SINAMICS G120 变频器-施洛克机电设备（福州）有限公司

SINAMICS G120 变频器概述:

SINAMICS G120 系列变频器的设计目标是为交流电机提供经济的高精度的速度/转矩控制。
按照尺寸的不同（外形尺寸 FSA ~ FSGX）功率范围覆盖 0.37 kW ~ 250 kW (0.5 hp ~ 400 hp)，

广泛适用于变频驱动的应用场合。

外形尺寸 FSA，FSB和 FSC；包含功率模块，CU240E-2 F 控制单元和基本操作面板 BOP-2:

外形尺寸 FSD，FSE 和 FSF；包含功率模块，CU240E-2 F 控制单元和基本操作面板 BOP-2:

外形尺寸 FSGX；包含功率模块，CU240E-2 F 控制单元和基本操作面板 BOP-2:

SINAMICS G120 是由多种不同功能单元组成的模块化变频器。
构成变频器两个必须的主要模块为：
● 控制单元（CU）

控制单元可以通过不同的方式对功率模块和所接的电机进行控制和监控。它支持与本地或控制的

通信并且支持通过监控设备和输入/输出端子的直接控制。
CU240 控制单元
控制单元可以为变频器提供闭环控制功能，除此之外控制单元还可以完成其它的任务，它们可根据应

用的需要进行相应的参数化。有以下几种可选的控制单元：
● CU240B -2
● CU240B -2 DP
● CU240E -2
● CU240E -2
● CU240E -2 -F
● CU240E-2 DP-F

● 功率模块（PM）

功率模块可以驱动电机的功率范围为 0.37 kW 到 250 kW（0.5hp到 400 hp）。功率模块由于控制

单元里的微处理器进行控制。高性能的 IGBT 及电机电压脉宽调制技术和可选择的脉宽调制频率的采
用，使得电机运行极为灵活可靠。多方面的保护功能可以为功率模块和电机提供更高一级的保护。
通过创新的冷却理念和加涂层的电子模块可以使变频器的使用寿命和高效运行时间显著加长。这一

特点主要基于以下几个方面:
● 所有热损耗的散热通过外置的散热片
● 通风风道中没有电子器件
● 控制单元采用标准的自然对流散热
● 所有冷却空气流经散热片
SINAMICS G120 有以下可选的功率模块作为变频器基本单元：
PM240 功率模块
PM240 功率模块是按照不进行再生能量回馈设计的，它的特点是都带有内置的制动斩波器。制动中

产生的再生能量通过外接的制动电阻转化为热能进行消耗。
PM250 功率模块
PM250 功率模块采用了一种创新的电路设计，它可以与电源之间进行能量交换。这种创新的电路也

就允许再生的能量回馈到电网，达到节能的目的。
MMC 存储卡
MMC存储卡中存有变频器的参数设置。当应用中需要维修时，应用它可以达到方便快捷的目的。例如，

在更换变频器时需要进行存储卡数据的传递。相应的存储卡插槽位于控制单元的顶部。对于系统的扩

展，还有很多可选的部件，例如，进线侧的功率部件，直流母线的部件和负载侧的功率部件以及系统

的附件等。
进线侧功率组件
以下为可用于 SINAMICS G120 变频器基本单元的进线侧功率组件:
进线滤波器
加装附加的进线滤波器的 PM240 功率模块可以有更高的防止射频干扰的等级。
进线电抗器（仅适用于 PM240）
当系统的故障率高时，需要加装进线电抗器以保护变频器不受过大的谐波电流的干扰，因而防止过载，

并将进线谐波限制在允许的值内。
推荐的进线侧部件
这些进线侧部件是进一步推荐使用的部件，例如熔断器和断路器 (如果要符合IEC标准则必须考虑加装这

些进线侧部件)。有关所列的熔断器和断路器的详细信息可以在样本 LV 1和 LV 1 T 中找到。
直流母线部件
SINAMICS G120 变频器有以下直流母线可选部件:
制动电阻（仅适用于 PM240）
直流母线上的多余的能量可以通过制动电阻来消耗。因为 F 尺寸及以下的 PM240 功率模块内部都集成了

制动斩波器 (电子开关)，制动电阻可以直接与 PM240 功率模块连用。
负载侧功率部件
SINAMICS G120 变频器可以有以下可能的负载侧功率部件。加装输出电抗器或者LC滤波器以及正弦波滤

