Πίνακα ενεργοποίησης IGD A5E00714561 A5EOO714561 με δύο ενότητες FS300R12KE3-S1 FS300R12KE3S1 FS3OOR12KE3-S1

Siemens A5E00714561∙ SINAMICS IGD2/R4 480V/380A Πίνακα οδηγού πύλης ∙ IGBT μπλοκ ισχύος για το τμήμα μετατροπέα μεταβλητή ∙

Αριθμός μέρους:Α5Ε00714561

Εσωτερική αναφορά GWE:GWE:A5E00714561

Παρασκευαστής:Η Siemens AG ∆ Gerätewerk Erlangen (GWE), Γερμανία

Σύνοψη

The A5E00714561 is the IGD2/R4 480V/380A gating driver board for Siemens SINAMICS chassis drives — the complete power block assembly combining the second-generation IGBT Gate Driver (IGD2) with the FS300R12KE3-S1 IGBT module.

Αυτό δεν είναι μια λογική πλακέτα ή μια πλακέτα σήματος.

Σε 380A και 480V, ο A5E00714561 εξυπηρετεί τις μονάδες κινητήρα κίνησης σασί SINAMICS G120 και G150 στην κατηγορία ισχύος 160 ̇ 200 kW.

Οι κινητήρες αυτοί εμφανίζονται στις πιο βαριές βιομηχανικές εφαρμογές συνεχούς εργασίας: μεγάλες αντλίες επεξεργασίας νερού που λειτουργούν 24 ώρες την ημέρα, ανεμιστήρες εργοστασίων τσιμέντου που λειτουργούν υπό βαριά φορτία σκόνης,μεταγωγείς μεταλλείων που μεταφέρουν πλήρες ονομαστικό φορτίο για παρατεταμένες ώρες, και βιομηχανικοί συμπιεστές που δεν σταματούν ποτέ.

Ο κύκλος λειτουργίας και τα επίπεδα ρεύματος σε αυτό το εύρος ισχύος ωθούν τόσο την μονάδα IGBT όσο και τον οδηγό πύλης στα όρια του σχεδιασμού τους, καθιστώντας την ποιότητα της θερμικής διεπαφήςη ακρίβεια της χρονικής ταχύτητας της κίνησης της πύλης, και η αξιοπιστία του κυκλώματος προστασίας από υπερστροφή, όλα κρίσιμα για τη διαρκή λειτουργία.

Το προφίλ GWE στην εσωτερική αναφορά του συμβουλίου προσδιορίζει την παραγωγή στη μονάδα Gerätewerk Erlangen της Siemens ∆ημοσίευση εσωτερικής παραγωγής της Siemens για συγκροτήματα ηλεκτροπαραγωγικών μονάδων.

Διακρίνει αυτές τις πλακέτες από τις εμπορικά προμηθευόμενες μονάδες IGBT και επιβεβαιώνει την εργοστασιακή συναρμολόγηση του κυκλώματος οδηγού πύλης στην συγκεκριμένη συσκευή IGBT.

Βασικές προδιαγραφές

Πίνακας οδηγού πύλης 3 κρίσιμες λειτουργίες

Η πλακέτα IGD2 κερδίζει την ονομασία "οδηγός πύλης" από την πρωταρχική της λειτουργία: τη δημιουργία των παλμών πύλης PWM που αλλάζουν τα τρανζίστορ IGBT.Αλλά το συμβούλιο εκτελεί δύο ακόμα λειτουργίες που είναι εξίσου σημαντικές για την ακεραιότητα του συστήματος..

Γεννήτρια κινητήρα πύλης.Η μονάδα ελέγχου SINAMICS παράγει τις αφηρημένες εντολές διακόπτη πότε κάθε IGBT πρέπει να είναι ανοιχτό ή απενεργοποιημένο, σε ποια συχνότητα φορέα, σε ποιο κύκλο εργασίας.

Το IGD2 μεταφράζει αυτές τις εντολές σε φυσικούς παλμούς τάσης πύλης που ταιριάζουν με τις απαιτήσεις εισόδου του FS300R12KE3-S1.

Το ρεύμα πύλης, ο χρόνος άνοδος και η κορυφαία τάση πύλης ρυθμίζονται από τις αντίστοιχες πόρτες του IGD2 και τα IC οδηγού, που έχουν επιλεγεί ειδικά για αυτή τη συσκευή IGBT.Χρησιμοποιήστε έναν οδηγό πύλης που έχει βαθμολογηθεί για διαφορετικό IGBT και η ταχύτητα εναλλάξεως αλλάζει, γεγονός που ενδεχομένως προκαλεί αυξημένες απώλειες εναλλαγής, υψηλότερη πίεση dV/dt στις επικάλυψεις του κινητήρα ή προστασία από υπερστροφή με ελάχιστη συμμόρφωση.

