Schranksystem SINAMICS S120 CM

In Luft- und Flüssigkeitskühlung - Schnell und sicher zur perfekten Lösung

Allgemeine Beschreibung

Mit den SINAMICS S120 Cabinet Modules steht eine modulare Schrankgerätelösung für High-Performance-Anwendungen im industriellen Maschinen- und Anlagenbau zur Verfügung. Sie eignen sich insbesondere für solche Anwendungen, wo mehrere Antriebe koordiniert zusammen arbeiten. Solche Applikationen werden in der Regel mit einem Antriebssystem ausgerüstet, das aus mehreren Motor Modules besteht, die über eine gemeinsame DC-Zwischenkreisschiene verbunden sind.
Die Motor Modules wiederum werden von einem zentralen Line Module versorgt. Eine solche Konstellation bietet neben einer kompakten und kostengünstigen Bauweise die Möglichkeit des Energieaustauschs zwischen den einzelnen Antrieben. Das speisende Netz wird somit entlastet. In vielen Fällen kann auch die Leistung des Line Modules kleiner gewählt werden als die Summe der angeschlossenen Motor Modules, was wiederum Platz und Kosten spart.
Mit SINAMICS S120 Cabinet Modules lassen sich aber auch Einzelantriebe größerer Leistung realisieren. So kann beispielsweise durch geeignete Zusammenschaltung mehrerer Line Modules und Motor Modules ein 4,5 MW-Antrieb mit 24-pulsiger Netzeinspeisung aufgebaut werden.

Schranksystem SINAMICS S120 CM

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    Technische Daten im Überblick

    Das System SINAMICS S120 Cabinet Modules ist für Netzspannungen im Bereich 3 AC 380 V bis 3 AC 690 V lieferbar.
    Die Schrankgeräte bieten Schutzarten von IP20 bis IP54, bei Flüssigkeitkühlung bis IP55.
    Kühlarten: Luft- und Flüssigkeitskühlung

    Folgende Cabinet Modules stehen derzeit zur Verfügung:

    Kurzübersicht

    Typ

    Funktion

    Leistungsbereich

    Motor Modules

    Wechselrichter für die Steuerung der angeschlossen Motoren

    340 - 480 V: 4,8 kW - 800 kW / 3000 kW *)
    500 - 690 V: 75 kW - 1200 kW / 4500 kW *) / 5700 kW **)

    Basic Line Modules

    6-pulsige ungeregelte Einspeiseeinheit zur Versorgung der angeschlossenen Motor Modules

    380 - 480 V: 200 kW - 900 kW / 3500 kW *)
    500 - 690 V: 250 kW - 1500 kW / 5800 kW *)

    Smart Line Modules

    6-pulsige geregelte Ein- / Rückspeiseeinheit zur Versorgung der angeschlossenen Motor Modules

    380 - 480 V: 250 kW - 800 kW ***)
    500 - 690 V: 450 kW - 1400 kW ***)

    Active Line Modules

    6-pulsige geregelte Ein- / Rückspeiseeinheit inkl. Clean Power Filter zur Versorgung der angeschlossenen Motor Modules

    380 - 480 V: 132 kW - 900 kW / 3500 kW *)
    500 - 690 V: 560 kW - 1400 kW / 5400 kW *)

    Braking Modules

    Zentrale Brems-Chopper als kostengünstige Alternative zu rückspeisefähigen Line Modules bei gelegentlichem generatorischen Betrieb

    380 - 480 V: 500 kW, 1000 kW ***)
    500 - 600 V: 550 kW, 1100 kW ***)
    660 - 690 V: 630 kW, 1200 kW ***)
    200 kW Braking Modules sind als optionale Komponenten für die Motor Modules lieferbar

    Line Connection Modules

    Netzanschlussmodul mit netzseitigen Komponenten wie Lasttrennschalter bzw. Leistungsschalter etc.

    380 - 480 V: 250 A - 3200 A
    500 - 690 V: 280 A - 3200 A

    Heat Exchanger Modules

    Zur Abfuhr von Verlustleistungen aus dem flüssigkeitsgekühltem Umrichter. Sie bestehen im Wesentlichen aus Pumpen, Regelung und einem Wärmetauscher und trennen damit die Wasserkreisläufe.

    400 V / 690 V: 32, 48, 72 und 110 kW Verlustleistung

    *) Leistung bei Parallelschaltung
    **) Leistung bei Flüssigkeitskühlung und Parallelschaltung
    ***) Nur Luftgekühlt

    Weitere Produktausprägungen sind in Vorbereitung.

