IGD Trigger Board A5E00714561 A5EOO714561 با دو ماژول FS300R12KE3-S1 FS300R12KE3S1 FS3OOR12KE3-S1

سیمنز A5E00714561∙ SINAMICS IGD2/R4 480V/380A گیتینگ درایور بورد IGBT بلوک برق برای بخش اینورتر AC Drive

شماره بخش:A5E00714561

مرجع داخلی GWE:GWE:A5E00714561

تولید کننده:شرکت زیمنس AG (GWE) ، آلمان

مرور کلی

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.

این یک تخته منطقی یا یک تخته سیگنال نیست. این قطعه ای است که همه جریان های موتور از طریق آن جریان می یابد.

در 380A و 480V ، A5E00714561 به ماژول های موتور شاسی SINAMICS G120 و G150 در کلاس قدرت 160 ∼ 200 kW خدمت می کند.

این محرک ها در سنگین ترین کاربردهای صنعتی مستمر ظاهر می شوند: پمپ های بزرگ تصفیه آب که 24 ساعت در روز کار می کنند، فن های کارخانه سیمان که تحت بار غبار سنگین کار می کنند،ناقل های معدن که بارهای کامل را برای ساعات طولانی حمل می کنند، و کمپرسورهای صنعتی که هرگز متوقف نمی شوند.

چرخه کاری و سطح جریان در این محدوده قدرت هر دو ماژول IGBT و راننده دروازه را به محدودیت های طراحی خود فشار می دهددقت زمانبندی دروازه، و قابلیت اطمینان مدار حفاظت از جریان بیش از حد همه برای عملکرد پایدار حیاتی است.

مقدمه GWE در مرجع داخلی هیئت مدیره تولید را در تاسیسات Gerätewerk Erlangen Siemens شناسایی می کند.

این بوردها را از ماژول های IGBT تجاری متمایز می کند و مونتاژ متناسب در سطح کارخانه مدار درایور دروازه را به دستگاه IGBT خاص تأیید می کند.

مشخصات کلیدی

صفحه راننده دروازه 3 عملکرد مهم

برد IGD2 نام "درویر دروازه" را از عملکرد اصلی خود به دست می آورد: تولید پالس های دروازه PWM که ترانزیستورهای IGBT را تغییر می دهند.اما هیئت مدیره دو کار دیگر را انجام می دهد که به همان اندازه برای یکپارچگی سیستم مهم است.

تولید درایو دروازهواحد کنترل SINAMICS دستورات سوئیچینگ انتزاعی را تولید می کند زمانی که هر IGBT باید روشن یا خاموش باشد، در چه فرکانس حامل، در چه چرخه کاری.

IGD2 این دستورات را به پالس های فزیکی ولتاژ دروازه تبدیل می کند که با نیازهای ورودی FS300R12KE3-S1 مطابقت دارد.

جریان دروازه، زمان افزایش و ولتاژ اوج دروازه همه توسط مقاومت دروازه IGD2 و IC های راننده تنظیم می شوند که به طور خاص برای این دستگاه IGBT انتخاب شده است.استفاده از یک درایور دروازه ای که برای یک IGBT متفاوت کالیبراسیون شده است و سرعت سوئیچ تغییر می کند که به طور بالقوه باعث افزایش زیان سوئیچ می شود، فشار dV/dt بالاتر بر روی پیچ های موتور یا محافظت از جریان بیش از حد محدود.

اندازه گیری جریان موتورماژول FS300R12KE3-S1 شامل سنسورهای جریان یکپارچه است.

صفحه IGD2 این خروجی های سنسور را تنظیم می کند و جریان های فاز اندازه گیری شده را در هر چرخه سوئیچ به واحد کنترل باز می گرداند.

این اندازه گیری جریان در زمان واقعی، ورودی الگوریتم کنترل بردار SINAMICS است که پایه تنظیم گشتاور، کنترل سرعت و حفاظت از موتور است.یک کانال اندازه گیری جریان تخریب شده بر هر سه مورد تاثیر می گذارد..

محافظت از خشکيهنگامی که هر IGBT در وارد شدن به مقاومت پایین در حالت فعال خود شکست می خورد نشان دهنده این است که دستگاه نمی تواند جریان دستور داده شده را اداره کند مدار تشخیص تشنه شدن IGD2 در میکروسکنید پاسخ می دهد ،سرکوب تمام پالس های دروازه قبل از IGBT می تواند توسط از بین رفتن قدرت بیش از حد نابود شود. در 380A، حتی یک وضعیت کوتاه ازار بدون محافظت باعث شکست فاجعه بار IGBT می شود.

FS300R12KE3-S1 در درجه 380A ️ حاشیه تخلیه و حرارتی

FS300R12KE3-S1 دارای یک جریان نامی 300A است، اما مجموعه A5E00714561 در 380A نامی است.

این یک تناقض نیست ٪ درجه بندی 300A مطلق حداکثر جریان مداوم کلکتور دستگاه در دمای نام تجاری ماژول است (معمولا 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.