Μέτρηση ρεύματος κινητήρα.Η μονάδα FS300R12KE3-S1 περιλαμβάνει ενσωματωμένους αισθητήρες ρεύματος.

Η πλακέτα IGD2 συντελεί τις εξόδους αυτών των αισθητήρων και αναφέρει τα μετρούμενα ρεύματα φάσης στην μονάδα ελέγχου σε κάθε κύκλο εναλλαγής.

Αυτή η μέτρηση ρεύματος σε πραγματικό χρόνο αποτελεί την είσοδο για τον αλγόριθμο ελέγχου διανυσματικού SINAMICS, η βάση για τη ρύθμιση ροπής, τον έλεγχο ταχύτητας και την προστασία του κινητήρα.Ένα υποβαθμισμένο κανάλι μέτρησης ρεύματος επηρεάζει και τα τρία.

Προστασία κατά της ακαθαρσίας.Όταν οποιοδήποτε IGBT αποτυγχάνει να εισέλθει στην κατάσταση ενεργού χαμηλής αντίστασης του, γεγονός που υποδηλώνει ότι η συσκευή δεν μπορεί να χειριστεί το προειδοποιημένο ρεύμα, το κύκλωμα ανίχνευσης ακαθαρσίας του IGD2 ανταποκρίνεται σε μικροδευτερόλεπτα.καταστολή όλων των παλμών πύλης πριν το IGBT μπορεί να καταστραφεί από την υπερβολική διάσπαση ισχύοςΣε 380A, ακόμη και μια σύντομη κατάσταση αποσιτισμού χωρίς προστασία θα προκαλούσε καταστροφική βλάβη IGBT.

FS300R12KE3-S1 σε 380A ∙ Περιορισμός υποβάθμισης και θερμότητας

Το FS300R12KE3-S1 μεταφέρει ονομαστικό ρεύμα 300A, αλλά η συναρμολόγηση A5E00714561 έχει ονομαστικό ρεύμα 380A.

Αυτό δεν είναι αντίφαση ∙ η ονομαστική ισχύς 300A είναι το απόλυτο μέγιστο συνεχές ρεύμα συλλέκτη της συσκευής στη ονομαστική θερμοκρασία της θήκης της μονάδας (συνήθως 125°C), while the 380A drive rating applies to the operating conditions of the SINAMICS chassis drive at rated ambient temperature with the drive's cooling system maintaining the module base plate temperature well below that limit.

Στις πραγματικές θερμοκρασίες λειτουργίας στο σασί του SINAMICS, το FS300R12KE3-S1 μπορεί να αντέξει συνεχώς 380A ενώ παραμένει εντός της ασφαλούς περιοχής λειτουργίας του.

Η θερμική διαχείριση του κινητήρα, η περιοχή του απορροφητήρα, η ροή του ανεμιστήρα εξαναγκαστικής ψύξης και τα όρια θερμοκρασίας περιβάλλοντος, έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να διατηρήσουν τη μονάδα εντός αυτής της περιοχής λειτουργίας.

Γενικές ερωτήσεις

Ερώτηση 1: Η μονάδα SINAMICS δείχνει F30021 (IGBT overcurrent) αμέσως στην εντολή εκτέλεσης χωρίς συνδέσεις καλωδίων εξόδου.Ποια διαγνωστικά βήματα το επιβεβαιώνουν αυτό πριν παραγγείλετε αντικατάσταση?

Η εντολή F30021 χωρίς καλώδια εξόδου εξαλείφει την αιτία.οποιοδήποτε ρεύμα που βλέπει η μονάδα είναι ψευδές generated από μια αποτυχημένη IGBT (οδηγώντας όταν δεν θα έπρεπε) ή από ένα σφάλμα μέτρησης ρεύματος στο IGD2.

Μέτρηση της αντίστασης συνεχούς ρεύματος μεταξύ κάθε ζεύγους τερματικών εξόδου με την καμπίνα συνεχούς ρεύματος εκφορτωμένη.

Μια πολύ χαμηλή αντίσταση μεταξύ οποιωνδήποτε δύο τερματικών εξόδου υποδεικνύει ένα IGBT με βραχυπρόθεσμο σήμα στο A5E00714561.

Εάν οι έλεγχοι αντίστασης είναι φυσιολογικοί, το σφάλμα οφείλεται στο κύκλωμα μέτρησης ρεύματος της πλακέτας IGD2.

