Wykorzystuje się w tym celu następujące środki:

Siemens 6SE7036-1EE85-1HA0 | Jednostka sterująca PER2 — Jednostka wejściowa/regeneracyjna SIMOVERT, wersja E, 380–480 V

Numer części: 6SE7036-1EE85-1HA0

Producent: Siemens AG (Niemcy)

Typ produktu: Jednostka sterująca PER2 (część zamienna — płyta elektroniczna)

Kompatybilne jednostki: Jednostki wejściowe/regeneracyjne SIMOVERT Master Drives, wersja E

Napięcie zasilania: 380–480 V 3 AC, 50/60 Hz

Klasa prądowa: 605 A (rama wersji E)

Przegląd

6SE7036-1EE85-1HA0 to jednostka sterująca PER2 — płyta sterująca elektroniki — dla jednostek wejściowych i regeneracyjnych SIMOVERT Master Drives firmy Siemens w wersji E przy napięciu 380–480 V. Jest to część zamienna do jednostki mocy, a nie kompletny napęd.

Sufiks -1HA0 identyfikuje tę część jako wymienny zespół sterowania elektroniką w ramach większej jednostki mocy serii 6SE7036-1EE85. Gdy obwody sterowania jednostki wejściowej/regeneracyjnej wersji E ulegną awarii, a stopień mocy pozostanie nienaruszony, ta płyta jest rozwiązaniem do wymiany w terenie.

Jednostka nadrzędna — moduł wejściowy/regeneracyjny SIMOVERT — pełni specyficzną funkcję w systemach wielonapędowych. Zamiast tego, aby każdy falownik pobierał energię niezależnie z zasilania AC, łączy je wspólna architektura magistrali DC.

Jednostka wejściowa jest interfejsem między trójfazowym zasilaniem AC a magistralą DC. Prostuje przychodzący prąd AC do kontrolowanego napięcia DC i, co kluczowe, umożliwia również przepływ energii odzyskanej z hamujących napędów z powrotem do zasilania AC.

Ten aktywny zwrot energii to funkcja „regeneracyjna” w nazwie.

Jednostka sterująca PER2 jest inteligencją, która umożliwia ten dwukierunkowy przepływ energii. Monitoruje napięcie magistrali DC, reguluje wzór PWM urządzeń przełączających prostownika aktywnego, zarządza sekwencjami wstępnego ładowania, komunikuje status do systemu i obsługuje wykrywanie usterek.

Bez działającej jednostki PER2, jednostka wejściowa przechodzi w stan pasywny, a magistrala DC traci swoje regulowane napięcie.

Kluczowe specyfikacje

Aktywna jednostka wejściowa / Regeneracyjna — Technologia

Standardowe prostowniki diodowe zamieniają prąd AC na DC tylko w jednym kierunku. Energia z hamujących silników nie ma dokąd trafić, poza rezystory, gdzie zamienia się w ciepło. Aktywne jednostki wejściowe z możliwością regeneracji działają fundamentalnie inaczej.

Używają tranzystorów IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) zamiast diod, sterowanych przez wysokoczęstotliwościowe wzory przełączania, które mogą przepychać prąd w obu kierunkach przez połączenie z linią AC.

Gdy napędy na magistrali DC pracują jako silniki — przyspieszając obciążenia — aktywna jednostka wejściowa pobiera moc z zasilania AC i utrzymuje napięcie magistrali DC. Gdy napędy regenerują — hamując obciążenia, gdzie kinetyczna energia silnika staje się energią elektryczną — jednostka wejściowa wykrywa rosnące napięcie magistrali DC i odwraca przepływ mocy.

Przełącza tranzystory IGBT, aby przepchnąć prąd z powrotem do zasilania AC z odpowiednią częstotliwością, fazą i amplitudą. Sieć pochłania tę energię, tak jakby została dostarczona przez jakiekolwiek inne źródło.

Jednostka sterująca PER2 implementuje tę logikę.

Mierzy napięcie magistrali DC, monitoruje napięcie i fazę linii AC, oblicza wymagany wzór przełączania i steruje sygnałami bramkowymi tranzystorów IGBT.

Obwody pętli synchronizacji fazowej synchronizują prąd regenerowany z siecią AC, aby zapewnić jednostkowy współczynnik mocy i zgodną jakość mocy.

Kontekst ramy wersji E

Siemens oznacza rozmiary ram alfabetycznie dla jednostek SIMOVERT Master Drives. Wersja E odpowiada wyższemu przedziałowi mocy — podstawowa jednostka 6SE7036-1EE85 przy 380–480 V, 605 A działa w zakresie około 400–500 kW.

Jest to znacząca moc przemysłowa, obsługująca duże wentylatory, pompy, sprężarki, stanowiska testowe, walcownie i podobne obciążenia o dużej mocy, gdzie odzyskiwanie energii z hamowania regeneracyjnego przynosi wymierne oszczędności kosztów.

