SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜內(nèi)置單元，框架型號 FX 和 HX
SINAMICS G130 變頻器是一款變頻裝置，可以非常靈活地與相關(guān)選件組合，集成到客戶機柜中或直接集成到機器設(shè)備內(nèi)。
SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜的電壓和功率范圍：
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線路電壓 |
功耗 |
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380 ... 480 V 3 AC |
110 ... 560 kW |
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500 ... 600 V 3 AC |
110 ... 560 kW |
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660 ... 690 V 3 AC |
75 ... 800 kW |
可以用大量附加電氣部件對驅(qū)動系統(tǒng)進行優(yōu)化以滿足特定應(yīng)用要求。組態(tài)和調(diào)試工作因預(yù)定義接口而被大大簡化。
無編碼器矢量控制的控制精度適合絕大多數(shù)應(yīng)用，即，無需額外的實際轉(zhuǎn)速值編碼器。
但，SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜配有編碼器評估單元，以適應(yīng)由于工廠原因需要編碼器的應(yīng)用場合。
控制單元、電源模板和其它有源 SINAMICS 部件之間的通訊通過 DRIVE-CliQ（變頻調(diào)速柜的內(nèi)部接口）進行。通過具有各種預(yù)組裝電纜長度的 DRIVE-CLiQ 連接，可以快速形成一個完整的變頻器系統(tǒng)。
為了與過程控制系統(tǒng)通信，CU320-2 控制單元標(biāo)配有 PROFIBUS 或 PROFINET 接口。該接口也可通過數(shù)字量和模擬量輸入和輸出進行擴展。為此，可使用 TM31 端子模塊和 TB30 端子擴展板。為了能夠通過 CANopen 或 EtherNet/IP 進行通信，也可安裝附加擴展板卡。
變速驅(qū)動器適用于涉及運動、傳送、泵送或?qū)腆w、液體或氣體進行壓縮的所有應(yīng)用。
主要應(yīng)用包括：
SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜內(nèi)置單元為機器制造商和工廠建設(shè)者提供了一種模塊化傳動系統(tǒng)，可根據(jù)具體應(yīng)用進行量身定制。
SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜內(nèi)置單元主要包括以下模塊化獨立組件：
它們可以分開，也可以組合進同一個裝置中。電源模板上有一個用于控制單元的插槽。
變頻裝置配有與控制單元相連的一根 DRIVE-CLiQ 通信電纜和一根 24 V 電源電纜。這些電纜經(jīng)過預(yù)組裝，可用于安裝變頻裝置中的控制單元。如果這兩個單元分開安裝，那么必須訂購適當(dāng)長度的電纜。
AOP30 增強型操作面板和數(shù)值型 BOP20 精簡操作面板可用于調(diào)試和本地操作。
通過端子排上或采用 PROFIBUS 或 PROFINET 的 CU320 2 控制單元上的預(yù)定義接口，可更方便地進行傳動裝置調(diào)試和控制。CU320 2 控制單元的接口可通過插入式 TB30 端子擴展板或 TM31 端子模塊等附加模塊加以補充。
如果與變頻器通信需要使用其它用戶接口，則必須提供外部 24 V 電源。
下面兩個圖可在組裝所需的變頻調(diào)速柜組件時提供幫助。第一個圖顯示了 SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜的設(shè)計與具體組件。第二個圖是一個包含各個組件的判定和選型標(biāo)準(zhǔn)的流程圖。
以下變頻器組件標(biāo)配有噴漆模塊：
部件涂層可保護 SMD 組件中的敏感元件免受有害氣體、粉塵和濕氣的腐蝕。
為了達到最高的抗環(huán)境影響水平，變頻裝置的所有銅母排都鍍鎳。裸銅接頭無需清潔即用于連接。
CU320-2 控制單元上標(biāo)配的 PROFIBUS 或 PROFINET 通信接口可用作與控制器連接的用戶接口；還提供了以下擴展組件（如 TM31 端子模塊、TB30 端子擴展板和各個模塊）以支持 CANopen or EtherNet/IP 通信。
通過該接口，可將系統(tǒng)連接到上位控制器或連接附加裝置。
要簡化傳動組態(tài)和調(diào)試過程，可以將 TM31 端子擴展模塊預(yù)先設(shè)置為多種出廠設(shè)置。
有關(guān)詳細(xì)資料，請參閱《SINAMICS 低壓工程手冊》。
變頻器控制除提供電機和變頻器保護外，還提供了包含轉(zhuǎn)速和電流控制的高質(zhì)量矢量控制。
標(biāo)準(zhǔn)軟件功能如下：
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軟件和保護功能 |
說明 |
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設(shè)定點參數(shù) |
設(shè)定值可在內(nèi)部或外部進行指定；在內(nèi)部被定義為固定設(shè)定值、電動電位器設(shè)定值或點動設(shè)定值，在外部則通過通信接口或用戶端子排上的一個模擬量輸入進行定義。內(nèi)部固定值設(shè)定和電動電位器設(shè)定可由來自端子接口上的控制命令進行切換或調(diào)節(jié)。 |
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電機識別 |
自動電機識別功能，使得調(diào)試更快捷，優(yōu)化變頻器的閉環(huán)控制。 |
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斜坡函數(shù)發(fā)生器 |
一個斜坡函數(shù)發(fā)生器具有可獨立調(diào)節(jié)的上升和下降時間以及可調(diào)的工作周期（極限轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的），可實現(xiàn)傳動的平滑加速和減速。這樣，可以避免驅(qū)動系統(tǒng)過載，降低對機械部件的應(yīng)力。為快速停車，還可單獨對下降斜坡進行參數(shù)設(shè)定。 |
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Vdc 最大 控制器 |
在 Vdc 最大 控制器可自動防止直流鏈路中出現(xiàn)過電壓，例如設(shè)定的下降斜坡過短時。自動延長設(shè)定的斜坡下降時間。 |
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Vdc_min 控制 |
通過在一定時間內(nèi)由機械動能來彌補因輸入電源故障而缺失的能量。只要傳動系統(tǒng)能獲得再生能量，并且不會超過直流母排電壓的關(guān)斷閾值，就能保持運行。當(dāng)在該時間段內(nèi)，電網(wǎng)電壓一旦恢復(fù)后，變頻器就會控制電機再次加速至其設(shè)定速度。 |
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自動重啟 1) |
當(dāng)電源在發(fā)生電源故障后重新恢復(fù)時，自動重啟會再次接通驅(qū)動器電源，并線性上升到當(dāng)前轉(zhuǎn)速設(shè)定點。 |
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快速重啟 1) |
