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| 起源の場所 | ドイツ |
| ブランド名 | SIMENS |
| 証明 | CE RoHS |
| モデル番号 | 6SN1146-1AB00-0BA1 |
「シーメンス 6SN1146-1AB00-0BA1」は、SIMODRIVE 611 ドライブシステム用の 5/10kW 非レギュレーテッドインフィードモジュールです。このモジュールは、三相 AC 電源を、すべての SIMODRIVE 611 軸モジュールおよびスピンドルモジュールがエネルギーを供給する DC バス電圧に変換します。
SIMODRIVE 611 マルチ軸ドライブキャビネットでは、インフィードモジュールが電源ゲートウェイとなります。DC リンクバス上のそれより右側にあるすべてのもの（X、Y、Z を駆動するフィード軸モジュール、およびスピンドルモジュール）は、インフィードモジュールの整流器と DC リンクコンデンサバンクを通じてエネルギーを得ます。
SIMODRIVE 611 は、1990 年代半ばから 2000 年代にかけてシーメンスの SINUMERIK CNC 工作機械向けの主要サーボドライブシステムであり、現在でも世界中の製造業における膨大な数の設置済み加工センター、旋盤、研削盤、生産ラインで稼働しています。
インフィードモジュールが故障した場合（通常は長年の稼働後のコンデンサ劣化、整流ダイオードの故障、または制御ボードの問題が原因）、ドライブキャビネット全体が DC リンク供給を失い、機械上のすべての軸が停止します。
インフィードモジュールは、SIMODRIVE 611 システムにおける最も重要な単一障害点の一つであり、信頼性の高い予備部品を維持することは、機械オペレーターの標準的な慣行です。
非レギュレーテッドという名称は、このモジュールをレギュレーテッドインフィードバリアントと区別します。
レギュレーテッドインフィードモジュール（6SN1145 シリーズなど）では、アクティブ制御回路が入力電源の変動に関係なく DC リンク電圧を安定した値に調整し、サーボ軸がブレーキをかける際にエネルギーをメインに戻すことができます（減速する機械軸の運動エネルギーは、ブレーキ抵抗器で熱として放散されるのではなく、グリッドに戻されます）。
非レギュレーテッド 6SN1146 インフィードは、パッシブダイオード整流器を介して AC を DC に変換します。これは、よりシンプルで堅牢なハードウェアでコンポーネントが少ないですが、DC リンク電圧は AC 入力電圧によって変動し、回生は不可能です。ブレーキエネルギーはパルス抵抗器で放散する必要があります。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| 連続電力 | 5 kW |
| ピーク電力 | 10 kW |
| 入力 | 三相 380–480VAC |
| DC リンク出力 | 0–490V DC (380VAC 時) ～ 0–680V DC (480VAC 時) |
| 効率 | 0.98 (98%) |
| モジュール幅 | 50mm |
| DC リンク容量 (最大) | 1200 µF |
| 冷却 | 内部 + 外部 |
| 動作温度 | 0 ～ +45℃ |
| 重量 | 6.5 kg |
| ステータス | 生産終了 |
DC リンク（Zwischenkreis）は、SIMODRIVE 611 キャビネットを水平に走る高電圧 DC バスであり、左側のインフィードモジュールと右側のすべての軸モジュールを接続します。完全に搭載された SIMODRIVE 611 キャビネットでは、これは 4 ～ 8 個の軸モジュールを意味する可能性があり、それぞれが 1 つまたは 2 つのサーボ軸を管理し、すべてが同じ DC リンクから電力を供給されます。
インフィードモジュールの仕事は、このバスに十分な電圧と利用可能な電流を維持し、すべての軸モジュールが必要なエネルギーをコマンドされた動きのために得られるようにすることです。
