Ειδικότερα, η Επιτροπή θα πρέπει να λάβει υπόψη της την έκθεση της Επιτροπής για την εφαρμογή του κανονισμού (ΕΚ) αριθ. 1069/2009 και την έκθεση της Επιτροπής για την εφαρμογή του κανονισμού (ΕΚ) αριθ. 1069/2009 (ΕΕ L 347 της 20.12.2010, σ. 1).

Siemens C98043-A7004-L1 | SIMOREG DC-MASTER 6RA70 Πλακέτα Τροφοδοσίας Πεδίου — Έλεγχος Διέγερσης Κινητήρα DC

Αριθμός Εξαρτήματος: C98043-A7004-L1

Εναλλακτική Αναφορά: 6RY1703-0EA01

Κατασκευαστής: Siemens AG (Γερμανία)

Τύπος Προϊόντος: Πλακέτα Τροφοδοσίας Πεδίου (FSB) — Έλεγχος Διέγερσης Κινητήρα DC 

Επισκόπηση

Το C98043-A7004-L1 είναι η Πλακέτα Τροφοδοσίας Πεδίου για τους μετατροπείς συνεχούς ρεύματος της σειράς Siemens SIMOREG DC-MASTER 6RA70. Σε έναν κινητήρα DC ανεξάρτητης διέγερσης — τον τύπο που χρησιμοποιείται σε εφαρμογές μεταβλητής ταχύτητας υψηλής απόδοσης — η περιέλιξη πεδίου δημιουργεί τη μαγνητική ροή στον στάτορα του κινητήρα.

Η περιέλιξη του οπλισμού αλληλεπιδρά με αυτή τη ροή για να παράγει ροπή. Ο έλεγχος του ρεύματος πεδίου είναι επομένως ο έλεγχος μίας από τις δύο θεμελιώδεις μεταβλητές λειτουργίας ενός κινητήρα DC.

Το C98043-A7004-L1 είναι η πλακέτα που διαχειρίζεται αυτό το ρεύμα πεδίου. Περιέχει τη γέφυρα θυριστόρ και τα κυκλώματα ελέγχου για την ενότητα μετατροπέα πεδίου του μετατροπέα 6RA70, μετατρέποντας την μονοφασική τάση τροφοδοσίας πεδίου AC σε μια ακριβώς ελεγχόμενη έξοδο DC για την περιέλιξη πεδίου του κινητήρα.

Η πλακέτα υλοποιεί τόσο τον βρόχο ελέγχου ρεύματος πεδίου — διατηρώντας το ρεύμα πεδίου στο σημείο ρύθμισης — όσο και τον έλεγχο αποδυνάμωσης πεδίου που επιτρέπει στον κινητήρα να λειτουργεί πάνω από την ονομαστική του ταχύτητα μειώνοντας το ρεύμα πεδίου καθώς αυξάνεται η ταχύτητα.

Η αποδυνάμωση πεδίου είναι αυτό που δίνει στους μετατροπείς DC το εκτεταμένο εύρος ταχύτητάς τους. Κάτω από την ονομαστική ταχύτητα, το πεδίο διατηρείται στο ονομαστικό ρεύμα και η ροπή ελέγχεται μεταβάλλοντας το ρεύμα του οπλισμού.

Πάνω από την ονομαστική ταχύτητα, το πεδίο αποδυναμώνεται — το ρεύμα μειώνεται — επιτρέποντας υψηλότερη ταχύτητα με μειωμένη μέγιστη ροπή. Το C98043-A7004-L1 εκτελεί αυτόν τον έλεγχο πεδίου σε ολόκληρο το εύρος ταχύτητας.

Βασικές Προδιαγραφές

Διέγερση Πεδίου σε Συστήματα Μετατροπέα DC

Το μαγνητικό πεδίο σε έναν κινητήρα DC ανεξάρτητης διέγερσης δεν είναι μόνιμο — δημιουργείται περνώντας ρεύμα DC μέσω της περιέλιξης πεδίου. Η ισχύς αυτού του πεδίου επηρεάζει άμεσα τα χαρακτηριστικά απόδοσης του κινητήρα.

Στο πλήρες πεδίο, ο κινητήρας αναπτύσσει μέγιστη ροπή στο ονομαστικό ρεύμα οπλισμού. Αυτή είναι η προτιμώμενη συνθήκη για λειτουργία χαμηλής ταχύτητας, υψηλής ροπής — τα ελατηριόμυλα, οι εξωθητές και οι βαριές βιομηχανικές εφαρμογές που λειτουργούν στην ονομαστική ταχύτητα ή κάτω από αυτήν εξαρτώνται από την πλήρη ισχύ πεδίου.