    Sicherheitsfunktionen

    Basic Functions: STO, SS1, SBC,
    Extended Functions: SLS, SDI, SSM, SLP,SP, SBT, SOS, SS2 (detaillierte Informationen finden Sie im Katalog D21.3)


    Kundennutzen

    Das System SINAMICS S120 Cabinet Modules besteht aus mehreren Einzelmodulen, die perfekt aufeinander abgestimmt sind. Standardisierte Schnittstellen für die Leistungs- und Kommunikationsverbindungen ermöglichen ein nahezu beliebiges Kombinieren der einzelnen Cabinet Modules, was dem Anwender die Möglichkeit gibt, sich seinen optimalen Antrieb zusammenzustellen. Darüber hinaus ermöglicht ein umfangreiches Optionsspektrum, die individuellen Kundenanforderungen sehr flexibel zu erfüllen. Eine extrem kompakte Bauweise und die Möglichkeit einer werksseitigen Vorkonfigurierung spart Platz und minimiert den Aufwand für Installation und Inbetriebnahme vor Ort.
    Selbstverständlich bieten die Cabinet Modules auch die Vorteile des Antriebssystems SINAMICS S120:

    • Die Trennung von Regelungsbaugruppe und Leistungsteil bietet eine höhere Flexibilität.

    • An einer Regelungsbaugruppe sind bis zu 4 Vector-Antriebe betreibbar. Dies bietet neben Kosten- und Platzeinsparung die Möglichkeit eines direkten Informationsaustauschs zwischen den einzelnen Antrieben und entlastet so den übergeordneten Feldbus.

    • DRIVE-CLiQ, die neue antriebsinterne Schnittstelle ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Kommunikation zwischen den wesentlichen SINAMICS S120 Antriebskomponenten inklusive Motoren und Gebern.

    • Die integrierte standardmäßige PROFIBUS oder PROFINET Schnittstelle ermöglicht den Anschluss an übergeordnete Automatisierungssysteme wie SIMATIC oder SIMOTION.

    • Die einheitlichen und durchgängigen Tools SIZER und STARTER unterstützen bei der Antriebsauslegung, Inbetriebnahme und Diagnose.


    Kühlkonzept

    Neben der Luftkühlung gibt es die SINAMICS S120 Cabinet Modules nun auch mit einem innovativen flüssigkeitsgekühlten Konzept. Die Flüssigkeitskühlung ermöglicht eine wesentlich effizientere Wärmeabfuhr, so dass eine Raumklimatisierung entfallen kann. Durch einen geringen Energieverbrauch für die Flüssigkeitskühlung, ist eine sehr hohe Energieeinsparung möglich. Zu den Einsparungen durch das effiziente Kühlkonzept selbst kommen die Möglichkeiten der Wärmerückgewinnung dazu. Das beim Kühlprozess erhitzte Kühlwasser lässt sich als kostengünstige Wärmequelle für Prozesswärme oder Heizung nutzen.
    Die Vorteile der Flüssigkeitskühlung bei großen Leistungen im Vergleich zu einer Luftkühlung sind die kleine Aufstellfläche, weniger Gewicht und der geräuscharme Umrichterbetrieb. Ein Einsatz bietet sich somit besonders in engen und schlecht belüfteten Räumen und rauen Umgebungsbedingungen wie zum Beispiel auf Schiffen, im Bergbau und im industriellen Umfeld.
    Der Aufbau eines redundanten Kühlsystems ist durch den Einsatz von zwei Pumpen in den Heat Exchanger Modules im Gegensatz zu einer redundant aufgebauten Klimaanlage sehr kostengünstig und mit wenig Aufwand realisierbar. Der Wartungsaufwand für die Geräte reduziert sich durch das Entfallen der Filtermatten.

    Typische Einsatzgebiete und Anwendungen

    Das modulare Antriebssystem SINAMICS S120 Cabinet Modules eignet sich insbesondere für Antriebsaufgaben, wo mehrere Motoren im Verbund arbeiten. Typische Beispiele hierfür sind:

    • Förderbänder, Krane, Schiffsantriebe, Prüfstande, Querschneider, Rollenwechsler, Walzenvorschübe

    • Auf-/Abwickler, Leit-/Folgeantriebe, Kalander, Pressenhauptantriebe, Walzwerksantriebe

    • Branche Chemie


    Die ideale Branchenlösung

    • SINAMICS S120 CM luftgekühlt
      für Industrieanwendungen

    • SINAMICS S120 CM flüssigkeitsgekühlt
      für Industrieanwendungen, insbesondere bei Antrieben in rauen Umgebungsbedingungen wie beispielsweise in der Prozessindustrie, in der Automobilindustrie, bei Prüfständen sowie im Bergbau

    • SINAMICS S120 CM Application Marine Drive
      für marinespezifische Anwendungen mit den Zertifikaten für die relevanten Schiffsklassen (z.B. DNV-GL, ABS, LR, BV, CCS)

    • SINAMICS S120 CM Application Shaft Generator Drive
      für Schiffsbordnetzversorgung über Wellengeneratoranlagen und Inselnetzversorgungen