Το πεδίο του τμήματος ισχύος προς 600A 6RY1703-0CA03 6RY1 703-0CA03 6RY17O3-OCAO3

Siemens 6RY1703-0CA03 | SIMOREG DC-MASTER 6RA70 Πίνακας Τροφοδοσίας Πεδίου — C98043-A7014-L1, Για Ονομαστικά Ρεύματα Οπλισμού 30 έως 100Α, Ενεργό Προϊόν

Επισκόπηση

Ο Siemens 6RY1703-0CA03 είναι ο Πίνακας Τροφοδοσίας Πεδίου για τους οδηγούς SIMOREG DC-MASTER 6RA70 στην περιοχή ονομαστικών ρευμάτων οπλισμού 30Α έως 100Α — ο εξειδικευμένος πίνακας που διαχειρίζεται την ελεγχόμενη παροχή DC στην περιέλιξη πεδίου του κινητήρα DC.

Σε ένα σύστημα κίνησης κινητήρα DC, η περιέλιξη πεδίου και η περιέλιξη οπλισμού τροφοδοτούνται ανεξάρτητα: η περιέλιξη οπλισμού (όπου το κύριο τμήμα ισχύος του οδηγού μετατρέπει AC σε ελεγχόμενο DC) φέρει το ρεύμα φορτίου και παράγει ροπή, ενώ η περιέλιξη πεδίου δημιουργεί τη μαγνητική ροή του κινητήρα. 

Ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου ελέγχει αυτή τη μαγνητική ροή και, μέσω αυτής, την αντίστροφη Ηλεκτροκινητική Δύναμη (ΗΕΔ) του κινητήρα, τη σταθερά ροπής και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας σε όλο το εύρος ταχύτητας.

Η κατανόηση του γιατί ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου είναι σημαντικός απαιτεί μια σύντομη ματιά στη φυσική των κινητήρων DC.

Η τάση οπλισμού ενός κινητήρα DC τύπου shunt ή ανεξάρτητης διέγερσης σχετίζεται με την ταχύτητά του και την ισχύ του πεδίου μέσω της εξίσωσης αντίστροφης ΗΕΔ: V_a ≈ K × φ × n, όπου K είναι μια σταθερά μηχανής, φ είναι η ροή πεδίου και n είναι η ταχύτητα περιστροφής. Στην ονομαστική ταχύτητα (η ταχύτητα στην οποία η τάση οπλισμού φτάνει την ονομαστική της τιμή), το πεδίο έχει πλήρη ισχύ και ο κινητήρας αποδίδει πλήρη ροπή με ονομαστικό ρεύμα.

Πάνω από την ονομαστική ταχύτητα, το πεδίο αποδυναμώνεται προοδευτικά — μειώνοντας το φ — το οποίο επιτρέπει την αύξηση της ταχύτητας ενώ η τάση οπλισμού παραμένει σταθερή. Αυτή η αποδυνάμωση πεδίου είναι ο μηχανισμός που επεκτείνει το εύρος ταχύτητας ενός κινητήρα DC πάνω από την ονομαστική ταχύτητα, και ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου την εκτελεί υπό την εντολή της πλακέτας ελέγχου CUD1 του SIMOREG.

Για οδηγούς στην περιοχή ονομαστικού ρεύματος οπλισμού 30–100Α — η οποία καλύπτει κινητήρες DC από περίπου λίγα κιλοβάτ έως περίπου 45 kW ανάλογα με την τάση — ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου C98043-A7014-L1 παρέχει την ανορθωμένη και ρυθμισμένη έξοδο DC που απαιτείται από την περιέλιξη πεδίου του κινητήρα.

Ο πίνακας λαμβάνει το σημείο ρύθμισης του ρεύματος πεδίου από την πλακέτα μικροεπεξεργαστή CUD1, συγκρίνει το πραγματικό ρεύμα πεδίου (μετρούμενο μέσω ενός shunt ή μετασχηματιστή ρεύματος) με το σημείο ρύθμισης και ρυθμίζει τη γωνία πυροδότησης των δικών του θυριστόρων για να διατηρήσει με ακρίβεια το εντολοδοτημένο ρεύμα πεδίου.