Καθώς η ταχύτητα αυξάνεται πάνω από την ονομαστική ταχύτητα, η τάση του οπλισμού θα υπερέβαινε την μέγιστη έξοδο του μετατροπέα εάν το πεδίο διατηρούνταν σταθερό. Αντ' αυτού, το C98043-A7004-L1 μειώνει το ρεύμα πεδίου με ελεγχόμενο τρόπο — αποδυνάμωση πεδίου — επιτρέποντας στον κινητήρα να λειτουργεί ταχύτερα με κόστος μειωμένης μέγιστης ροπής.

Ο φάκελος ροπής-ταχύτητας πάνω από την ονομαστική ταχύτητα ακολουθεί χαρακτηριστικό σταθερής ισχύος: διπλάσια ταχύτητα, μισή διαθέσιμη ροπή.

Αυτή η δυνατότητα είναι κρίσιμη για εφαρμογές που απαιτούν ευρεία εύρη ταχύτητας: οι περιελικτήρες πρέπει να λειτουργούν σε μεταβλητή ταχύτητα για να διατηρούν σταθερή ταχύτητα επιφάνειας καθώς αλλάζει η διάμετρος του κυλίνδρου. οι πάγκοι δοκιμών χρειάζονται συνεχή μεταβολή ταχύτητας σε ένα ευρύ φάσμα. οι γραμμές διεργασιών λειτουργούν σε διαφορετικές ταχύτητες για διαφορετικά προϊόντα.

Ανίχνευση Απώλειας Πεδίου και Προστασία Κινητήρα

Μία από τις πιο σημαντικές λειτουργίες ασφαλείας στο C98043-A7004-L1 είναι η ανίχνευση απώλειας πεδίου. Εάν το ρεύμα πεδίου πέσει κάτω από ένα καθορισμένο όριο — λόγω βλάβης τροφοδοσίας πεδίου, ανοιχτού κυκλώματος περιέλιξης πεδίου ή βλάβης πλακέτας — ο κινητήρας χάνει τη μαγνητική του ροή.

Υπό αυτήν τη συνθήκη, ο κινητήρας δεν μπορεί να αναπτύξει ελεγχόμενη ροπή από το ρεύμα του οπλισμού του. Σε ακραίες περιπτώσεις, ένας κινητήρας χωρίς μαγνήτιση συνδεδεμένος σε τροφοδοσία οπλισμού υψηλής τάσης μπορεί να επιταχύνει ανεξέλεγκτα.

Το C98043-A7004-L1 παρακολουθεί συνεχώς το ρεύμα πεδίου.

Μια επιβεβαιωμένη ανίχνευση απώλειας πεδίου προκαλεί άμεση διακοπή του μετατροπέα, απομονώνοντας την τροφοδοσία του οπλισμού πριν αναπτυχθεί μια επικίνδυνη κατάσταση υπερβολικής ταχύτητας.

Αυτή η προστατευτική λειτουργία λειτουργεί ανεξάρτητα από το κύριο λογισμικό ελέγχου και αντιπροσωπεύει ένα επίπεδο ασφάλειας υλικού για το συνολικό σύστημα μετατροπέα.

Παραλλαγή L1 και Συμβατότητα Πλακέτας

Εντός της σειράς C98043-A7004 Field Supply Board, το επίθημα L προσδιορίζει την παραλλαγή και την αναθεώρηση της πλακέτας. Η ονομασία L1 καλύπτει την τυπική διαμόρφωση της πλακέτας τροφοδοσίας πεδίου, κατάλληλη για την πλειονότητα των εφαρμογών μετατροπέων SIMOREG 6RA70 ενός τεταρτημορίου και τεσσάρων τεταρτημορίων.

Μεταγενέστερες παραλλαγές (L2 και πέραν) αντιμετώπισαν συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής ή ενσωμάτωσαν βελτιώσεις πεδίου.

Για τις περισσότερες τυπικές εφαρμογές 6RA70, το C98043-A7004-L1 είναι η εφαρμόσιμη πλακέτα τροφοδοσίας πεδίου.

