صفحه جذب RC اصلی سیمنس 6SE7041-2UL84-1GG0 6SE70412UL841GG0 6SE7O41-2UL84-1GGO 6SE7 041-2UL84-1GG0

زيمنس 6SE7041-2UL84-1GG0

شماره بخش:6SE7041-2UL84-1GG0

تولید کننده:شرکت زیمنس (آلمان)

نوع محصول:ماژول اینورتر Snubber SML4 (بخش یدکی)

دامنه محصول:SIMOVERT MASTERDRIVES (سری 6SE70)

مرور کلی

6SE7041-2UL84-1GG0 ماژول SML4 inverter snubber برای محرک های Siemens SIMOVERT MASTERDRIVES است. It is a passive protection component mounted within the drive's IGBT inverter stage — its function is to absorb the voltage spikes and transient overvoltages that appear on the DC bus and IGBT collector-emitter terminals each time the IGBTs switch.

بدون محافظت موثر از snubber، این عارضه ها می توانند از ولتاژ درجه بندی دستگاه های IGBT فراتر روند، باعث آسیب به gate oxide، تخریب تدریجی پارامتر،یا شکست فوری IGBT فاجعه بار.

واحدهای SIMOVERT MASTERDRIVES در دسته قدرت 6SE7041 محرک های بزرگ و قدرتمند هستند. نامگذاری 41 در شماره بخش به یک سیستم محرک سطح قدرت بسیار بالا اشاره دارد.

اینها سیستم های محرک چند صد کیلووات یا مگا وات هستند که در آن رویدادهای IGBT شامل جریان های بسیار بالا هستند که خیلی سریع قطع می شوند.

The resulting di/dt — the rate of change of current — interacts with the parasitic inductance in the DC bus and IGBT mounting structure to generate voltage transients that can be hundreds of volts above the nominal DC bus voltage.

ماژول SML4 snubber برای چسباندن و جذب این گذران ها طراحی شده است و ماژول های IGBT در مرحله اینورتر را از فشار بیش از حد محافظت می کند.

مشخصات کلیدی

تکنولوژی Snubber ️ حفاظت از IGBT ها در درایوهای قدرتمند

IGBT ها جریان های زیادی را در نانوسانده تغییر می دهند. هنگامی که یک IGBT رسانا خاموش می شود، جریان از طریق آن باید به دیود آزاد در سراسر پیچ موتور منتقل شود.این انتقال جریان شامل یک تغییر بسیار سریع در جریان از طریق حثیت بس DC.

بر اساس قانون لنز، هر گونه حثیت در برابر تغییر در جریان است و اتوبوس DC حثیت دارد حتی زمانی که به دقت برای به حداقل رساندن آن طراحی شده است.

نتیجه آن افزایش ولتاژ در ترمینال کلکتور IGBT است که از ولتاژ ثابت بس DC فراتر می رود.

در یک درایو با قدرت کم، این اوج یک آزار و اذیت است که می تواند با طرح بندی دقیق PCB مدیریت شود. در یک درایو با قدرت بالا که صدها آمپر را حمل می کند، انرژی اوج قابل توجهی است.

ماژول SML4 snubber یک مسیر کم مقاومت را برای این انرژی گذرا برای تخلیه از طریق شبکه مقاومتی داخلی آن فراهم می کند.فشرده سازی ولتاژ کلکتور IGBT به یک سطح امن و جلوگیری از رسیدن به آستانه شکستن ولتاژ IGBT.

نام SML4 در سیستم قطعات یدکی SIMOVERT MASTERDRIVES، نوع خاص ماژول snubber را که در این سیستم محرک نصب شده است، شناسایی می کند.

درایوهای مختلف در طیف SIMOVERT از ماژول های مختلف snubber استفاده می کنند (SML1، SML2، SML3، SML4 هر کدام با سطح قدرت خاص و پیکربندی IGBT درایو که در آن استفاده می شود مطابقت دارند).6SE7041-2UL84-1GG0 به طور خاص نسخه SML4 برای سری 6SE7041 است.

زندگی و حالت شکست ماژول اسنوبر

ماژول های snubber جاودانه نیستند. خازن داخل ماژول snubber تحت چرخه های بارگیری / تخلیه مکرر قرار می گیرداحتمالا ده ها هزار بار در ثانیهبا گذشت زمان، ديالکتريک گره کش کاهش مي يابد.