定常状態（機械軸が加速していないとき）では、軸モジュールは摩擦に対する位置保持、工具切削力に対する速度維持、および軸の制御電子機器への電力供給に必要なエネルギーのみを消費します。
DC リンクへの電流需要は低いです。ラピッドトラバース加速時（すべての軸が同時に最大ラピッドフィードレートまで加速するとき）には、DC リンクへのピーク電力需要が急激にスパイクします。
6SN1146-1AB00-0BA1 の 10kW ピーク定格は、DC リンクコンデンサバンク（最大 1200µF）から、DC リンク電圧が軸モジュールの最小動作電圧を下回ることなく、これらの短いピーク需要を供給するモジュールの能力を定義します。
5kW の連続定格は、インフィードが無限に維持できる平均電力を定義します。これは、軸が全体として 5kW を超える連続入力電力を必要としない SIMODRIVE 611 インストールに適しています。
より重い連続加工負荷を持つ機械の場合、より大きなインフィードモジュール（6SN1145 またはより高定格の 6SN1146 バリアント）は、より高い連続定格を提供します。
6SN1146-1AB00-0BA1 は、内部および外部冷却の両方をサポートしており、機械メーカーやサービスエンジニアに設置方法の柔軟性を提供します。
内部冷却モジュール内部に搭載されたファンを使用して、モジュールの前面または後面のヒートシンクフィンに空気を引き込みます。これはデフォルトの設置方法です。ファンは 50mm のモジュール幅内に自己完結しており、外部冷却インフラストラクチャは不要です。
内部冷却ファンは、SIMODRIVE 611 キャビネット全体に十分な空気の流れを必要とします。通常、下部にキャビネットファンユニットがあり、冷たい空気を吸い込み、暖かい空気を上部から排出します。
外部冷却モジュールのパワー半導体ヒートシンクを制御キャビネットの外側に取り付けます。通常は、キャビネット背面パネルの切り欠きを通して行います。
ヒートシンクはキャビネットの外側に伸び、キャビネット外の周囲空気（または液体冷却回路に接続されたコールドプレート）に熱を直接放散します。
この配置により、インフィードモジュールの整流回路によって発生する熱が制御キャビネットの外側に保たれ、キャビネット内部の温度上昇が低減され、キャビネットの空調の必要性が低減または排除されます。
外部冷却は、キャビネットの周囲温度がぎりぎりである場合、または複数のドライブモジュールからの総熱負荷が、そうでなければ大きくて高価なキャビネットエアコンを必要とする場合に推奨されます。
6SN1146-1AB00-0BA1 の 98% の効率値は、モジュールが AC 入力電力を DC リンク電力にどれだけ効果的に変換するかを示します。5kW の連続出力では、入力電力の 2% がモジュール内部で熱として放散されます（約 100W）。
この 100W はモジュールの内部コンポーネントと周囲のキャビネット空気を加熱し、冷却システムで除去する必要があります。
10kW のピークでは、熱放散は約 200W に増加します。これは、モジュールの熱質量が温度を安全な制限を超えずに過渡状態を吸収するのに十分短い時間です。
98% の効率は、整流ダイオードの低い順方向電圧降下（通常、最新のドライブ整流器にはショットキーまたは超高速回復ダイオードが使用されています）と、追加の損失を発生させるアクティブレギュレーション回路の不在を反映しています。
スイッチングコンバータを介して DC リンク電圧をアクティブに制御するレギュレーテッドインフィードモジュールは、アクティブレギュレーションステージでのスイッチング損失により、効率がわずかに低下します。
Q1: 6SN1146（非レギュレーテッド）と 6SN1145（レギュレーテッド）インフィードモジュールの違いは何ですか？また、それぞれいつ使用するのが適切ですか？
6SN1145 レギュレーテッドインフィードモジュールには、IGBT スイッチングを使用して DC リンク電圧を正確に調整し、ドライブがブレーキをかける際にメインへのエネルギー回生を可能にするアクティブフロントエンド（AFE）整流器が搭載されています。
