西门子S120有源整流装置电源模块-上海泰璇自动化科技有限公司

西门子S120有源整流装置电源模块

更新时间：2026-08-19

浏览次数：310

西门子SINAMICS S120 有源整流装置电源模块（ALM，Active Line Module，又称调节型电源模块）是S120驱动系统的核心前端功率单元，集成了整流与能量回馈功能，适用于对电能质量、母线电压稳定性及节能要求较高工业场景。

一、核心功能与工作原理

双向能量流（四象限运行）：整流模式下，将三相交流电整流为稳定的直流电（如600V DC）供给电机模块；回馈模式下，将电机制动时产生的再生能量逆变成交流电回馈至电网，实现节能（适用于大惯量负载及频繁制动场合，如起重机、数控机床）。
稳压直流母线：采用闭环控制，直流母线电压可调（通常为进线电压的1.43~2.0倍，出厂默认1.5倍），能有效抑制电网电压波动对电机端电压的影响，保证系统运行平稳。
高电能质量：采用IGBT（或IGCT）整流与PFC（功率因数调节）技术，实现功率因数接近1，谐波畸变率极低（THDi≤5%），对电网反作用小，无需额外无功补偿。
预充电与保护：配备预充电回路，上电时限流，保护电容与功率器件；具备保护功能（过压、欠压、过流、过载、过热、接地故障等）。

二、主要技术特点

动态响应快：控制精度高，电机速度波动小，适用于高精度的伺服运动控制。
高效节能：有源模式下效率≥98%，轻载时支持智能降损耗节能运行。
通信与集成：标配DRIVE-CLiQ高速通信接口，即插即用，可快速与S120控制单元（CU）及电机模块进行数据交换，支持TIA Portal/STARTER一键组态与在线诊断。

三、典型应用场景

数控机床：如加工中心、车铣复合，用于主轴及进给驱动，满足高精度、高动态响应需求。
起重机械：如桥式起重机、龙门吊，利用四象限运行实现制动能量回馈，节能降耗。
塑料机械：如大型注塑机、挤出机，实现四象限运行，节能降耗。
工业机器人：如重载机器人，满足大功率驱动单元需求。

四、系统配置与安装要求

系统配套：ALM 通常需与有源接口模块（AIM）配合使用，AIM 集成了线路滤波器、预充电回路及电源电压监控电路，用于进一步抑制电网谐波和进行电压匹配。
安装与散热：多为书本型（Booksize）或机柜型，需垂直安装于控制柜内，要求留有足够的风道（上下方≥50mm）并配合外部风冷，确保在0~+40℃环境温度下稳定运行。

注：ALM 相比基本型（BLM）和智能型（SLM）成本较高，但其在母线电压稳定性、能量回馈节能及电网谐波治理方面具有显著优势，是驱动系统

自换相馈电/反馈单元（馈电和再生反馈方向有 IGBT）可提供可调直流链路电压。这就意味着所连接的电机模块可与电源电压退耦。在容许电压误差内的电源电压波动对电机电压没有影响。调节型输入模块设计用于连接到中线接地 (TN, TT) 和未接地 (IT) 电源系统。

直流链路通过集成预充电电阻器进行预先充电。

为了运行有源整流装置，必须使用适宜的有源滤波装置。

书本型调节型输入模块具有以下标准接口：

1 个电源接口，通过螺钉型端子连接
1 个 24 VDC 电子装置电源接口，通过 24V 端子适配器连接（在供货范围内）
1个直流链路接口，通过集成直流链路母排连接
3 个 DRIVE-CLiQ 插座
2 个PE（保护性接地）接口

调节型电源模块(Active Line)的状态通过两个多色 LED 来显示。

通过连接板，通过屏蔽接线端子或喉箍，可以将电源线的屏蔽连接到 100mm 宽的调节型电源模块的集成屏蔽接线板上。例如 Weidmüller 公司的 KLBÜ4 型号。屏蔽接线端子不能用来消除导线张力。对于 150 mm、200 mm 和 300 mm 宽的模块，另外提供有一种屏蔽接线板。

