STARA WERZJA SIEMENS INVERTER IVI BOARD 6SE7038-6GL84-1BG2 6SE70386GL841BG2 6SE7O38-6GL84-1BG2 6SE7 038-6GL84-1BG2

Siemens 6SE7038-6GL84-1BG2 | SIMOVERT MASTERDRIVES IVI Płyta Interfejsu Falownika — 380–690V 3AC, Duża Obudowa

Numer części: 6SE7038-6GL84-1BG2

Producent: Siemens AG (Niemcy)

Typ produktu: IVI — Płyta Interfejsu Falownika (Część Zamienna)

Seria produktu: SIMOVERT MASTERDRIVES (Seria 6SE70)

Przegląd

6SE7038-6GL84-1BG2 to płyta IVI (płyta interfejsu falownika) dla falowników i konwerterów SIMOVERT MASTERDRIVES w dużej obudowie, obejmująca zakres napięć trójfazowych 380–690V. Płyta IVI znajduje się fizycznie i elektrycznie pomiędzy główną jednostką sterującą napędu (CUD1) a stopniem mocy falownika IGBT.

Jest to warstwa routingu i translacji sygnałów, która konwertuje cyfrowe polecenia PWM z CUD na sygnały sterowania bramką dla modułów IGBT, jednocześnie przesyłając sprzężenie zwrotne prądu, dane o temperaturze i sygnały błędów z powrotem do CUD w celu sterowania w pętli zamkniętej i ochrony.

SIMOVERT MASTERDRIVES to uznana, w pełni cyfrowa, modułowa platforma napędów AC firmy Siemens, szeroko stosowana w przemyśle ciężkim w konwerterach, falownikach oraz jednostkach prostownikowych/regeneracyjnych.

Podstawowe oznaczenie 6SE70 identyfikuje jednostki z wyższej półki mocy serii 6SE70 — oznaczenie GL wskazuje na warianty w dużej obudowie, które zapewniają zdolność prądową wymaganą w zastosowaniach napędowych o mocy kilkuset kilowatów.

Napędy te zasilają walcownie, linie wytłaczarek, systemy napędu statków, ciężkie podnośniki, maszyny do produkcji papieru i tektury, stanowiska badawcze oraz zespoły sprężarek.

Rewizja BG2 płyty IVI jest następcą BG0 i BG1 i jest aktualną wersją produkcyjną.

Zachowuje pełną zgodność fizyczną i funkcjonalną z wcześniejszymi rewizjami płyty IVI w tym samym typie napędu.

Kluczowe specyfikacje

Płyta IVI — Mostek Sygnałowy w Dużym Napędzie

W jednostce z obudową SIMOVERT MASTERDRIVES architektura napędu oddziela inteligencję (płytę sterującą CUD1) od mocy (modułów mocy IGBT). CUD wykonuje algorytmy sterowania — pętle prędkości, momentu obrotowego i prądu — i w danym momencie wysyła zestaw sześciu poleceń przełączania PWM.

Polecenia te określają dokładnie, kiedy każdy z sześciu tranzystorów IGBT w trójfazowym mostku falownika powinien się włączyć i wyłączyć.

Płyta IVI 6SE7038-6GL84-1BG2 odbiera te polecenia i przesyła je do płyt sterowania bramką (płyt IGD), które fizycznie sterują bramkami IGBT.

Ten routing nie jest pasywny — płyta IVI obsługuje logikę czasową, przetwarza sygnały blokady, które zapobiegają jednoczesnemu przewodzeniu górnego i dolnego tranzystora IGBT w tej samej gałęzi fazowej (stan przepięcia, który spowodowałby natychmiastową katastrofalną awarię) i koordynuje sygnały bramki w wielu równoległych zespołach IGBT w jednostkach z dużą ramą serii GL.

W kierunku powrotnym płyta IVI zbiera pomiary prądu fazowego silnika z czujników prądu napędu, przetwarza dane o temperaturze z wielu termistorów NTC radiatorów i agreguje sygnały błędów z całego stopnia mocy.

Wszystkie te dane przepływają z powrotem do CUD przez złącza interfejsu płyty IVI. 