これにより、パルス抵抗器（ブレーキ抵抗器）が不要になり、ブレーキエネルギーがグリッドに戻されるため、運用コストとキャビネット内の熱が削減されます。6SN1146 非レギュレーテッドインフィードは、パッシブダイオード整流器を使用します。アクティブ制御なし、回生なしで、ブレーキエネルギーを吸収するためにパルス抵抗器が必要です。
非レギュレーテッドモジュールは、よりシンプルで堅牢、かつ初期コストが低いです。ブレーキ要件が軽い工作機械（短い移動軸、低慣性）の場合、非レギュレーテッドインフィードで十分です。
高慣性スピンドルや頻繁な回生ブレーキがかかる軸（大型加工センター、ヘビーデューティ旋盤）の場合、レギュレーテッドインフィードの回生機能は、測定可能なエネルギーとコストの節約を提供します。
Q2: 6SN1146-1AB00-0BA1 は、リニア軸とスピンドルの両方の SIMODRIVE 611 軸モジュールに同時に電力を供給できますか？
はい。SIMODRIVE 611 DC リンクバスはすべてのモジュールで共有されます。フィード軸モジュールとスピンドルモジュールは、インフィードモジュールが供給する同じバスから電力を供給されます。
インフィードモジュールは軸タイプを区別しません。DC リンク電圧を維持し、接続されたモジュールが要求する電流を、ピーク定格まで供給します。
インフィードモジュールの連続およびピーク定格は、特定の機械アプリケーションの最悪のデューティサイクル下でのすべての接続軸およびスピンドルモジュールの総電力需要に対してサイズ設定する必要があります。
Q3: モジュールは 0℃ ～ +45℃ の動作温度定格です。キャビネットの周囲温度が 45℃ を超えた場合はどうなりますか？
+45℃ を超える周囲温度での動作は、インフィードモジュールの連続電力定格の derating を必要とします。モジュールの冷却システムは、周囲温度が設計限界を超えている場合に、全電力で内部コンポーネントの温度を安全な制限内に維持できません。
実際には、十分な換気または空調を備えた SIMODRIVE 611 ドライブキャビネットは、キャビネットのドアが熱い環境で開いたままになっている場合や、キャビネットの換気が不十分な場合を除き、内部温度が +45℃ を超えることはめったにありません。
キャビネットの周囲温度が一貫して +45℃ に近づくか、またはそれを超える場合は、信頼性の高い動作を維持するために、外部冷却（上記参照）または追加のキャビネット冷却を実装する必要があります。
Q4: モジュールは生産終了しています。交換用ユニットや修理はまだ利用可能ですか？
6SN1146-1AB00-0BA1 は、約 2015 年にシーメンス OEM 生産によって生産終了しました。しかし、SIMODRIVE 611 機械の設置ベースは依然として広範であり、産業用中古品および修理市場は、このモジュールへの信頼性の高いアクセスを提供します。
信頼できる産業用電子機器修理施設は、故障したユニットを再生できます。DC リンクコンデンサ（最も一般的な経年劣化による故障）を交換し、整流ダイオードをテストし、制御ボードを再調整します。
専門の SIMODRIVE 修理施設からの保証付き再生ユニットは、ドライブシステム全体をアップグレードする（SINAMICS S120 に）ことが正当化されない機械にとって、実用的で費用対効果の高いメンテナンスソリューションです。
Q5: この非レギュレーテッドインフィードモジュールには、どのパルス抵抗器（ブレーキ抵抗器）が必要ですか？
6SN1146-1AB00-0BA1 にはパルス抵抗器は含まれていません。パルス抵抗器は SIMODRIVE 611 システムの別のモジュールです。
適切なパルス抵抗器は、接続された軸モジュールの総ブレーキエネルギーとピークブレーキ電力に基づいて選択されます。シーメンスの SIMODRIVE 611 ドライブ構成ドキュメントには、インフィードモジュール定格、接続された軸モーターサイズ、および適切なパルス抵抗器モジュールのカタログ番号を関連付ける選択テーブルが用意されています。
パルス抵抗器モジュールは、同じキャビネット内の DC リンクバスに接続され、軸が減速する際にすべての接続軸モジュールからのブレーキエネルギーを吸収します。
