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步骤

1. 明确驱动类型和供电方式

2. 确定边界条件和集成至自动化系统

3. 确定负载情况，计算大负载力矩，确定电机

4. 确定 SINAMICS 电机模块

5. 其它轴重复第 3 步和第 4 步

6. 计算所需的直流母线功率和确定 SINAMICS 电源模块

7. 确定电源侧功率部件（主开关、熔断器、电源滤波器等）

8. 确定所需的闭环控制性能和选择控制单元，确定组件布线

9. 确定其他的系统组件

10. 计算组件对直流 24 V 供电的电流需要量并确定电源规格（例如：SITOP 装置及 24 V 电源模块）

11. 确定连接系统的组件

12. 配置驱动系统的组件
    ☐

1. 明确驱动类型

电机选型是以实际应用所需的转矩为基础的。

1FE2 的应用为主主轴驱动。

确定电机的输出转矩时，除了由应用决定的负载力矩外，还需明确以下机械数据：

要移动的质量

摩擦阻力

机械效率

大转速

大加速度和大减速度

周期时间

此外还需注意以下几点：

电网类型，在 IT 电网（非接地电网）上使用特定的电机类型和/或电源滤波器

环境温度、电机和驱动组件的安装高度

电机的选型应基于电机特定的极限特性曲线。这些极限特性曲线描述转矩或功率随转速变化的趋势。这些极限特性曲线展示了基于功率模块或电机模块的直流母线电压的电机极限特性。

直流母线电压取决于电网电压和电源模块的类型。

2. 确定边界条件和集成至自动化系统

选型时要注意，电机利用率要符合 100 K 绕组超温时的额定值。

将驱动集成至自动化系统时还需注意其他一些边界条件。

对于运动控制功能以及同步功能，要使用相应的自动化系统，例如：SINUMERIK。

通过 PROFIBUS 实现驱动与上位自动化系统的连接。

3. 确定负载情况，计算大负载力矩，确定电机

电机的选型应基于电机特定的极限特性曲线。

极限特性曲线描述了不同转速下的转矩变化以及基于电网电压和供电功能的电机极限。

M，单位：Nm；n，单位：rpm

图片: 同步电机极限特性曲线

电机的选型应根据所选应用中出现的负载情况而定。

为不同的负载情况使用不同的特性曲线。

定义了以下工作制：

连续工作制

断续周期工作制

任意工作制

根据负载情况确定电机

1. 在特性曲线上找到具备特定转矩和转速的工作点，根据该点上的负载情况确定电机规格。

2. 确定工作制并确定负载情况

3. 计算大电机转矩

   大电机转矩出现在加速阶段。在该加速阶段中，负载力矩和启动力矩相加，得出所需的电机大转矩。

4. 通过电机的极限特性曲线验证大电机转矩是否合适。

5. 确定电机

   在确定电机时必须考虑下列标准：

6. - 必须遵循动态极限值。所有“转矩-转速"点必须位于相关的极限特性曲线下方。

7. - 必须遵循电机温升极限。同步电机的有效转矩必须位于 S1（连续工作制）特性曲线下方。电机平均转速下的电机有效转矩根据工作制得出。

   提示 同步电机时需注意，允许的大电机转矩在电压极限特性曲线的高速区内会减小。 为了防止电压波动，要与电压极限特性曲线保持 10 % 的距离。

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连续工作制

在连续工作制下，转矩与转速之间存在特殊的函数关系，

例如：M = 常数，M ~ n

2，M ~ n 或 P = 常数。

该驱动通常在稳态工作点上运行。此时需要为该稳态工作点进行基本负载设计。

基本负载力矩必须位于 S1 特性曲线上或在其下方。

而针对短时过载的情况，例如电机启动时，则需要进行过载设计。

同步电机的峰值转矩必须位于电压极限曲线下方

M，单位：Nm；n，单位：rpm
AP 1	启动，例如 1 分钟
AP 2	连续工作制（S1），连续工作多个小时（带水冷）
AP 3	连续工作制（S1），连续工作多个小时（不带水冷）

图片: 连续工作制时的电机选择

提示 不带水冷的运行中必须存在自然对流。