Επιβεβαιώστε την παραλλαγή σε σχέση με την αρχική διαμόρφωση υλικού του μετατροπέα ή την ετικέτα στην εγκατεστημένη πλακέτα πριν προμηθευτείτε αντικατάσταση.

Περιέλιξη Πεδίου Κινητήρα DC — Ηλεκτρικά Χαρακτηριστικά

Η περιέλιξη πεδίου ενός κινητήρα DC ανεξάρτητης διέγερσης είναι ένα πηνίο υψηλής αυτεπαγωγής. Αυτή η αυτεπαγωγή έχει σημαντικές επιπτώσεις στον σχεδιασμό της τροφοδοσίας πεδίου. Όταν το ρεύμα πεδίου αλλάζει — είτε κατά τη διάρκεια μεταβάσεων επιτάχυνσης, επιβράδυνσης ή αποδυνάμωσης πεδίου — η αυτεπαγωγή αντιτίθεται στην αλλαγή.

Ο βρόχος ελέγχου του C98043-A7004-L1 πρέπει να λαμβάνει υπόψη αυτήν την αυτεπαγωγή για να επιτύχει σταθερό, ανταποκρινόμενο έλεγχο του ρεύματος πεδίου.

Οι σταθερές χρόνου του κυκλώματος πεδίου για μεγάλους κινητήρες DC μπορούν να είναι στην περιοχή των δευτερολέπτων. Ο βρόχος ελέγχου της πλακέτας είναι συντονισμένος για την αυτεπαγωγή και την αντίσταση πεδίου του κινητήρα, συνήθως ρυθμισμένος κατά την έναρξη λειτουργίας.

Εάν αντικατασταθεί το C98043-A7004-L1, επαληθεύστε ότι οι παράμετροι του ρυθμιστή πεδίου (αποθηκευμένες στο CUD1) είναι κατάλληλες για τον κινητήρα — ο λανθασμένος συντονισμός του ρυθμιστή πεδίου μπορεί να προκαλέσει αστάθεια ρεύματος πεδίου, αργή αύξηση πεδίου κατά την εκκίνηση ή ταλαντωτική απόκριση αποδυνάμωσης πεδίου.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ο μετατροπέας 6RA70 εμφανίζει F036 (απόκλιση σημείου ρύθμισης/πραγματικής τιμής ελεγκτή πεδίου πολύ μεγάλη). Είναι το C98043-A7004-L1 η πιθανή πηγή βλάβης;

Το F036 υποδεικνύει ότι το ρεύμα πεδίου είναι σημαντικά κάτω από το εντολοδοτημένο σημείο ρύθμισης. Πριν καταλήξετε ότι η FSB έχει βλάβη, ελέγξτε την τάση εισόδου AC της τροφοδοσίας πεδίου στους ακροδέκτες τροφοδοσίας της πλακέτας και επαληθεύστε την αντίσταση της περιέλιξης πεδίου του κινητήρα με τον κινητήρα αποσυνδεδεμένο (για να αποκλειστεί ένα ανοιχτό κύκλωμα ή περιέλιξη πεδίου υψηλής αντίστασης).

Μια καμένη ασφάλεια πεδίου είναι επίσης μια κοινή αιτία. 

Εάν η τάση τροφοδοσίας και η αντίσταση της περιέλιξης πεδίου επιβεβαιωθούν ως κανονικές, η γέφυρα θυριστόρ του C98043-A7004-L1 ή το κύκλωμα ελέγχου της μπορεί να έχει υποστεί βλάβη και απαιτείται αντικατάσταση της πλακέτας.

Ε2: Μετά την εγκατάσταση μιας αντικαταστατικής C98043-A7004-L1, ο μετατροπέας εμφανίζει ταλαντωτικό ρεύμα πεδίου στην ονομαστική ταχύτητα. Τι πρέπει να προσαρμοστεί;

Το ταλαντωτικό ρεύμα πεδίου συνήθως υποδεικνύει ότι οι παράμετροι κέρδους ή σταθεράς χρόνου του ρυθμιστή πεδίου στο CUD1 δεν ταιριάζουν με την αυτεπαγωγή και την αντίσταση πεδίου του κινητήρα. Αυτό είναι ένα θέμα παραμέτρων, όχι βλάβη πλακέτας.

Προσπελάστε τις παραμέτρους του ρυθμιστή πεδίου στις οθόνες έναρξης λειτουργίας του CUD1 και επαληθεύστε ότι ταιριάζουν με τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος πεδίου του κινητήρα.