Βασικές Προδιαγραφές

Έλεγχος Πεδίου Κινητήρα DC — Γιατί Είναι Σημαντικός

Ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου καταλαμβάνει μια θέση στο 6RA70 που είναι εύκολο να παραβλεφθεί όταν η προσοχή εστιάζεται στο κύριο τμήμα ισχύος του οπλισμού.

Ωστόσο, ο έλεγχος πεδίου δεν είναι δευτερεύουσα λειτουργία — είναι ο μηχανισμός μέσω του οποίου ο οδηγός ελέγχει την ταχύτητα του κινητήρα πάνω από την ονομαστική ταχύτητα, τον προσανατολισμό του πεδίου του κινητήρα κατά την αντιστροφή και την κρίσιμη λειτουργία οικονομίας πεδίου που μειώνει την κατανάλωση ενέργειας χωρίς φορτίο κατά την αναμονή.

Αποδυνάμωση πεδίου για εκτεταμένο εύρος ταχύτητας: Καθώς η τάση οπλισμού πλησιάζει το ονομαστικό της όριο, η περαιτέρω αύξηση της ταχύτητας απαιτεί τη μείωση του ρεύματος πεδίου.

Ο βρόχος ρύθμισης του πίνακα τροφοδοσίας πεδίου εκτελεί αυτή τη μείωση ομαλά και συνεχώς, διατηρώντας σταθερή λειτουργία του κινητήρα μέσω της περιοχής αποδυνάμωσης πεδίου. 

Απότομη ή ανεπαρκώς ρυθμισμένη αποδυνάμωση πεδίου παράγει αστάθεια ταχύτητας και μπορεί να προκαλέσει αιχμές ρεύματος οπλισμού που ενεργοποιούν την προστασία υπερβολικού ρεύματος του οδηγού.

Οικονομία πεδίου: Κατά τις περιόδους αναμονής, όταν ο κινητήρας είναι σταματημένος ή λειτουργεί με ελάχιστο φορτίο, το CUD1 μπορεί να εντοπίσει τον πίνακα τροφοδοσίας πεδίου να μειώσει το ρεύμα πεδίου σε ένα προγραμματισμένο επίπεδο οικονομίας — συνήθως 30–50% του ονομαστικού ρεύματος πεδίου.

Αυτό μειώνει την κατανάλωση ενέργειας χωρίς φορτίο (η αντίσταση της περιέλιξης πεδίου διαχέει πραγματική ισχύ ανάλογη με το I²R) χωρίς να απαιτείται πλήρης κύκλος εκφόρτισης και επαναδημιουργίας πεδίου κάθε φορά που ο κινητήρας επανεκκινεί.

Για μεγάλους κινητήρες με βαριές περιελίξεις πεδίου, αυτή η λειτουργία παράγει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας κατά τη διάρκεια μιας βάρδιας παραγωγής.

Παρακολούθηση αντιστροφής πεδίου: Σε οδηγούς SIMOREG 4 τεταρτημορίων που χρησιμοποιούνται για εφαρμογές αντιστροφής, το CUD1 παρακολουθεί το ρεύμα πεδίου κατά τις ακολουθίες αντιστροφής του κινητήρα.

Ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου πρέπει να διατηρεί σταθερό το ρεύμα πεδίου κατά την αλλαγή κατεύθυνσης. η αστάθεια του ρεύματος πεδίου κατά την αντιστροφή προκαλεί αιχμές ρεύματος οπλισμού και πιθανώς ασταθή μεταγωγή στο σύστημα ψήκτρας/συλλέκτη του κινητήρα DC.

