概述

SINAMICS V20——经济、可靠、易用的基本型变频器

基本型变频器SINAMICS V20向小型OEM客户提供适合的经济型解决方案。SINAMICS V20有七种外形尺寸可供选择（FSAA~ FSE），提供三相400V和单相230V进线两种规格，分别可覆盖0.12~3kW，0.37~30kW的功率范围。高可靠性设计，创新的冷却设计，经久耐用。

无需调试软件，通过简单参数设定即可实现预定功能。内置常见的连接宏与应用宏，简化操作，开箱即用。丰富的I/O接口，直观的LED面板显示，完善的集成功能，可以方便地应用在风机、泵、传送装置及搅拌机、混料机等设备中。同时，创新的节能方式及节能结果显示，真正意义上节省费用。

设计

典型应用

风机、泵类应用

• 离心泵

• 径流式/轴流式风机

• 压缩机

• 太阳能水泵

SINAMICS V20提供强大的常见的风机、泵类应用功能及强大的保护功能，非常适合此类应用。

•  水泵气穴保护

•  针对水泵堵塞的多脉冲高转矩启动以及防堵模式

•  用于调节工艺数值的PID控制器（例如，温度、压力、水平、流量）

•  多泵控制功能通过额外增加两个定速驱动（级联）来扩大流量范围

•  霜冻和冷凝保护功能防止电机在极端环境条件下受潮

搬运类应用

•  带式输送机

•  辊式输送机

•  链式输送机

•  跑步机

•  料斗式传送带

SINAMICS V20丰富了在启动加速和制动停止应用上的功能，大大方便了搬运类的应用。

•  斜坡时间可调，平稳加速，减少对对齿轮单元、轴承、滚筒和辊轴的压力

•  单脉冲高转矩启动功能适用于带有较高启动转矩的传送带

•  通过使用制动电阻或直流制动功能实现动态性能

•  通过监控负载转矩实现皮带损坏检测

加工类应用

•  加工制造业中的单个驱动。例如，轧钢、搅拌机、和面机、压碎机、离心机

•  用于商业电器设备上的单轴驱动。诸如烤箱、搅拌机、洗衣机等

•  带有机械联动轴设备上的主驱动。例如，纺纱机，编织机等

对于连续加工类应用，SINAMICS V20强大的功能充分满足在高性能和节能方面的需求。

•   异常不停机模式能够保证不间断的加工生产，从而实现较高的生产率

•   通过共直流母线对再生能量进行转换

•  单脉冲高转矩启动功能适用于带有较高启动转矩的机器

•  适合于纺织的摆频功能

产品亮点及客户受益

易于安装

•  安装方式多样

-    壁挂式安装及穿墙式安装均可实现紧凑的并排安装

-    无需额外组件即可正常运行

•  通讯灵活

-   变频器端子可用作通讯端口

-  连接宏中预设了用于USS和MODBUS RTU通讯的参数，调试便捷

•  制动高效

-    集成直流制动，复合制动
-    通过制动单元及制动电阻可实现能耗制动，且制动电阻占空比可在5 %到100 %之间  调节
-    ≥ 7.5 kW的变频器集成内置制动模块，此类变频器可以直接连接制动电阻

易于使用

•  参数克隆/版本升级

-    使用BOP（基本操作面板）接口模块或参数器（使用参数器可不接主电源）能够轻松实现两台变频器之间的参数传输，缩短及简化调试过程

• 宏方法

-  内置常用的连接宏与应用宏，简化配置，快速调试

• 稳定可靠

-    更宽的电压范围、更好冷却设计以及带涂层的PCB板大大提升了变频器在恶劣环境中的稳定性
-     保证在以下总线电压范围内可靠运行：
-    1AC 200 V … 240 V (-10 % / +10 %)
-    3AC 380 V … 480 V (-15 % / +10 %)
-    运行时的环境温度可达60 °C

节约成本

•  运行过程中节能——ECO模式

-    内置用于V/f和V2/f控制的节能模式通过自动调节磁通电流实现节能 
-    变频器支持以kWh、CO2甚至当地货币单位来显示能耗数值

•  运行过程中节能——DC共联

-    相同额定功率的SINAMICS V20变频器可以共用同一直流总线，能量再利用
-    减少对能耗制动以及外接组件的需求

•  运行过程中节能——休眠模式

-   变频器和电机仅在工厂或机器需要时才运行
-   节能，延长电机使用寿命

主要性能数据

小型自动化解决方案

西门子SIMATIC 自动化产品与SINAMICS 驱动产品完美结合，为机器制造商带来完美的小型自动化解决方案，覆盖用户对于人机交互、自动化控制以及驱动的全方位需求。

SINAMICS V20通过集成的USS或MODBUS可实现与SIMATIC PLC的灵活通讯，便捷高效。有利于用户提升机器设备的性能，降低开发成本，大幅缩短机器设备的上市时间，真正有效地提高用户的市场竞争力。

•   基于统一的PLC库以及变频器中预定义的宏实现简单的系统配置
•  仅需一根电缆连接SINAMICS V20与USS或MODBUS RTU端口
•  控制器与变频器的无缝融合，高效便捷

选型与订货数据

¹⁾ 230 V 1 AC 设备的额定功率取决于输出电流 I_H。输出电流 I_H 取决于高过载 (HO) 时的负载持续率： 150 % I_H 60 s, 循环时间 300 s。

²⁾输出电流 I_H 基于高过载 (HO) 的占空比。 150 % I_H 60 s, 循环时间 300 s。

³⁾ 适用于 FSA 的电机屏蔽电缆（长 10 m）和适用于 FSB 至 FSC 的电缆（长 25 m）。为了在使用 FSA 时也能使用 25 m 电机屏蔽电缆，必须使用带外部网侧滤波器的无滤波变频器。