مقاومت سری معادل آن (ESR) افزایش می یابد. با افزایش ESR، انرژی گذرا کمتر توسط خازن جذب می شود و بیشتر به عنوان گرمایش اضافی در داخل مقاومت ظاهر می شود.

قدرت چسباندن این دستگاه کاهش می یابد.

یک ماژول ناکارآمد دیگر به طور کافی ولتاژ گیرنده IGBT را گیر نمی کند.

IGBT ها در هر رویداد سوئیچینگ ولتاژ اوج بالاتر را تجربه می کنند.

این حرکت پارامتر IGBT را تسریع می کند افزایش جریان نشت، تغییر ولتاژ آستانه، کاهش یکپارچگی اکسید دروازه در بدترین حالت،یک ماژول snubber شکست خورده اجازه می دهد که یک انتقال دهنده از حداکثر ولتاژ طبقه بندی شده کلکتور-امتر IGBT فراتر برودکه باعث شکست IGBT فورا می شه

نتیجه یک مشکل فاجعه بار در اینورتر است که به گران ترین قطعات در محرک آسیب می رساند.

به همین دلیل، 6SE7041-2UL84-1GG0 به عنوان یک قطعه فرسایش در برنامه تعمیرات SIMOVERT MASTERDRIVES طبقه بندی شده است.بازرسی دوره ای و تعویض برنامه ریزی شده از ماژول های snubber بخشی از نگهداری مسئول محرک سنگین است.

شناسایی خرابی SML4 Snubber Module

آزمایش مستقیم یک ماژول snubber نیاز به اندازه گیری ظرفیت و اندازه گیری ESR دارد ‬ ارزش خازن باید با مشخصات آن مطابقت داشته باشد،و ESR باید در محدوده طبیعی برای نوع ماژول باشد.

یک ماژول که دارای ظرفیت به طور قابل توجهی کاهش یافته یا ESR بالا است خراب شده است و باید قبل از اینکه آسیب IGBT رخ دهد با 6SE7041-2UL84-1GG0 جایگزین شود.

در عمل، برخی از سایت ها ماژول های snubber را در فواصل مشخص جایگزین می کنند، به عنوان مثال، هر تعمیر عمده برنامه ریزی شده در محرک.

دیگران آنها را جایگزین می کنند زمانی که اندازه گیری خازن نشان می دهد تخریب فراتر از یک آستانه است، یا هنگامی که نقص های مکرر IGBT در یک درایو رخ می دهد که در آن اتوبوس DC در مشخصات تایید شده است.

در يک درايو که دچار شکست IGBT شده، replacing the snubber module simultaneously with the IGBT module is good practice — a degraded snubber may have contributed to the IGBT failure and will continue to stress the new replacement if not changed.

ایمنی نصب

6SE7041-2UL84-1GG0 در داخل یک اینورتر SIMOVERT MASTERDRIVES با قدرت بالا نصب شده است. اتوبوس DC در این کلاس درایو با ولتاژ بالا به طور بالقوه 600-1000V DC بسته به منبع کار می کند.

قبل از هر گونه دسترسی داخلی، منبع تغذیه باید کاملاً جدا شود و باید اجازه داده شود که خازن های بس DC به طور کامل تخلیه شوند.مدت انتظار اجباری حداقل پنج دقیقه پس از جدا کردن شبکه می باشد..

قبل از لمس کردن هر قطعه داخلی، از یک متر مناسب استفاده کنید تا تایید کنید که ولتاژ اتوبوس DC کمتر از 50 ولت است.

خود ماژول snubber ممکن است بار باقیمانده را پس از جداسازی درایو حفظ کند.

با ماژول به عنوان بالقوه زنده در اولین بار آن را خارج کنید. با ابزار عایق و تجهیزات حفاظت شخصی مناسب استفاده کنید.

سوالات عمومی

Q1: درایو SIMOVERT MASTERDRIVES دچار خرابی مکرر IGBT در همان مرحله شده است. آیا یک ماژول SML4 SML4 شکست خورده می تواند علت آن باشد؟

بله، خرابی مکرر IGBT در همان فاز، با ولتاژ ثابت و درست بس DC و بدون مشکل کیفیت تامین، نشان دهنده قوی از تخریب ماژول snubber برای آن فاز است.