Εάν το αρχικό σύνολο παραμέτρων δεν τεκμηριώθηκε, απαιτείται αυτόματος συντονισμός ρυθμιστή πεδίου (εάν είναι διαθέσιμος στην έκδοση firmware) ή χειροκίνητος συντονισμός με βάση τα δεδομένα πεδίου της πινακίδας του κινητήρα.

Ε3: Η έκδοση L1 είναι σε απόθεμα, αλλά ο μετατροπέας είχε προηγουμένως έκδοση L2. Είναι η L1 συμβατή προς τα πίσω;

Στη σειρά C98043-A7004, η συμβατότητα παραλλαγής L εξαρτάται από τη συγκεκριμένη διαμόρφωση του μετατροπέα 6RA70. Για τυπικές εφαρμογές εντός του εύρους ισχύος 6RA70, οι L1 και L2 διαφέρουν σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά κυκλώματος που ταιριάζουν με διαφορετικά εύρη τάσης τροφοδοσίας πεδίου ή ονομαστικές τιμές ρεύματος.

Επιβεβαιώστε ότι η απαιτούμενη τάση τροφοδοσίας πεδίου (από την πινακίδα του μετατροπέα ή την ετικέτα της εγκατεστημένης πλακέτας) ταιριάζει με την προδιαγραφή της έκδοσης L1 πριν από την εγκατάσταση.

Η εγκατάσταση μιας μη ταιριαστής παραλλαγής μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένα επίπεδα ρεύματος πεδίου.

Ε4: Ο κινητήρας λειτουργεί διπλάσια ονομαστική ταχύτητα χρησιμοποιώντας αποδυνάμωση πεδίου. Εάν το C98043-A7004-L1 αποτύχει υπό αυτήν τη συνθήκη, τι συμβαίνει;

Μια βλάβη τροφοδοσίας πεδίου κατά την αποδυνάμωση πεδίου προκαλεί άμεση διακοπή του μετατροπέα μέσω του κυκλώματος ανίχνευσης απώλειας πεδίου στην πλακέτα — υποθέτοντας ότι η ανίχνευση απώλειας πεδίου λειτουργεί σωστά. Ο οπλισμός αποσυνδέεται. Με μια λειτουργική ανίχνευση απώλειας πεδίου, ο κινητήρας επιβραδύνει με ασφάλεια.

Εάν το ίδιο το κύκλωμα ανίχνευσης απώλειας πεδίου έχει υποστεί βλάβη και δεν διακόπτει τον μετατροπέα, το ρεύμα πεδίου καταρρέει ενώ διατηρείται η τάση του οπλισμού. 

Σε αυτό το σενάριο, ο κινητήρας μπορεί να επιταχύνει σε επικίνδυνες ταχύτητες. Γι' αυτό η λειτουργία προστασίας απώλειας πεδίου πρέπει να ελέγχεται περιοδικά ως μέρος της προγραμματισμένης συντήρησης του μετατροπέα.

Ε5: Ο μετατροπέας 6RA70 αναβαθμίζεται με έναν SINAMICS DCM για να αντικαταστήσει το παλιό υλικό SIMOREG. Έχει το C98043-A7004-L1 κάποιο ισοδύναμο στην αρχιτεκτονική SINAMICS DCM;

Ο SINAMICS DCM χειρίζεται τη διέγερση πεδίου εσωτερικά — η γέφυρα θυριστόρ πεδίου και ο έλεγχος είναι ενσωματωμένα στην αρχιτεκτονική υλικού του DCM.

Δεν υπάρχει ξεχωριστή πλακέτα τροφοδοσίας πεδίου για να καθοριστεί κατά την παραγγελία ενός SINAMICS DCM, καθώς αυτή η λειτουργία είναι ενσωματωμένη. Κατά τη μετάβαση από 6RA70 σε SINAMICS DCM, οι παράμετροι ελέγχου ρεύματος πεδίου (σημεία ρύθμισης ρεύματος πεδίου, χαρακτηριστικό αποδυνάμωσης πεδίου) εισάγονται ξανά ως παράμετροι SINAMICS DCM κατά την έναρξη λειτουργίας. 

Η παλιά τεκμηρίωση παραμέτρων 6RA70 χρησιμεύει ως αναφορά, αλλά απαιτεί μετάφραση στην αρίθμηση παραμέτρων SINAMICS.