¹⁾ 400 V 3 AC 设备的额定功率取决于输出电流 I_L。输出电流 I_L 基于低过载 (LO) 时的负载持续率： 110 % I_L 60 s, 循环时间 300 s。

²⁾输出电流 I_L 基于低过载 (LO) 时的负载持续率。 110 % I_L 60 s, 循环时间 300 s。

³⁾输出电流 I_H 基于高过载 (HO) 的占空比。 150 % I_H 60 s, 循环时间 300 s。

⁴⁾ 适用于 FSA 的电机屏蔽电缆（长 10 m）和适用于 FSB 至 FSE 的电缆（长 25 m）。为了在使用 FSA 时也能取得Category C2 或使用 25 m 电机屏蔽电缆，必须使用带外部进线滤波器的无滤波功能变频器。

Benefits

易于安装

• 推入式和墙壁安装 - 可并排安装
• 结构紧凑，可使用更小的机柜
• 通过推入式安装，更容易对机柜进行冷却
• 开箱即可使用，无需其它选件
• 在内置的精简型操作员面板 (BOP) 上执行基本操作
• 使用一条电缆将 SINAMICS V20 与终端处的 USS 和 Modbus RTU 相连
• 便于集成到现有系统中
• 便于集成到小型自动化系统中
• 通过标准库和连接宏，调试更方便
• 用来与控制器进行通信的 Modbus RTU 参数设置具备非常大的灵活性
• 可使用动态制动来提高制动性能
• 功率 ≥ 7.5 kW 的变频器（底座尺寸 FSD 和 FSE）具有一个集成制动模块。 在此情况下，可以直接连接制动电阻器。 动态能量以热量形式在制动电阻器中散发，占空比可在 5 % 和 100 % 之间调节。

易于使用

• 无需电源就能加载参数
  使用精简型操作员面板 (BOP) 接口模块，或者使用参数装载器且在不使用电源的情况下，方便地在各变频器之间传送参数设置。
  • 需要较少技术支持
  • 调试时间较短
  • 产品经过预设参数后交付给客户
• 集成应用与连接宏
  以简化 I/O 组态并进行相应设置
  • 培训和调试时间缩短
  • 集成和经过优化的应用程序设置
  • 可以选择简单的连接和应用宏，而不是组态长而复杂的参数列表
  • 可以避免由错误的参数设置引起的错误
• 通过“保持运行模式”
  实现无中断运行这种功能可在电网不稳定时自动进行调整，从而提高生产率。
  • 在电网状况不佳的情况下实现稳定运行
  • 通过防止生产线中断提高生产率
  • 通过灵活的故障/报警定义，调整与应用相关的响应
• 电压范围宽，具有先进的冷却设计，涂覆印刷电路板设计提高了变频器在恶劣环境中的耐用性
  • 在电网电压波动时也能运行
  • 电网电压的可靠运行： 
    200 V ~ 240 V 1 AC (-10 %/+10 %)
    380 V ~ 480 V 3 AC (-15%/ +10 %)
  • 工作环境温度高达 60 °C

轻松节约成本

运行能耗降低

• 适用于 V/f、V²/f 的 ECO 模式
  适用于 V/f、V²/f 的集成 ECO 模式可自动调整磁通以节省电能。 能耗可用 kWh、CO₂ 甚至本国货币来显示。
  • 低动态负载循环中的电能节约
  • 如果设定值发生改变，则自动禁用 ECO 模式
  • 告知终用户已节约的实际能量
• 直流耦合
  采用具有相同额定功率的 SINAMICS V20 变频器的应用可共用一条公共直流总线以重复使用再生能量。
  • 在使用耦合电机的应用中产生并节约能量
  • 相同的变频器对可以方式共享资源
  • 降低对能耗制动和外部组件的需求

待机期间的能耗降低

• 休眠模式
  变频器和电机仅在机器设备需要的时候才运行。 当频率需求或来自传感器的反馈下降到特定阈值以下时，会自动激活休眠模式。
  • 利用智能休眠节约能量
  • 电机寿命延长
  • 低转速下的泵磨损降低
  • 针对泵/风机应用对 PLC 编程的时间缩短

对于低过载应用，SINAMICS V20 机架规格 FSE 具备良好的成本经济性

SINAMICS V20 机架规格 FSE 具有两种不同的占空比周期：

• 低过载 (LO)： 110 % I_L ¹⁾ 60 s（循环时间： 300 s）
• 重载(HO): 150 % I_H ²⁾ 60 s （循环时间： 300 s）

对于低过载周期，逆变器可以提供较大的输出电流和功率。
可以采用较小的逆变器。

针对不同应用进行了优化设计：

• 低过载，用于低动态响应型应用（连续负荷）
• 高过载，用于高动态响应型应用（周期性负荷）

简易自动化系统 – 将 SIMATIC PLC 与 SINAMICS V20 加以组合

• 节省时间，限度减少错误
  • 可使用变频器中的预定义宏方便地进行系统组态；通过预制的 Totally Integrated Automation Portal 功能块，可快速连接至 SIMATIC S7-1200³⁾
  • 使用一条电缆将 SINAMICS V20 与 USS 或 Modbus RTU 相连
  • 集成通信接口

¹⁾输出电流I_L基于低过载 (LO) 时的负载持续率。

²⁾输出电流 I_H 基于高过载 (HO) 的占空比。

³⁾ 可以从西门子工业在线支持网站带有功能块的应用示例，