Skrzynka elektroniki w jednostkach wersji E mieści płytę sterującą PER2. Oddziela to obwody sterowania od elektroniki dużej mocy.

Gdy ulegnie awarii tylko elektronika sterująca, stopień mocy — transformator, kondensatory magistrali, tranzystory IGBT, chłodzenie — może zostać zachowany.

Wymiana tylko płyty PER2 jest znacznie tańsza niż wymiana kompletnej jednostki mocy.

Gdy PER2 jest przyczyną usterki

Jednostka sterująca PER2 zawiera mikroprocesor, interfejsy komunikacyjne, obwody pomiarowe i logikę sterownika bramkowego dla jednostki wejściowej.

Te komponenty podlegają innym trybom awarii niż półprzewodniki mocy. Awarie mikroprocesora, awarie układów scalonych sterowników bramkowych, pogorszenie obwodów pomiarowych i uszkodzenie interfejsów komunikacyjnych manifestują się jako błędy sterowania, a nie błędy mocy. 

Stopień mocy testuje jako sprawny, ale jednostka nie może regulować.

Kody błędów na panelu wyświetlacza jednostki kierują diagnostyką. Błędy wskazujące na awarię regulacji, odchylenie napięcia magistrali DC lub błędy komunikacji wewnętrznej — przy sprawnych komponentach stopnia mocy — kierują usterkę do płyty sterującej.

Błędy wskazujące na przetężenie lub zwarcia sterowników bramkowych mogą zamiast tego wskazywać na stopień mocy.

Często zadawane pytania

P1: Jednostka wejściowa ulega natychmiastowej awarii po włączeniu zasilania z błędem „błąd regulacji”. Napięcie magistrali DC jest prawidłowe podczas wstępnego ładowania. Czy PER2 jest przyczyną usterki?

Natychmiastowa awaria regulacji po udanym wstępnym ładowaniu — gdy stopień mocy wydaje się sprawny — jest charakterystyczna dla usterki PER2.

Obwód wstępnego ładowania jest oddzielony od głównej regulacji; jednostka ładuje magistralę DC pasywnie, ale następnie ulega awarii, gdy próbuje aktywować aktywną regulację. 

Wymień płytę PER2 i wyczyść historię błędów przed ponowną próbą uruchomienia.

P2: Czy parametry PER2 można wykonać kopię zapasową przed wymianą płyty?

Dane parametrów w jednostkach SIMOVERT Master Drives można zazwyczaj przenieść na komputer PC lub panel operatorski przez interfejs szeregowy lub przesłać za pomocą oprogramowania do parametryzacji napędu.

Wykonaj tę kopię zapasową przed wymianą płyty, jeśli bieżąca parametryzacja stanowi dostrojony lub niestandardowy układ. 

Płyta PER2 zastępcza fabrycznie instaluje się z domyślnymi parametrami, które mogą nie odpowiadać wymaganiom instalacji.

P3: Jednostka wejściowa została uderzona przez przepięcie sieciowe. Tranzystory IGBT stopnia mocy przetestowały się dobrze, ale jednostka nie uruchamia się. Czy płyta PER2 jest podatna na uszkodzenia przez przepięcia?

Tak. Obwody pomiarowe i interfejsy komunikacyjne na płycie PER2 zawierają komponenty półprzewodnikowe wrażliwe na przepięcia.

Znaczące przepięcie sieciowe może je uszkodzić, pozostawiając nienaruszone półprzewodniki mocy o wyższych parametrach. 

Jest to znany tryb awarii po zdarzeniach elektrycznych po stronie zasilania.

Sprawdź płytę PER2 pod kątem widocznych uszkodzeń komponentów przed stwierdzeniem, że wymaga ona wymiany.

P4: Czy 6SE7036-1EE85-1HA0 jest kompatybilna z jednostkami wejściowymi z innych klas napięciowych (np. klasa 500 V)?

Nie. Płyta PER2 jest specyficzna dla klasy napięciowej jednostki mocy.

Płyta klasy 380–480 V zawiera skalowanie obwodów pomiarowych specyficzne dla napięcia i domyślne ustawienia parametrów. 

Instalacja płyty PER2 klasy 400 V w jednostce klasy 500 V spowoduje błędy pomiarowe i nieprawidłową regulację. 

Zawsze dopasuj płytę do dokładnego numeru części jednostki mocy.

P5: Jak należy przechowywać usuniętą płytę PER2 jako zapasową?

Przechowywać w oryginalnym lub równoważnym opakowaniu antystatycznym w stabilnej temperaturze pokojowej, z dala od wilgoci.

Płyta nie zawiera pamięci podtrzymywanej bateryjnie dla krytycznych danych aplikacji — wszelkie parametry specyficzne dla aplikacji powinny zostać zapisane na zewnętrznym nośniku przed usunięciem. 

Przed ponowną instalacją po dłuższym przechowywaniu wizualnie sprawdzić styki złączy pod kątem utlenienia.