در دمای مورد عملیاتی واقعی در شاسی SINAMICS، FS300R12KE3-S1 می تواند به طور مداوم 380A را در حالی که در منطقه عملیاتی امن خود باقی می ماند، تحمل کند.

مدیریت حرارتی درایو ️ منطقه سینک حرارتی، جریان فن خنک کننده با هوای اجباری و محدودیت های دمای محیط ️ به طور خاص برای نگه داشتن ماژول در این منطقه عملیاتی طراحی شده است.

سوالات عمومی

Q1: درایو SINAMICS نشان می دهد F30021 (IGBT overcurrent) بلافاصله در فرمان اجرا بدون کابل های خروجی متصل است. A5E00714561 مشکوک است.قبل از سفارش جایگزینی چه مراحل تشخیصی این را تایید می کنند؟?

F30021 در فرمان اجرا بدون کابل های خروجی باعث از بین رفتن خطای کابل یا موتور می شود.هر جریان که درایو می بیند نادرست است تولید شده توسط یک IGBT شکست خورده (در حالی که نباید انجام شود) یا توسط یک خطای اندازه گیری جریان در IGD2.

مقاومت DC بین هر جفت پایانی خروجی را با اتوبوس DC تخلیه شده اندازه گیری کنید.

مقاومت بسیار پایین بین هر دو ترمینال خروجی نشان دهنده یک IGBT کوتاه مدت در A5E00714561 است.

اگر چک مقاومت نرمال باشد، خطا در مدار اندازه گیری جریان صفحه IGD2 است.

سوال 2: A5E00714561 به عنوان "بورد درایور دروازه" توصیف شده است. آیا این صفحه دارای هر گونه داده پارامتر درایو است که قبل از برداشتن نیاز به پشتیبان گیری دارد؟

A5E00714561 هیچ پارامتر درایو را ذخیره نمی کند. تمام داده های پارامتر SINAMICS در واحد کنترل (CU320 یا مشابه) قرار دارد.

A5E00714561 فقط مدار درایور دروازه و ماژول IGBT ٬ بدون حافظه غیر قابل تغییر را شامل می شود.

حذف و تعویض برد نیازی به پشتیبان گیری پارامتر ندارد. پس از نصب ، درایو پارامترهای خود را از CU می خواند و به کار عادی خود ادامه می دهد.

سوال 3: قسمت جانشین A5E36717799 در دسترس است. آیا می توان آن را به طور مستقیم در یک درایو SINAMICS نصب کرد که در اصل A5E00714561 داشت؟

A5E36717799 جانشین تعیین شده توسط زیمنس برای همان برنامه های درایو است و به عنوان جایگزینی میدان طراحی شده است.

برای اکثر درایو های شاسی SINAMICS G120 و G150 در محدوده قدرت قابل استفاده، جانشین در همان موقعیت با همان اتصالات رابط نصب می شود.

با این حال، 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.

قبل از نصب حالت تولیدی درایو را از صفحه شماره اش بررسی کنید.

سوال 4: درایو SINAMICS برای هشت سال A5E00714561 را با بار تقریباً کامل در دمای محیط 38 درجه سانتیگراد اجرا کرده است. آیا تعویض فعال قبل از وقوع خرابی توصیه می شود؟

در بار تقریبا کامل و دمای محیط بالا، هر دو چرخه حرارتی ماژول IGBT و پیری قطعات برد درایور دروازه در انتهای بالای پوشش طراحی خود کار می کنند.

بعد از هشت سال کار سنگین مداوم، تعویض فعال در زمان تعطیلی تعمیرات برنامه ریزی شده یک استراتژی خوب است.

اجزای مستعد شکست در این عمر خدمت، اپتوکاپلرهای درایور دروازه، اتصال سیم اتصال ماژول IGBT (به دلیل چرخه حرارتی) ،و خازن های بای پاس روی ریل های ولتاژ دروازه.

تعویض برنامه ریزی شده خطر خرابی برنامه ریزی نشده را در بدترین زمان ممکن از بین می برد.

Q5: A5E00714561 نشان داد که یک درایور دروازه برای یک موقعیت IGBT شکست خورده است. آیا می توان این قطعه درایور دروازه خاص را در سطح هیئت مدیره جایگزین کرد نه اینکه کل مجمع را جایگزین کند؟

تعمیر در سطح هیئت مدیره درایو IGD2 از نظر فنی برای شرکت های تخصصی تعمیر درایو با تجربه SINAMICS IGD2 امکان پذیر است.

IC های درایور دروازه برای موقعیت های IGBT فردی قطعات استاندارد هستند که می توانند شناسایی و تعویض شوند.

با این حال، تعمیر باید شامل آزمایش عملکردی از تمام شش کانال دروازه در شرایط شبیه سازی شده سوئیچینگ درایو باشد، نه فقط چک مداوم استاتیک.

ماژول IGBT همچنین باید برای هرگونه آسیب اکسید دروازه که ممکن است به دلیل خطای راننده رخ داده باشد، بررسی شود.

یک شرکت تعمیر که گواهینامه آزمایش عملکردی کامل را ارائه می دهد، از یک شرکت که فقط جایگزینی قطعات را انجام می دهد، ترجیح داده می شود.