捕捉再啟動可將變頻裝置無擾動地連接到正在旋轉(zhuǎn)的電機上。通過可選的 VSM10 電壓檢測模塊提供的電壓檢測，大型感應(yīng)電機的捕捉再啟動時間可限制縮短，因為電機無需去磁。 |
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工藝控制器 |
通過" 工藝控制器" 中的功能模塊可實現(xiàn)簡單的工藝控制功能，如液位控制或流量控制。工藝控制器設(shè)計為 PID 控制器?？蓪⑽⒎制髑袚Q到控制偏差通道或?qū)嶋H值通道（出廠設(shè)置）。P、I 和 D 分量可單獨進行設(shè)置。 |
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自由編輯功能塊 |
使用可自由編程的功能塊，可以很容易地讓 SINAMICS G130 裝置實現(xiàn)邏輯和運算功能。這些功能塊可通過操作員面板或 STARTER 調(diào)試工具進行編程。 |
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驅(qū)動個控制圖 (DCC) |
傳動控制圖 (DCC) 擴展了 SINAMICS G130 的工藝功能。功能塊庫包括眾多控制、算術(shù)和邏輯塊以及大量的開環(huán)和閉環(huán)控制功能。方便易用的傳動控制圖 DCC 編輯器可以使得圖形化組態(tài)變得容易，可清晰顯示控制回路結(jié)構(gòu)，并高效地重新利用現(xiàn)有圖形。DCC 是 STARTER 調(diào)試工具的附加件 |
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I²t 檢測，用于電機保護 |
使用存儲在變頻調(diào)速柜軟件中的電機模型，可以根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速和負(fù)載計算電機溫度。通過使用電機繞組中的 KTY84 傳感器進行直接溫度檢測，由于還另外考慮到了環(huán)境溫度的影響，溫度的檢測更加精確。 |
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電機溫度測定 |
通過分析 KTY84、PTC 或 PT100 溫度傳感器，可實現(xiàn)電機保護。當(dāng)連接一個 KTY84 傳感器時，可以設(shè)定報警或關(guān)斷極限值。若連接的是 PTC 熱敏電阻，則可以對觸發(fā)該熱敏電阻后的系統(tǒng)響應(yīng)（報警或關(guān)斷）進行設(shè)定。 |
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電機堵轉(zhuǎn)保護 |
電機堵轉(zhuǎn)條件一旦達到，變頻器會立即關(guān)斷以防止過載。 |
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基本運行模式 |
可提高傳動系統(tǒng)可用性的特殊變頻器運行模式，例如，在發(fā)生火災(zāi)時。 |
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旁通 |
通過此電路，可借助于變頻器或直接通過進線電源來運行電機。 |
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制動控制 |
用于控制抱閘的“簡單制動控制”：
用于復(fù)雜制動控制的“擴展制動控制”功能模塊，例如，用于電機抱閘和運行抱閘： |
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寫防護 |
通過寫保護來防止意外更改設(shè)置參數(shù)（無密碼功能）。 |
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通過專有保護 |
通過專有技術(shù)保護對存儲的數(shù)據(jù)加密，例如，保護組態(tài)專有技術(shù)并防止更改和復(fù)制（通過密碼功能）。 |
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Web 服務(wù)器 |
集成的 Web 服務(wù)器通過其 Web 頁面提供有關(guān)傳動裝置的信息。使用 Internet 瀏覽器并通過不安全傳輸 (http) 或安全傳輸 (https) 來訪問該 Web 服務(wù)器。 |
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電源單元保護 |
說明 |
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輸出側(cè)接地故障監(jiān)控 |
輸出側(cè)接地故障是通過監(jiān)控三相電流來識別，故障時變頻器會停機。 |
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輸出側(cè)短路保護 |
可檢測輸出側(cè)的短路（例如，變頻器輸出端子上、電機電纜中、電機接線盒內(nèi)），并關(guān)斷變頻器。 |
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熱過載保護 |
在超出過熱閾值時，首先發(fā)出一條警告消息。如果溫度進一步上升，則裝置或者關(guān)斷，或者獨立地調(diào)整脈沖頻率或輸出電流以降低熱負(fù)載。故障原因消除之后（如改善冷卻），就會自動恢復(fù)原始工作參數(shù)。 |
1) 出廠設(shè)置：未被激活（可被編程）
重要的指令和標(biāo)準(zhǔn)見下表。這些標(biāo)準(zhǔn)和指令都是 SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜的設(shè)計基礎(chǔ)（必須嚴(yán)格遵守）以實現(xiàn)在功能上和運行時都安全的電磁兼容性配置。
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歐盟導(dǎo)則 |
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2006/95/EC |
低壓規(guī)程： 與各成員國法律相近似的有關(guān)在特定電壓范圍內(nèi)使用的電氣設(shè)備方面的歐洲議會和理事會指令（2006 年 12 月 12 日）。 |
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2006/42/EC |
機器設(shè)備導(dǎo)則： 有關(guān)機械設(shè)備的歐洲議會和理事會指令（2006 年 5 月 17 日），用于修改指令 95/16/EC（修正案） |
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2004/108/EC |
EMC 規(guī)程： 歐洲議會和理事會指令（2004 年 12 月 15 日）用于廢除指令 89/336/EEC，近似于各成員國有關(guān)電磁兼容性的法律 |
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歐洲標(biāo)準(zhǔn) |
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EN ISO 3744 |
聲音 – 測定來自升壓測量的噪聲源聲功率級和聲能量級 – 精度等級 2 的包絡(luò)面方法，用于反射平面上大致自由聲場 |
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EN ISO 13849-1 |
機械安全 – 控制系統(tǒng)的安全相關(guān)零件產(chǎn)品 第一部分：一般設(shè)計原則 (ISO 13849‑1:2006) （取代 EN 954‑1） |
