確定其峰值電流。