西门子3RA6120-2BP33紧凑型负载馈线直接启动器技术解析

作为电子工程师，在工业自动化控制领域，选择合适的启动器至关重要。今天我们就来详细解析西门子的3RA6120 - 2BP33 SIRIUS紧凑型负载馈线直接启动器。

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一、产品概述

这款启动器属于SIRIUS品牌，产品类型为紧凑型直接启动器，产品型号为3RA6120 - 2BP33。它适用于690V电压，控制电路可支持110 - 240V的AC/DC电源，频率范围为50 - 60Hz，额定电流范围是0.32 - 1.25A，防护等级为IP20。主电路采用无端子插入式连接，辅助电路则使用弹簧式端子连接。

二、技术参数剖析

（一）通用技术数据

1. 功能特性：该启动器具备控制电路接口以实现并联布线，还带有扩展辅助开关。
2. 功率损耗：在交流热运行状态下，额定电流时的功率损耗为0.1W，每极0.03W；无负载电流时功率损耗为6W。
3. 绝缘与耐压：额定绝缘电压为690V，污染等级为3，额定浪涌电压耐受值为6000V。主电路与辅助电路之间安全隔离的最大允许电压为400V，辅助电路与辅助电路之间为250V，控制电路与辅助电路之间为300V。
4. 防护与耐受：NEMA防护等级为其他，抗冲击能力为在所有轴上以60m/s²（6g）的加速度承受10ms的3次冲击；抗振动能力为频率4 - 5.8Hz时，振幅15mm；频率5.8 - 500Hz时，加速度20m/s²，共10个循环。
5. 使用寿命：主触点、辅助触点和信号触点的典型机械使用寿命均为10000000次。辅助触点在DC - 13、6A、24V时的典型电气寿命为30000次，在AC - 15、6A、230V时为200000次。
6. 运行类型：按照IEC 60947 - 6 - 2标准为连续运行，参考代码为Q，物质禁用日期为2012年5月1日。

（二）环境条件

1. 海拔与温度：安装海拔最高为2000m，运行时环境温度范围为 - 20 - +60°C，储存和运输时为 - 55 - +80°C。
2. 湿度：运行时相对湿度为10 - 90%。

（三）主电路参数

1. 极数与电流：主电流电路的极数为3，电流依赖型过载释放的可调电流响应值为0.32 - 1.25A。
2. 容量公式：接通容量极限电流公式为38.4 x Ie，分断容量极限电流公式为32 x Ie。
3. 电机性能：对于4极交流电机，在400V额定值时可输出0.37kW，500V时为0.55kW，690V时为0.75kW。AC - 3额定值下的最大工作电压为690V。
4. 运行电流与功率：在AC 400V额定值时运行电流为1.25A；在AC - 43模式下，400V时为1.1A，500V时为1.2A，690V时为1.1A。AC - 3模式下400V额定值的运行功率为370W；AC - 43模式下，400V时为370W，500V时为550W，690V时为750W。
5. 开关频率：空载开关频率为3600次/小时，AC - 41模式下最大运行频率为750次/小时，AC - 43模式下最大为250次/小时。

（四）控制电路参数

1. 电压类型与范围：控制电压类型为AC/DC，交流控制电源电压在50Hz和60Hz时均为110 - 240V，直流控制电源电压为110 - 240V。
2. 频率与保持功率：控制电源电压频率额定值为50Hz和60Hz，交流保持功率最大为6W，直流最大为5.1W。

（五）辅助电路参数

1. 触点数量：辅助触点有1个常闭触点和1个常开触点，信号触点中瞬时短路脱扣单元有1个常开触点，电流依赖型过载释放有1个转换触点。
2. 运行电流：辅助触点在AC - 12模式下的最大运行电流为10A，在DC - 13、250V时为0.27A。

（六）保护与监测功能

1. 脱扣等级：脱扣等级可在CLASS 10和20之间调节。
2. 分断能力：运行短路电流（Ics）在400V时为53kA，500V和690V额定值时均为3kA。

（七）UL/CSA评级

1. 满载电流：三相交流电机在480V和600V额定值时的满载电流均为1.25A。
2. 机械性能：在460/480V和575/600V额定值时，三相交流电机的机械性能均为0.5hp。
3. 辅助触点额定值：根据UL标准，辅助触点的额定值有多种，如21 - 22、13 - 14、43 - 44为Q600 / A600等。

（八）短路保护

1. 保护功能：具备短路保护功能，采用电磁式设计。
2. 熔断器规格：辅助开关短路保护的熔断器为10A的gL/gG型；短路脱扣信号开关短路保护需要6A的gL/gG/400V熔断器；过载脱扣信号开关短路保护需要4A的gL/gG/400V熔断器。

三、安装与连接

（一）安装位置与方式

安装位置任意，但推荐垂直安装在水平标准安装轨上，采用螺丝和卡扣式安装方式。

（二）外形尺寸

启动器高度为191mm，宽度为45mm，深度为165mm。

（三）连接方式

1. 主电路：主电路具备可移除端子，采用无端子插入式电气连接。可连接的导体横截面，对于实心导体为2x (1.5 - 6mm²)、1x 10mm²；对于有芯端处理的细绞合导体为2x (1.5 - 6mm²)；对于无芯端处理的细绞合导体也为2x (1.5 - 6mm²)；在AWG电缆时为2x (16 - 10)、1x 8。
2. 辅助与控制电路：辅助和控制电路具备可移除端子，采用弹簧式端子电气连接。可连接的导体横截面，对于实心导体为2x (0.25 - 1.5mm²)；对于有芯端处理的细绞合导体为2x (0.25 - 1.5mm²)；对于无芯端处理的细绞合导体同样为2x (0.25 - 1.5mm²)；在AWG电缆时为2x (24 - 16)。

四、安全与兼容性

（一）安全相关数据

根据SN 31920标准，高需求率下的B10值为3000000，低需求率下危险故障比例为40%，高需求率下为50%，低需求率下的故障率为100FIT，根据IEC 61508标准的证明测试间隔或使用寿命T1值为20年。

（二）电磁兼容性

该启动器在电磁兼容性方面表现良好，能承受多种干扰，如IEC 61000 - 4 - 4规定的突发干扰、IEC 61000 - 4 - 5规定的导体 - 地浪涌和导体 - 导体浪涌等。主触点和辅助触点在不同干扰下有相应的耐受电压，高频辐射干扰在0.15 - 80MHz时为10V，场基干扰为10V/m，静电放电为8kV，传导HF干扰发射和场束缚HF干扰发射在不同频率范围为Class A。

五、认证与信息获取

（一）认证情况

该启动器获得了多种认证，如EMC、EAC、CCC、CE等，还包括一些船用认证和其他类型的测试报告。

（二）信息获取途径

西门子为用户提供了丰富的信息获取渠道，包括信息和下载中心（https://www.siemens.com/ic10 ）、工业商城（https://mall.industry.siemens.com/mall/en/en/Catalog/product?mlfb=3RA6120 - 2BP33 ）、Cax在线生成器（http://support.automation.siemens.com/WW/CAXorder/default.aspx?lang=en&mlfb=3RA6120 - 2BP33 ）、服务与支持（https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/ps/3RA6120 - 2BP33 ）以及图像数据库（http://www.automation.siemens.com/bilddb/cax_de.aspx?mlfb=3RA6120 - 2BP33&lang=en ）等。

电子工程师在选择和使用这款启动器时，需要综合考虑以上各项技术参数和特性，以确保其在实际应用中能够稳定、可靠地运行。大家在实际使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎一起交流探讨。