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EN 60146-1-1 |
半導(dǎo)體變流器 - 一般要求和電網(wǎng)換向變流器 第 1-1 部分：基本要求技術(shù)規(guī)范 |
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EN 60204-1 |
機器中的電氣設(shè)備 第一部分：一般定義 |
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EN 60529 |
由外殼提供的防護等級（IP 代碼） |
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EN 61508-1 |
電氣/電子/可編程電子系統(tǒng)的功能安全 第一部分：一般要求 |
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EN 61800-2 |
可調(diào)速電驅(qū)動系統(tǒng) 第二部分：一般要求 – 用于測量低壓可調(diào)頻率交流電源傳動系統(tǒng)的額定技術(shù)數(shù)據(jù) |
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EN 61800-3 |
可調(diào)速電驅(qū)動系統(tǒng) 第三部分：EMC 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)包括特殊的測試程序。 |
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EN 61800-5-1 |
可調(diào)速電驅(qū)動系統(tǒng) 第五部分：安全要求 第 1 部分：電氣和熱量要求 |
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EN 61800-5-2 |
可調(diào)速電驅(qū)動系統(tǒng) 第 5-2 部分：安全要求- 功能安全 (IEC IEC 61800‑5‑2:2007) |
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北美標(biāo)準(zhǔn) |
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UL508A |
工業(yè)控制面板 |
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UL508C |
動力轉(zhuǎn)換設(shè)備 |
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CSA C22.2 No. 14 |
工業(yè)控制設(shè)備 |
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認(rèn)證 |
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cULus, cURus |
由 UL (Underwriters Laboratorieshttp://www.ul.com) 按照 UL 和 CSA 標(biāo)準(zhǔn)進行測試 |
認(rèn)證標(biāo)志：（參見“認(rèn)證”）
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一般技術(shù)數(shù)據(jù) |
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電氣數(shù)據(jù) |
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輸入電壓和功率范圍 |
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進線系統(tǒng)配置 |
接地 TN/TT 系統(tǒng)或未接地 IT 系統(tǒng)（不允許在 690 V 進線電源中使用接地導(dǎo)線） |
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電源頻率 |
47 ... 63 Hz |
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輸出頻率 |
0 ... 550 Hz1) |
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輸入功率因數(shù) |
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> 0.96 |
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0.75 ... 0.93 |
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能效 |
> 98% |
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過電壓類別 |
III 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 61800‑5‑1 |
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額定短路電流 根據(jù) IEC，與指定的熔斷器結(jié)合使用 |
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65 kA |
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84 kA |
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170 kA |
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200 kA |
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額定短路電流 SCCR 額定短路電流根據(jù) UL508C（最高 600 V），結(jié)合使用規(guī)定的熔斷器或斷路器 |
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65 kA |
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84 kA |
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170 kA |
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200 kA |
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控制方法 |
帶或不帶編碼器的矢量控制或 V/f 控制 |
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固定速度 |
15 個固定速度加 1 個最小速度，可以參數(shù)化 |
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可跳過的速度范圍 |
4 個，可參數(shù)化 |
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設(shè)定值分辨率 |
0.001 rpm 數(shù)字量 12 位模擬量 |
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制動操作 |
通過附加制動模板和制動電阻 |