CUD wykorzystuje te sygnały do zamykania swoich pętli sterowania i wyzwalania wyłączeń ochronnych, gdy jakikolwiek parametr przekroczy bezpieczny limit pracy.

Szeroki zakres napięć — Jedna płyta dla wielu wariantów napędów

Zauważalną cechą 6SE7038-6GL84-1BG2 jest zakres napięć, który obejmuje. Pojedyncza płyta IVI obejmuje konwertery SIMOVERT MASTERDRIVES w dużej obudowie pracujące na zasilaniu trójfazowym 380–460V, 500–575V i 660–690V.

W zakładzie z mieszaną flotą jednostek SIMOVERT MASTERDRIVES o różnych specyfikacjach napięcia zasilania, jedna zapasowa płyta IVI może obsługiwać wiele typów napędów. 

Zmniejsza to wymaganą zapasową ilość części i upraszcza zaopatrzenie — znacząca praktyczna korzyść dla zespołów konserwacyjnych zarządzających dużymi flotami napędów.

Konstrukcja wewnętrzna płyty uwzględnia różne poziomy napięcia magistrali DC związane z każdym zakresem napięcia zasilania — około 530–650V DC dla zakresu zasilania 380–480V i do około 975V DC dla zasilania 690V.

Izolacja sterowania bramką i znamionowe napięcie komponentów na 6SE7038-6GL84-1BG2 są zaprojektowane do obsługi pełnego zakresu.

Diagnostyka błędów — Gdy płyta IVI ulegnie awarii

Awaria płyty IVI w dużej jednostce SIMOVERT MASTERDRIVES zazwyczaj objawia się jednym z kilku wzorców błędów. CUD napędu zgłasza błąd sterowania bramką — obwody sterowania bramką IGBT nie reagują na polecenia przełączania CUD zgodnie z oczekiwaniami. W niektórych przypadkach błąd pojawia się tylko w jednej fazie, identyfikując, która gałąź IGBT lub obwód sterowania bramką jest dotknięty.

W innych przypadkach wszystkie fazy są dotknięte jednocześnie, co sugeruje awarię interfejsu płyty IVI z CUD.

Drugim objawem jest asymetryczny prąd silnika — jedna faza przenosi znacznie inny prąd niż pozostałe dwie.

Może to wskazywać, że jedna gałąź IGBT nie przełącza się prawidłowo, albo włącza się z opóźnieniem, wcale się nie włącza, albo włącza się stale.

Wszystkie te warunki mogą być spowodowane awarią routingu sygnału bramki płyty IVI dla jednego kanału fazowego.

Przed wymianą płyty IVI należy sprawdzić płytę sterowania bramką (IGD) dla dotkniętej fazy — IGD jest częściej ulegającym awarii komponentem i jest łatwiejszy do wymiany niż płyta IVI. Jeśli IGD jest potwierdzony jako sprawny, płyta IVI jest następnym kandydatem do wymiany.

Bezpieczeństwo dużych napędów — Środki ostrożności dotyczące wysokiego napięcia

Jednostki SIMOVERT MASTERDRIVES serii GL to duże, wysokoenergetyczne napędy pracujące przy potencjalnym zasilaniu 660–690V AC i napięciach magistrali DC bliskich 1000V.

Wszelkie prace wewnętrzne muszą być zgodne z obowiązkową procedurą rozładowania: odizolować zasilanie AC, odczekać minimum pięć minut, zmierzyć napięcie magistrali DC poniżej 50V przed otwarciem szafy napędu. 

Napędy te przechowują znaczną energię w swoich kondensatorach magistrali DC — czas rozładowania musi być przestrzegany, a nie szacowany.

Prace mogą być wykonywane wyłącznie przez przeszkolony i autoryzowany personel elektryczny.

FAQ

P1: Jednostka SIMOVERT MASTERDRIVES w dużej obudowie zgłasza błąd sterowania bramką na fazie U, ale fazy V i W działają poprawnie. Czy płyta IVI 6SE7038-6GL84-1BG2 jest przyczyną?