信号电缆的屏蔽端可通过一个屏蔽连接端子（如 Weidmüller 型 KLBÜ SC）连接到输入模块。

调节型电源模块的供应范围包括：

DRIVE-CLiQ 电缆，用于驱动控制左侧相邻的控制单元连接，长度为 0.11 m
DRIVE‑CLiQ 电缆（长度取决于模块宽度），用于将有源整流装置连接到相邻的电机模块，长度 = 有源整流装置的宽度 + 0.11 m
2 个盲插头，用于密封未使用的 DRIVE-CLiQ 插座
跳线，用于连接 24VDC 母排和相邻的电机模块
24 V 终端适配器 (X24)
用于数字量输入的连接器 X21
80 kW 和 120 kW 有源整流装置的风扇（电压由有源整流装置提供）
1 套 30 种语言的警示版
1 个导热片
（仅用于带冷却板的调节型输入模块）

有源整流柜通过 DRIVE CLiQ 接收控制信息：

控制单元 CU320‑2
SINUMERIK 840D sl，带有

NCU 710.3B PN
NCU 720.3 PN
NCU 730.3 PN
数控扩展单元 NX10.3/NX15.3

SIMOTION D

书本型调节型输入模块的连接示例

	书本型变频调速柜中的调节型电源模块 6SL3130-7TE...
线路电压（至海拔高度 2000 (6562 ft) 米）	380 ... 480 V 3 AC ± 10 %（运行时 -15 % < 1 分钟）或
电源频率	47 ... 63 Hz
SCCR（短路电流额定值）	在与建议使用的 J 级熔断器或符合 UL489 / CSA 22.2 编号 5-02 标准的断路器组合时，65 kA 参见建议的电源侧组件
输入功率因数
有源模式
基波功率因数 (cos φ₁)	1（出厂设置），可通过输入一个无功电流设定点来改变
总数 (λ)	1（出厂设置）
智能模式
基波功率因数	>0.96
综合值	0.65 ... 0.9
过电压类别至 EN 60664‑1	III 类
直流回路电压V_d	直流环节电压可作为与输入电压分离的一个电压而被调节。非调节模式直流回路电压保持与整流线路电压平均值时的线路电压比例。直流环节电压的出厂设定值： 380 ... 400 V 3 AC:600 V（调节模式） 400 ... 415 V 3 AC:625 V（调节模式） 416 ... 480 V 3 AC:1.35 x线路电压（非调节模式）¹⁾
电子装置电源	24 V DC -15 %/+20 %
无线电干扰抑制
标准（调节型输入模块 + 调节型接口模块）	安全类别符合 EN 61800‑3 的 Cat C3，总电缆长度最长 350 m (1148 ft)
带电源滤波器	EN 61800-3 的类别 C2，总电缆长度最长 350 m (1148 ft) EN 61800 3 的类别 C3，总电缆长度 350 m 到 1000 m (1148 ... 3281 ft)
冷却方式	内部空气冷却，电源装置通过内置风扇提高空气冷却程度
容许的环境和冷却剂温度（空气）电源侧部件、电源模块和电机模块运行过程中时	0 … 40 °C (32 … 104 °F) 无降额， > 40 … 55 °C (104 … 131 °F)，参见降额特性
安装海拔高度	最高海拔 1000 m (3281 ft)，无降额；海拔 >1000 … 4000 m (3281 … 13124 ft)，参见降额特性
一致性声明	CE（低压和 EMC directive 规程）
许可证书	cULus