波器，可以使变频器在运行中有更长的屏蔽电缆长度并延长变频器的使用寿命:
输出电抗器（仅适用于 PM240）
输出电抗器可以减小电机绕组上的电压负载，以及采用长的电机电缆时，容性充放电电流加在功率部分

的附加负载。
LC 滤波器和正弦波滤波器 (即将面市)
LC 滤波器/正弦波滤波器可以减小电压的变化率并可以减小变频器运行过程中总是存在的容性充放电电

流。因而这种情况下将不再需要输出电抗器。

SINAMICS G120 变频器有以下可选的系统附件:
BOP-2 基本操作面板
BOP-2 基本操作面板可以用于对变频器的调试，运行监控以及输
入某个参数的设置。同时，BOP-2 操作面板为两行显示，不仅显
示参数值，还显示参数名称，更加方便了操作调试。
PC-变频器连接
如果安装了合适的软件(STARTER)，PC 机可以直接通过标准的
USB 对变频器进行控制和调试。在随 PC 连接组件的供货中包含
了一张带有STARTER 的光盘。
DIN 导轨安装适配器
DIN 导轨安装适配器可以将外形尺寸为 FSA 和 FSB 的变频器安装
到 DIN 导轨上 ( 2 条导轨间的中心距为 100mm)。
屏蔽端接组件
屏蔽端接组件使得电源进线和控制电缆的屏蔽层的固定更加简
单，消除机械应力并因此达到的 EMC 效果。

以下的电器组态和工程工具可以用于 SINAMICS G120 变频器:
MC 组态和选型工具 CA 01
互动式样本 CA 01 — 西门子自动化与驱动集团的电子样本 — 它包
含了超过 100000 种的产品，约 5 百万种的可能的驱动产品选型。
标准传动部组态工具用于帮助从 DT MC宽泛的产品线中选择正确的
电机和变频器。
SIZER 组态工具
SIZER PC 工具可以为 SINAMICS 和 MICROMASTER 4 变频器家族提供
一个简单易用的组态方式。当需要对硬件和软件进行技术设置时，
它可以提供支持。 SIZER可以提供从简单的单驱动到多轴的复杂驱动
应用的整个驱动系统组态的支持。
STARTER 变频器调试软件
变频器调试软件 STARTER，可以为调试、优化和诊断提供菜单帮
助向导。STARTER 不仅可以用于 SINAMICS 变频器，还可以用于
MICROMASTER4 系列变频器。
Drive ES 工程系统
Drive ES 是一个用于将西门子传动技术集成到 SIMATIC 自动化系统
的工程工具，以便进行简便、高效和节约的通讯、组态和数据管
理。STEP 7 Manager 为该操作过程提供了用户接口。其中包括一系
列可以安装于 SINAMICS 的软件包: Drive ES Basic，Drive ES SIMATIC
和 Drive ES PCS 7。

SINAMICS G120 变频器优点:
● 面向未来的模块化设计理念，提供了变频器的高度灵活性：
－可以在带电的状态下进行模块更换（热插拔）
－可拆卸的接线端子
－模块的更换更加简单，使维护极为方便友好
● 安全保护功能的集成，使得它更好的应用于有安全保护要求的设备和工厂
● 提供强大的通讯，支持 PROFINET 或 PROFIBUS 及 PROFIdriveProfile 4.0
－减少了接口数量
－全厂范围内组态
－操作更加简单
● PM250 创新的电路设计 (输入侧双向整流以及“减容"的直流环节)允许负载的动能回

馈到电网。由于再生的能量不再通过制动电阻转化成热能消耗掉，这样就为节能提供

了巨大的空间。
● 方便的 USB 接口使本地调试和故障诊断更加简单。
● 通过 Bico 技术可以实现多种集成的功能。
● 创新的冷却系统和带涂层的电路板可以显著提高变频器的稳定性和使用寿命：
－外部散热片冷却
－冷却风道中不包含电子模块
－控制单元能够通过对流独立散热
－重要的部件增加了额外的涂层
● 设备更换更加简单，通过基本操作面板和 MMC 卡进行参数克隆更加省时。
● 采用高的脉冲频率，保证电机的低噪声运行
● 紧凑，节省安装空间的设计
● 通过参数即可完成 50 Hz 或 60 Hz 电机 (IEC 或 NEMA 电机) 的设置
● 可进行数字量输入的 2/3 线选择（电平/脉冲信号）完成常用的控制方式的设置
● 可以通过通用工具 SIZER，STARTER 和 Drive ES 进行工程设置和调试，保证了组态