Ο 6RY1703-0CA03 στην Αρχιτεκτονική Πινάκων του 6RA70

Η αρχιτεκτονική SIMOREG 6RA70 κατανέμει τις λειτουργίες του οδηγού σε πολλαπλούς εξειδικευμένους πίνακες: το CUD1 (6RY1703-0AA00) χειρίζεται όλο τον ψηφιακό έλεγχο, την παραμετροποίηση και την επικοινωνία. ο Πίνακας Διεπαφής Ισχύος (6RY1703-0DA01 ή -0DA02) διαχειρίζεται την πυροδότηση θυριστόρων για το τμήμα ισχύος του οπλισμού. και ο Πίνακας Τροφοδοσίας Πεδίου (αυτή η μονάδα) παρέχει εξειδικευμένη πυροδότηση θυριστόρων και έλεγχο για το κύκλωμα πεδίου. Κάθε πίνακας αντιστοιχεί στην ονομαστική τιμή ρεύματος οπλισμού του οδηγού.

Εντός της περιοχής οπλισμού 30–100Α, ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου C98043-A7014-L1 εξυπηρετεί όλες τις μονάδες.

Ο συνοδευτικός πίνακας 6RY1703-0CA01 (C98043-A7014-L2) αναλαμβάνει για τους μεγαλύτερους οδηγούς 140–510Α, και μια εντελώς διαφορετική οικογένεια πινάκων (6RY1703-0EA01 και 0EA03) εξυπηρετεί την υψηλότερη περιοχή ρεύματος (850–1680Α).

Αυτή η επιλογή πινάκων ανάλογα με την ονομαστική τιμή διασφαλίζει ότι οι θυρίστορες πεδίου και τα εξαρτήματα μέτρησης ρεύματος είναι κατάλληλα διαστασιολογημένα για κάθε κατηγορία οδηγού.

Ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου συνδέεται με το backplane των ηλεκτρονικών του οδηγού και λαμβάνει τις παραμέτρους λειτουργίας και το σημείο ρύθμισης του ρεύματος πεδίου από το CUD1 μέσω της εσωτερικής διαύλου.

Η ανάδραση ρεύματος πεδίου από το κύκλωμα πεδίου του κινητήρα επιστρέφει στον πίνακα μέσω αποκλειστικών εισόδων μέτρησης ρεύματος πεδίου, κλείνοντας τον βρόχο ρύθμισης ρεύματος πεδίου σε επίπεδο πίνακα χωρίς να επιβαρύνει τους πόρους επεξεργασίας του CUD1.

Κατάσταση Ενεργού Προϊόντος — Μακροπρόθεσμη Διαθεσιμότητα

Σε αντίθεση με πολλούς πίνακες στον κατάλογο ανταλλακτικών SIMOREG 6RA70 που έχουν φτάσει στην κατάσταση PM900 (καταργημένο) καθώς η πλατφόρμα γερνάει, ο 6RY1703-0CA03 διατηρεί την ταξινόμηση PM300 (Ενεργό Προϊόν).

Η Siemens συνεχίζει να κατασκευάζει και να προμηθεύει αυτόν τον πίνακα ως τυπικό ανταλλακτικό, αντανακλώντας τη σημαντική εγκατεστημένη βάση οδηγών 6RA70 στη βαριά βιομηχανία που θα συνεχίσει να λειτουργεί για χρόνια ή δεκαετίες πέραν της αρχικής ημερομηνίας εγκατάστασης του μηχανήματος.

Ελάσματα, μηχανές χαρτιού, ανελκυστήρες ορυχείων, μεγάλοι εξωθητές και συστήματα πρόωσης πλοίων έχουν συχνά κύκλους ζωής που μετρώνται σε δεκαετίες, και η ανθεκτικότητα του SIMOREG 6RA70 τον καθιστά την επιλογή οδηγού DC για εφαρμογές όπου ο χρόνος λειτουργίας και η μακροζωία είναι τα κύρια κριτήρια μηχανικής.