یک snubber که دیگر به طور موثر در حال فشرده سازی گذرا نیست، IGBT را در معرض استرس ولتاژ بیش از حد مکرر قرار می دهد.

IGBT در ابتدا زنده می ماند اما هر بار آسیب می بیند و در نهایت شکست می خورد.

همیشه ماژول SML4 snubber را همزمان با جایگزینی یک IGBT در این پلت فرم درایو جایگزین کنید.

سوال2: چگونه می توان خازن در 6SE7041-2UL84-1GG0 را بدون جایگزینی آزمایش کرد؟

با جدا شدن درایو و تخلیه اتوبوس DC، ماژول snubber را می توان برداشته و با یک LCRmeter قادر به اندازه گیری ظرفیت و ESR آزمایش کرد.ظرفیت اندازه گیری در 100 هرتز یا 1 کلو هرتز مقایسه با مشخصات ماژولESR را در 100kHz اندازه گیری کنید.

یک خازن که بیش از 20 درصد از دست دادن ظرفیت را نسبت به مقدار نامی یا ESR را که به طور قابل توجهی بالاتر از مقدار نامی ماژول است نشان می دهد، باید به عنوان خراب شده در نظر گرفته شود.

اگر مقادیر آزمایش خاص برای ماژول SML4 در دسترس نباشد، از راهنمای کلی استفاده کنید که هر گونه از دست دادن ظرفیت قابل توجهی در یک خازن snubber نشان می دهد که به پایان عمر نزدیک شده است.

Q3: ماژول snubber 6SE7041-2UL84-1GG0 به عنوان SML4 توصیف می شود. این چگونه از SML1، SML2 یا SML3 که در سایر درایوهای SIMOVERT استفاده می شود متفاوت است؟

سری SML، طرح های مختلف ماژول های snubber را در سیستم قطعات یدکی SIMOVERT MASTERDRIVES شناسایی می کند. هر نوع SML با سطح قدرت خاص، ولتاژ اتوبوس DC،و نوع ماژول IGBT از پلتفرم درایو که در آن استفاده می شودSML1 تا SML4 دارای مقادیر مختلف خازن، رتبه بندی مقاومت و پیکربندی های فیزیکی مناسب برای درایوهای مربوطه هستند.

آنها قابل تعویض نیستند. 6SE7041-2UL84-1GG0 (SML4) مخصوص به پلت فرم درایو 6SE7041 است و باید فقط در این نوع درایو استفاده شود.

سوال 4: ماژول 6SE7041-2UL84-1GG0 باید به عنوان تعمیرات پیشگیرانه جایگزین شود.

هیچ فواصل جهانی ثابت وجود ندارد ٪ سرعت تخریب به چرخه بار محرک، دمای محیط و فرکانس سوئیچینگ بستگی دارد.در فرکانس های سوئیچینگ بالا و چرخه های کاری بالا در دمای محیط بالا، پيري خازن ها تسريع ميکنه

یک فواصل تعویض پیشگیرانه محافظه کارانه برای ماژول های snubber در درایوهای با استفاده بالا هر 5-8 سال است، همزمان با یک تعمیر عمده برنامه ریزی شده است.

در چرخه های کاری کمتر، ماژول ها ممکن است برای مدت طولانی تر در خدمت بمانند. اندازه گیری خازن در هر وقفه بزرگ برنامه ریزی شده مطمئن ترین راه برای تعیین وضعیت واقعی است.

سوال 5: 6SE7041-2UL84-1GG0 حدود 380 گرم وزن دارد. آیا این یک ماژول پلاگین است یا یک مونتاژ سخت سیم؟

ماژول SML4 snubber در سیستم عامل SIMOVERT MASTERDRIVES یک مونتاژ جداگانه است که با استفاده از اتصالات بولت به بس های اتوبوس DC یا ساختار اینورتر نصب می شود. این یک کارت پلاگین ساده نیست.تعویض شامل جدا کردن ماژول از نقاط اتصال اتوبوس DC است، از بین بردن هر گونه اتصال به قاب محرک و نصب جدید 6SE7041-2UL84-1GG0 در ترتیب معکوس.

دکمه های کششی برای اتصال های بار بس باید به دقت رعایت شوند اتصال های کم دکمه مقاومت تماس را افزایش می دهند و می توانند گرما را در نقطه اتصال تولید کنندبه احتمال زیاد به ماژول جدید آسیب می رساند..