Jednofazowy błąd sterowania bramką jest bardziej prawdopodobnie spowodowany awarią płyty sterowania bramką (IGD) dla tej fazy niż samej płyty IVI.

Płyta IVI przesyła sygnały do wszystkich trzech faz przez oddzielne kanały — awaria, która dotyczy tylko jednej fazy, zazwyczaj pochodzi z IGD dla tej fazy, a nie z płyty routingu IVI. Najpierw sprawdź i wymień płytę IGD fazy U. 

Jeśli błąd utrzymuje się po wymianie IGD, oznacza to awarię kanału wyjściowego fazy U płyty IVI, co czyni 6SE7038-6GL84-1BG2 następnym kandydatem do wymiany.

P2: Zainstalowana jest rewizja BG0 płyty IVI. Jedynym dostępnym zamiennikiem jest BG2. Czy jest to bezpośrednia wymiana?

Tak. BG2 jest bezpośrednim zamiennikiem dla BG0 i BG1 w tym samym typie napędu. Siemens utrzymuje zgodność rewizji dla płyt IVI w ramach tego samego zakresu konstrukcji napędu.

Po wymianie z BG0 na BG2 nie są potrzebne żadne zmiany parametrów ani rekonfiguracja napędu. 

BG2 zawiera aktualizacje komponentów w porównaniu do BG0, ale jest funkcjonalnie i interfejsowo identyczny.

P3: Po zainstalowaniu 6SE7038-6GL84-1BG2, napęd pokazuje błąd przetężenia przy pierwszym uruchomieniu bez obciążenia. Okablowanie i silnik są potwierdzone jako dobre. Co należy sprawdzić?

Sprawdź osadzenie złącza sprzężenia zwrotnego prądu na nowej płycie IVI. Jeśli sygnały czujnika prądu nie docierają do CUD poprawnie — z powodu niezbyt dobrze osadzonego złącza — CUD może obliczyć nieprawidłowe prądy silnika i wyłączyć się z powodu przetężenia.

Wyłącz zasilanie, rozładuj magistralę DC, ponownie osadź wszystkie złącza czujnika prądu i interfejsu IVI-do-CUD, a następnie spróbuj ponownie. Jeśli błąd pozostaje po potwierdzonym osadzeniu złączy, zweryfikuj, czy same czujniki prądu w stopniu mocy są sprawne.

P4: 6SE7038-6GL84-1BG2 został wycofany z produkcji przez firmę Siemens. Jak niezawodny jest rynek wtórny dla tej płyty?

Baza zainstalowanych jednostek SIMOVERT MASTERDRIVES jest duża, a łańcuch dostaw części zamiennych dla płyt IVI jest dobrze ugruntowany. Specjalistyczne firmy zajmujące się naprawą napędów testują i certyfikują odnowione płyty IVI z napędów wycofanych z eksploatacji.

W przypadku krytycznego sprzętu produkcyjnego wykorzystującego SIMOVERT MASTERDRIVES, posiadanie jednej zapasowej płyty IVI na miejscu eliminuje ryzyko wielotygodniowego opóźnienia w dostawie w przypadku awarii płyty.

Programy wymiany — gdzie dostarczana jest odnowiona płyta, a uszkodzona jednostka jest zwracana do renowacji — są powszechnym modelem zaopatrzenia dla wycofanych z produkcji płyt, takich jak ta.

P5: Czy 6SE7038-6GL84-1BG2 może być używany we wszystkich trzech zakresach napięć (380–460V, 500–575V i 660–690V) bez żadnych modyfikacji sprzętowych lub konfiguracji?

Tak. Płyta jest zaprojektowana do pokrycia pełnego zakresu napięć bez modyfikacji.

Izolacja sterowania bramką i znamionowe parametry komponentów uwzględniają różne poziomy napięcia magistrali DC związane z każdym napięciem zasilania. 

Nie jest wymagane żadne ustawienie zworki, żadna zmiana komponentu ani żaden krok konfiguracji, aby dostosować płytę między zakresami napięć.

Parametry specyficzne dla napięcia napędu są zarządzane poprzez konfigurację oprogramowania CUD, a nie poprzez sprzęt płyty IVI.