Η συνεχιζόμενη διαθεσιμότητα του πίνακα τροφοδοσίας πεδίου — ένα από τα βασικά στοιχεία συντήρησης σε οποιοδήποτε σύστημα οδηγού DC — είναι απαραίτητη για την πρόταση συνολικού κόστους ιδιοκτησίας για αυτές τις μακροχρόνιες εγκαταστάσεις.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Μπορεί ο ίδιος πίνακας τροφοδοσίας πεδίου 6RY1703-0CA03 να χρησιμοποιηθεί σε όλους τους οδηγούς 6RA70 30–100Α ανεξάρτητα από την ονομαστική τάση οπλισμού;

Ναι. Η ονομαστική τιμή του πίνακα τροφοδοσίας πεδίου αναφέρεται στην περιοχή ρεύματος οπλισμού του οδηγού 6RA70 στον οποίο είναι εγκατεστημένος, όχι στο ίδιο το ρεύμα πεδίου. Οι περιελίξεις πεδίου κινητήρων DC συνήθως αντλούν ένα κλάσμα του ονομαστικού ρεύματος οπλισμού του κινητήρα — τα ρεύματα πεδίου 2–15Α είναι συνηθισμένα για κινητήρες στην κατηγορία οπλισμού 30–100Α.

Ο πίνακας C98043-A7014-L1 χειρίζεται τη λειτουργία τροφοδοσίας πεδίου για ολόκληρη την περιοχή οπλισμού 30–100Α, ανεξάρτητα από το αν ο οδηγός είναι μονάδα 400V, 460V ή 575V, επειδή οι θυρίστορες τροφοδοσίας πεδίου λαμβάνουν την είσοδο AC από την ίδια τροφοδοσία με το κύκλωμα οπλισμού μέσω των εσωτερικών συνδέσεων του οδηγού.

Ε2: Ποια είναι τα σημάδια ότι ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου έχει υποστεί βλάβη και πώς επηρεάζει η βλάβη τη λειτουργία του οδηγού;

Η βλάβη του πίνακα τροφοδοσίας πεδίου συνήθως εκδηλώνεται ως μία από τις ακόλουθες συνθήκες σφάλματος.

Εάν ο πίνακας χάσει την ικανότητα ρύθμισης του ρεύματος πεδίου, το CUD1 του οδηγού θα ανιχνεύσει ανώμαλο ρεύμα πεδίου μέσω του συνόλου παραμέτρων και θα δημιουργήσει κωδικούς σφάλματος που σχετίζονται με σφάλματα κυκλώματος πεδίου. Τα συμπτώματα μπορεί να περιλαμβάνουν την άρνηση εκκίνησης του οδηγού (επειδή το CUD1 επαληθεύει το ρεύμα πεδίου πριν ενεργοποιήσει τον οπλισμό), ασταθή ταχύτητα κινητήρα σε υψηλότερες ταχύτητες στην περιοχή αποδυνάμωσης πεδίου (όπου η ακρίβεια του ρεύματος πεδίου είναι πιο κρίσιμη), ή ο οδηγός να λειτουργεί με πλήρες ρεύμα πεδίου και να μην μπορεί να υπερβεί την ονομαστική ταχύτητα.

Σε ορισμένες περιπτώσεις βλάβης, η πύλη του θυρίστορα πεδίου αποτυγχάνει και ο κινητήρας χάνει όλη την διέγερση πεδίου — κάτι που σε έναν κινούμενο κινητήρα προκαλεί την επιτάχυνση του οπλισμού προς ανεξέλεγκτη λειτουργία (εάν ο κινητήρας οδηγείται επίσης από φορτίο που τον περιστρέφει).

Οι λειτουργίες παρακολούθησης του οδηγού ανιχνεύουν αυτή την απώλεια πεδίου και απενεργοποιούν την έξοδο οπλισμού.

Ε3: Ο 6RY1703-0CA03 αναφέρεται ως ενεργό προϊόν. Φέρει την αρχική εγγύηση εργοστασίου Siemens όταν αγοράζεται μέσω εξουσιοδοτημένων καναλιών;

Ναι. Τα προϊόντα ενεργού κατάστασης που αγοράζονται μέσω του εξουσιοδοτημένου δικτύου διανομής της Siemens φέρουν τους τυπικούς όρους εγγύησης του κατασκευαστή. Η κατάσταση PM300 επιβεβαιώνει ότι η Siemens συνεχίζει να κατασκευάζει και να υποστηρίζει αυτόν τον πίνακα.