Ε2: Το A5E00714561 περιγράφεται ως "φωτογραφία οδηγού πύλης". Αυτό το φύλλο περιέχει δεδομένα παραμέτρων οδήγησης που πρέπει να δημιουργηθούν αντίγραφα ασφαλείας πριν από την αφαίρεση;

Το A5E00714561 δεν αποθηκεύει παράμετροι οδήγησης.

Η συσκευή A5E00714561 περιέχει μόνο το κύκλωμα οδηγού πύλης και τη μονάδα IGBT χωρίς μη πτητική μνήμη.

Μετά την εγκατάσταση, η μονάδα διαβάζει τις παραμέτρους της από το CU και συνεχίζει την κανονική λειτουργία.

Ε3: Το διάδοχο μέρος A5E36717799 είναι διαθέσιμο. Μπορεί να εγκατασταθεί απευθείας σε μια μονάδα SINAMICS που είχε αρχικά το A5E00714561;

Ο A5E36717799 είναι ο διάδοχος που έχει οριστεί από τη Siemens για τις ίδιες εφαρμογές κίνησης και έχει σχεδιαστεί ως αντικατάσταση πεδίου.

Για τις περισσότερες μονάδες κίνησης πλαισίου SINAMICS G120 και G150 στο ισχύον εύρος ισχύος, ο διάδοχος εγκαθίσταται στην ίδια θέση με τις ίδιες συνδέσεις διεπαφής.

Ωστόσο, the drive's firmware must be confirmed compatible with the new-generation IGD2 board's identification data — some very early production drives may require a firmware update to correctly recognise the successor board.

Ελέγξτε την κατάσταση παραγωγής της μονάδας από την πινακίδα της πριν από την εγκατάσταση.

ΕΡΩΤΗΣΗ 4: Η μονάδα κίνησης SINAMICS λειτουργεί το A5E00714561 για οκτώ χρόνια με σχεδόν πλήρες φορτίο σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 38°C. Είναι σκόπιμη η προληπτική αντικατάσταση πριν από την εμφάνιση βλάβης;

Με σχεδόν πλήρες φορτίο και αυξημένη θερμοκρασία περιβάλλοντος, τόσο ο θερμικός κύκλος της μονάδας IGBT όσο και η γήρανση των συστατικών του πίνακα οδηγού πύλης λειτουργούν στο επάνω άκρο του σχεδιαστικού τους περιβλήματος.

Μετά από οκτώ χρόνια συνεχούς βαριάς χρήσης, η προληπτική αντικατάσταση κατά τη διάρκεια μιας προγραμματισμένης διατήρησης είναι μια υγιής στρατηγική.

Τα συστατικά στοιχεία που είναι πιο επιρρεπή σε βλάβη σε αυτή τη διάρκεια ζωής είναι οι οπτικοσύνδεσμοι οδηγού πύλης, οι συνδέσεις συρμάτων σύνδεσης της μονάδας IGBT (που υποφέρουν από θερμικό κύκλο),και τους πυκνωτές παράκαμψης στις γραμμές τάσης πύλης.

Η προγραμματισμένη αντικατάσταση εξαλείφει τον κίνδυνο μη προγραμματισμένης βλάβης την χειρότερη δυνατή στιγμή.

Ε5: Το A5E00714561 διαπιστώθηκε ότι έχει αποτυχημένο οδηγό πύλης για μία θέση IGBT. Μπορεί αυτό το συγκεκριμένο στοιχείο οδηγού πύλης να αντικατασταθεί σε επίπεδο πλακέτας αντί να αντικατασταθεί ολόκληρη η συναρμολόγηση;

Η επισκευή του κινητήρα πύλης IGD2 σε επίπεδο επιφάνειας είναι τεχνικά εφικτή για ειδικές εταιρείες επισκευής κινητήρων με εμπειρία SINAMICS IGD2.

Τα διασταλτικά διακυβέρνησης οδηγού πύλης για μεμονωμένες θέσεις IGBT είναι τυποποιημένα εξαρτήματα που μπορούν να προσδιοριστούν και να αντικατασταθούν.

Ωστόσο, η επισκευή πρέπει να περιλαμβάνει τη λειτουργική δοκιμή όλων των έξι καναλιών πύλης υπό προσομοιωμένες συνθήκες εναλλαγής κίνησης, όχι μόνο στατικούς ελέγχους συνέχειας.

Η μονάδα IGBT πρέπει επίσης να επιθεωρείται για τυχόν βλάβη από οξείδιο της πύλης που μπορεί να έχει προκληθεί λόγω σφάλματος του οδηγού.

Μια εταιρεία επισκευής που προσφέρει πλήρη πιστοποίηση λειτουργικής δοκιμής είναι προτιμότερη από μία που εκτελεί μόνο αντικατάσταση εξαρτημάτων.