¹⁾如果连接的电机适用于 > 650 V 直流，则也可以选择有源模式。

电源电压 380 ... 480 V 3 AC		书本型变频调速柜中的调节型电源模块
内部空气冷却		6SL3130-7TE21-6AA4	6SL3130-7TE23-6AA3	6SL3130-7TE25-5AA3	6SL3130-7TE28-0AA3	6SL3130-7TE31-2AA3
整流/再生回馈功率
额定功率 P_额定
380 V 3 AC 时	kW	16	36	55	80	120
460 V 3 AC 时 ⁵⁾	(hp)	(18)	(40)	(60)	(100)	(150)
对于 S6 规格 P_S6 (40 %)	kW	21	47	71	106	145
P _最大	kW	35	70	91 (110 ¹⁾)	131	175
直流链路电流
600 V DC 时	A	27	60	92	134	200
对于 S6 工作制 (40 %)	A	35	79	121	176	244
最大值	A	59	117	152 (176 ¹⁾)	218	292
输入电流
额定电流 380/400/480 V 3 AC 时	A	26/25/21	58/55/46	88/84/70	128/122/102	192/182/152
对于 S6 工作制 (40 %) 400 V 时	A	32	71	108	161	220
在 400V 时，最大	A	54	107	139 (168 ¹⁾)	200	267
电流需要量 24 V DC 电子装置电源，最大	A	1.1	1.5	1.9	2	2.5
载流能力
24 V 直流母排	A	20	20	20	20	20
直流链路母排	A	100	200	200	200	200
直流回路电容
有源整流单元	μF	710	1410	1880	2820	3995
变频调速柜，最大	μF	20000	20000	20000	20000	20000
功率损耗 ²⁾	kW	0.28	0.67	0.95	1.38	2.24
冷却空气需要量	m³/s (ft³/s)	0.016 (0.57)	0.031 (1.09)	0.044 (0.155)	0.144 (5.09)	0.144 (5.09)
声压等级 L _pA (1 m)	dB	<60	<65	<60	<73	<73
输入连接 U1, V1, W1		螺钉型端子 (X1)	M6 螺柱 (X1)	M8 螺柱 (X1)	M8 螺柱 (X1)	M8 螺柱 (X1)
最大导线截面	mm²	2.5 ... 10	2.5 ... 50	2.5 ... 95, 2 × 35	2.5 ... 120, 2 × 50	2.5 ... 120, 2 × 50
屏蔽连接		集成在连接器中	见附件	见附件	见附件	见附件
PE 连接		M5 螺钉	M6 螺钉	M6 螺钉	M8 螺钉	M8 螺钉
电缆长度，最大值所有功率电缆与直流链路之和
屏蔽	m (ft)	630 (2067) ³⁾	630 (2067) ³⁾	1000 (3281)	1000 (3281)	1000 (3281)
未屏蔽	m (ft)	850 (2789)	850 (2789)	1500 (4922)	1500 (4922)	1500 (4922)
防护等级		IP20	IP20	IP20	IP20	IP20
尺寸
宽度	mm (in)	100 (3.94)	150 (5.91)	200 (7.87)	300 (11.81)	300 (11.81)
高	mm (in)	380 (14.96)	380 (14.96)	380 (14.96)	380 (14.96)	380 (14.96)
带风扇 ⁴⁾	mm (in)	–	–	–	629 (24.76)	629 (24.76)
深度	mm (in)	270 (10.63)	270 (10.63)	270 (10.63)	270 (10.63)	270 (10.63)
重量，约	kg (lb)	7 (15.4)	10 (22.0)	16 (35.3)	23 (50.7)	23 (50.7)

¹⁾ 与有源滤波装置 6SL3100-0BE25-5AB0 结合使用时可达到更高峰值输出（关于操作循环的限制，请见 SINAMICS S120 手册）。

²⁾ 额定输出下调节型输入模块的功耗（包括 24 VDC 电子电源的功耗）。

³⁾ 与有源滤波装置和基本输入滤波器组合使用的最大电缆长度（Category C3，根据EN 61800-3）。

⁴⁾ 随调节型电源模块提供有风扇，必须在调试电源模块之前安装。

⁵⁾ 标称 HP 额定值仅用于轻松的安装部件。电源模块输出取决于电机模块负载，并进行相应的设计。