西门子G120变频器代理商
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SIEMENS西门子上海西邑电气技术有限公司
姓名：钟涛
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SINAMICS S120变频器并联原理
由于在并行连接的电气元件（如二极管，晶闸管和IGBT）存在不可避免的公差，以及并联连接机械设计的不平衡，对称的电流分布不能被自动保证。变频器的机械尺寸因具有多个并行连接所以特别大，从而不可避免地导致母线和电缆的不平衡，这对电流分布产生了负面影响。
可以采取许多不同措施以确保并联功率单元之间对称的电流分布：
? 使用具有低正向电压容差的选定组件（不过因各种与之相关联的缺点如成本高、备件库存的问题，这个选项不用在SINAMICS设备上）；
? 使用电流平衡系统组件，如线路电抗器或电机电抗器；
? 使用可能的对称的机械设计；
? 在变压器和并行连接的整流器之间以及在并行连接的电机模块和电机对称分布电力电缆（使用相同类型且相同横截面和长度的电缆）
? 在实践中使用电子分流控制（ΔI控制），然而即使在几个上述措施的组合下，通常也不可能实现对称的电流分布。因此，配置并联的功率单元时必须考虑到比额定电流低百分之几的轻微的电流降低。各个模块电流额定值降低如下：
（1）S120基本型电源模块和S120智能电源模块并联时降低7.5％，因为这些模块未配备电子分流控制；
（2）S120主动型电源模块和S120电机模块并联时降低5.0％，因为这些模块配备了电子分流控制；
1.19.3 S120基本型电源模块的并联
如果并联模块连接到双绕组变压器，基本型电源模块的并行连接可以被应用为一个6脉冲电路；如果并联模块连接到提供30°相位移电压的次级绕组的三绕组变压器，基本型电源模块的并行连接可以被应用为一个12脉冲电路。
S120基本型电源模块的6脉冲并联
6脉冲并联，多四个基本型电源模块由一个共同的双绕组变压器在线路侧供电，并且由一个共同的控制单元控制。
图 S120基本型电源模块的6脉冲并联
由于基本型电源模块没有电子分流控制，电流必须通过以下措施来平衡：
（1）使用相对短路电压VK=2％的线路电抗器
（2）在变压器和并行连接的基本性电源模块（相同类型且具有相同横截面和长度的电缆）之间使用对称电力布线
并联的各个基本型电源模块的电流减少值为额定值的7.5％。
S120基本型电源模块的12脉冲并联
12脉冲并行连接，多四个基本型电源模块由一台三绕组变压器在线路侧供电。在这种情况下，偶数的模块，即两个或四个，必须在两个次级绕组之间划分。两个次级绕组的基本型电源模块是由一个共同的控制单元控制，尽管有30°的相移。因为基本型电源模块为晶闸管产生的开关脉冲在12脉冲电路中必须有30°的相移，各个基本型电源模块的独立门控单元根据控制单元（控制）是不同步的。
S120电机模块并联连接供应带电隔离绕组系统的电机
由于绕组系统的电气隔离，这种布置具有以下优点：
变频器输出无需去耦措施来限制并联电机模块之间的任何潜在的循环电流（没有小长度的电缆和电机电抗器）。
这两种类型的调制系统，即空间矢量调制或脉冲边缘调制都可以使用，即当并联连接由基本型整流或智能型整流供应时，可获得的大输出电压几乎等于整流在三相侧的输入电压（97％）。当通过主动型整流供应并行连接时，由于增加的直流线路电压可得到比三相输入电压更高的输出电压。
目前，并行连接中的单个电机模块电流减少值为额定值的5％。
注：
可在电动机中实现的单独的绕组系统的数量取决于电机的极数。这意味着，并不总是能够实现并联连接的电机模块和绕组系统之间的分配。例如，两个电机模块并联对应一台电机在成本和容量上可能是解决方案，但它只能设计成三个独立绕组系统。在这种情况下，选择三个低功率输出电机模块作并联连接，或电机需要被连接起来作为一个公共绕组系统的电机将是必要的。如果选择后者，就需要执行去耦措施，并且它不可能使用脉冲边缘调制。
为了充分利用上述优点，新装置应经常用来评估采用独立的绕组系统电机和电机模块的协调并联连接的可能性。如果该变型是可行的，它应尽可能地使用。
常用的电机绕组系统
许多应用中不可能使用电气隔离绕组系统的电机，例如，由于电机级数无法实现所需的绕组系统数量,或者电机不是由西门子提供的，或者公共绕组系统的电机已经可用于该应用. 在这些情况下,并联的电机模块的输出通过电机接线盒的电机电缆互联。
下图显示了这种类型的布置。
并联的S120电机模块供应公共绕组系统的电机。
由于绕组系统的电耦合，这种布置相关的缺点如下：
为了限制两个并联电机模块之间产生循环电流需在变频器的输出端进行解耦。可以在电机模块和电机之间使用小长度电缆或每个电机模块输出端都安装一个电抗器来实现解耦。
(小电缆长度的详情请参阅章节“SINAMICS S120装柜型模块的一般信息”的“并联电机模块”一节)。
空间矢量调制是允许的调制系统。不能利用脉冲边缘调制。
绕组系统之间的电耦合意味着空间矢量调制和脉冲边缘调制之间的过渡无法控制以及从一个模式转换到另一个模式时的过流停机将是不可避免的。
因为脉冲边缘调制模式不可用，使用基本型或智能型整流给并联连接供电时大输出电压限制在约为三相输入电压的92%。
并联连接由主动型整流供电时，由于升高的直流电压，即使在脉冲前沿控制模式下输出电压也要比输入电压高。
并联连接的每个模块电流减少值是额定值的5%。
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