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機械數(shù)據(jù) |
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防護等級 |
IP00 或 IP20，取決于型號 |
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防護等級 |
I 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 61800‑5‑1 |
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沖擊危險保護 |
EN 50274 / BGV A3，用于預(yù)定用途時 |
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冷卻方式 |
強制空冷 AF，符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60146 |
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工作環(huán)境條件 |
儲存 |
運輸 |
運行 |
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環(huán)境溫度 |
-25 ... +55 °C |
‑25 ... +70 °C 從 ‑40 °C 起，24 小時 |
0 ... +40 °C 超過 +55 °C 參見降額數(shù)據(jù) |
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相對濕度 （不允許出現(xiàn)冷凝） |
5 ... 95% |
5 ... 95% |
5 ... 95% |
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根據(jù) 1K4 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2K3 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3K3 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑3 |
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環(huán)境等級/有害化學(xué)物質(zhì) |
根據(jù) 1C2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2C2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3C2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑3 |
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有機體/生物體影響因素 |
根據(jù) 1B1 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2B1 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3B1 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑3 |
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污染等級 |
2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 61800‑5‑1 |
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安裝海拔高度 |
2000m 以下，無降額運行； 2000m 以上，參見降額數(shù)據(jù) |
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機械穩(wěn)定性 |
儲存 |
運輸 |
運行 |
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振動載荷 |
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1.5 mm 5 ... 9 Hz 時 |
3.1 mm5 ... 9 Hz 時 |
0.075 mm，10 ... 58 Hz 時 |
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5 m/s2 > 9 ... 200 Hz 時 |
10 m/s2 > 9 ... 200 Hz 時 |
10 m/s2 > 58 … 200 Hz 時 |
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根據(jù) 1M2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2M2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑2 |
– |
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沖擊載荷 |
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40 m/s2用于 22 ms |
100 m/s2用于 11 ms |
100 m/s2用于 11 ms |
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根據(jù) 1M2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑1 |
根據(jù) 2M2 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑2 |
根據(jù) 3M4 符合標(biāo)準(zhǔn) EN 60721‑3‑3 |
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符合標(biāo)準(zhǔn) |
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CE 標(biāo)記 |
根據(jù) EMC 指令 2004/108/EC 和低壓設(shè)備指令 2006/95/EC 以及有關(guān)功能安全性的機械指令 2006/42/EC |
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無線電干擾抑制 |
SINAMICS G130 變頻調(diào)速柜系統(tǒng)不是針對與公共電網(wǎng)（“第一環(huán)境”）相連設(shè)計的。應(yīng)根據(jù)變速驅(qū)動系統(tǒng) EMC 標(biāo)準(zhǔn) EN 61800‑3 “第二環(huán)境”（工業(yè)用電）進行無線干擾抑制。與公共電網(wǎng)相連時，會產(chǎn)生電磁干擾。通過采取相應(yīng)措施（例如，進線濾波器），也可用于“第一環(huán)境”。2) |
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認(rèn)證 |
cULus（用于 380 ... 480 V 3 AC 和 500 ... 600 V 3 AC) |
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與所定義的類別有所偏差的數(shù)字用下劃線標(biāo)出。
1) 輸出頻率也受所選控制方式和脈沖頻率影響。有關(guān)詳細(xì)資料，請參閱《SINAMICS 低壓工程手冊》。
2) 適用于小于 100 m 的電機電纜長度。