Όταν προμηθεύεστε από κανάλια μεταχειρισμένων ή δευτερογενούς αγοράς — τα οποία παρέχουν ελεγμένους και ανακατασκευασμένους πίνακες από αποσυναρμολογημένο εξοπλισμό — η εγγύηση του κατασκευαστή δεν ισχύει, αλλά οι αξιόπιστοι προμηθευτές παρέχουν τη δική τους κάλυψη εγγύησης.

Για κρίσιμες εφαρμογές οδηγών, συνιστάται η προμήθεια μέσω εξουσιοδοτημένων καναλιών ή ένα τεκμηριωμένο πρόγραμμα ελέγχου για την επαλήθευση της λειτουργικότητας του πίνακα πεδίου πριν από την εγκατάσταση.

Ε4: Κατά την αντικατάσταση ενός πίνακα τροφοδοσίας πεδίου, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί πλήρης επαναπαραμετροποίηση του οδηγού;

Όχι συνήθως. Ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου δεν αποθηκεύει τις παραμέτρους εφαρμογής του οδηγού — αυτές βρίσκονται στο CUD1 (πλακέτα ελέγχου μικροεπεξεργαστή). Η αντικατάσταση του πίνακα τροφοδοσίας πεδίου διατηρώντας το CUD1 άθικτο διατηρεί το πλήρες σύνολο παραμέτρων του οδηγού.

Μετά την αντικατάσταση, απαιτείται επαλήθευση της λειτουργίας του κυκλώματος πεδίου: επιβεβαιώστε ότι η ρύθμιση του ρεύματος πεδίου είναι σταθερή στο εντολοδοτημένο σημείο ρύθμισης σε όλο το εύρος αποδυνάμωσης πεδίου και ελέγξτε ότι η λειτουργία οικονομίας πεδίου λειτουργεί σωστά.

Τα ενσωματωμένα διαγνωστικά του SIMOREG (προσβάσιμα μέσω του πίνακα χειριστή PMU ή του λογισμικού STARTER) επιτρέπουν την παρακολούθηση του ρεύματος πεδίου σε πραγματικό χρόνο για να επιβεβαιωθεί η σωστή λειτουργία του πίνακα μετά την εγκατάσταση.

Ε5: Πώς αλληλεπιδρά ο πίνακας τροφοδοσίας πεδίου με το κύκλωμα αντιστροφής οπλισμού σε έναν οδηγό SIMOREG 4 τεταρτημορίων;

Σε έναν οδηγό SIMOREG 4 τεταρτημορίων, το τμήμα ισχύος του οπλισμού έχει δύο αντι-παράλληλες γέφυρες θυριστόρων που επιτρέπουν τόσο την εμπρόσθια όσο και την οπίσθια κίνηση του ρεύματος οπλισμού.

Κατά τη διάρκεια μιας αντιστροφής κατεύθυνσης, το CUD1 συντονίζει τα κυκλώματα οπλισμού και πεδίου: το ρεύμα οπλισμού μειώνεται σταδιακά στο μηδέν, το κύκλωμα πεδίου διατηρεί το εντολοδοτημένο επίπεδο ροής του καθ' όλη τη διάρκεια, και στη συνέχεια το ρεύμα οπλισμού αποκαθίσταται στην αντίθετη κατεύθυνση. 

Ο ρόλος του πίνακα τροφοδοσίας πεδίου είναι να διατηρεί σταθερό το ρεύμα πεδίου κατά την αντιστροφή — οποιαδήποτε διαταραχή του ρεύματος πεδίου κατά την αντιστροφή μπορεί να προκαλέσει προβλήματα μεταγωγής στον κινητήρα DC (ιδιαίτερα σε κινητήρες με αδύναμους πόλους) και πρέπει να αποφεύγεται.

Το εύρος ζώνης του βρόχου ρύθμισης του πίνακα τροφοδοσίας πεδίου ορίζεται από τις παραμέτρους του ελεγκτή πεδίου του CUD1 ώστε να είναι συμβατό με τις δυναμικές απαιτήσεις του ελεγκτή οπλισμού.