Siemens 6SN1145-1AA00-0CA0 — โมดูลอินฟีด SIMODRIVE 611, 28/50 kW, ไม่มีการควบคุม, การระบายความร้อนภายใน

โมดูลนี้ทำอะไรกันแน่

ก่อนที่จะลงรายละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะ ควรทำความเข้าใจบทบาทของส่วนประกอบนี้ให้ชัดเจน — เพราะ "โมดูลอินฟีด" เป็นคำที่มีความหมายแตกต่างกันไปในระบบขับเคลื่อนที่แตกต่างกัน

ในสถาปัตยกรรม SIMODRIVE 611 โมดูลอินฟีดเป็นโมดูลแรกในกลุ่มไดรฟ์ มันจะอยู่ทางซ้ายสุดของรางตู้ เชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟหลักแบบสามเฟส และทำงานที่สำคัญอย่างหนึ่ง: แปลงแรงดันไฟฟ้า AC ที่เข้ามาให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และสร้างบัส DC ร่วมที่โมดูลกำลังไฟทุกตัวในกลุ่มจะดึงพลังงานมาใช้ หากไม่มีโมดูลอินฟีดที่ได้รับการจัดอันดับและทำงานได้อย่างถูกต้อง ไดรฟ์แกนหมุนใดๆ ก็จะไม่ทำงาน สิ่งนี้ทำให้ 6SN1145-1AA00-0CA0 เป็นรากฐานของตู้ SIMODRIVE 611 ทั้งหมด — ไม่ใช่ส่วนประกอบเสริม แต่เป็นแหล่งพลังงานกลาง

รุ่นนี้เป็นรุ่น แบบไม่ควบคุม (UI) มีพิกัด 28 kW ต่อเนื่อง / 50 kW สูงสุด พร้อม การกระจายความร้อนภายใน และเข้ากันได้กับทั้งตระกูลไดรฟ์ SIMODRIVE 611A (อนาล็อก) และ SIMODRIVE 611D (ดิจิทัล)

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

อินฟีดแบบไม่ควบคุม — ทำความเข้าใจความแตกต่าง

แพลตฟอร์ม SIMODRIVE 611 มีโมดูลอินฟีดสองประเภท และความแตกต่างระหว่างทั้งสองมีผลกระทบที่แท้จริงต่อพฤติกรรมของระบบ

อินฟีดแบบไม่ควบคุม (UI) — ประเภทของโมดูลนี้ — สร้างแรงดันไฟฟ้าบัส DC ที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าหลักที่เข้ามา ไม่มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบแอคทีฟ ลิงก์ DC จะอยู่ที่ประมาณ 1.35 เท่าของแรงดันไฟฟ้าจ่าย ซึ่งเมื่อจ่ายไฟ 400 V จะได้ประมาณ 540 V DC หากแรงดันไฟฟ้าหลักผันผวน บัส DC ก็จะผันผวนตามไปด้วย เมื่อแกนหมุนที่เชื่อมต่อชะลอตัว พลังงานที่สร้างขึ้นใหม่จะไหลกลับเข้าสู่บัส DC และเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของบัส หากไม่มีแกนหมุนอื่นใดที่สามารถดูดซับพลังงานนั้นได้ในขณะเดียวกัน โมดูลเบรกจะต้องถูกใช้เพื่อป้องกันข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าเกิน

โมดูลอินฟีดควบคุม / สร้างพลังงานใหม่ (I/R) — ตระกูลผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน — ใช้การควบคุมแบบแอคทีฟเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าบัส DC ให้คงที่ และสามารถส่งพลังงานเบรกที่สร้างขึ้นใหม่กลับไปยังแหล่งจ่ายไฟหลักได้ มีราคาสูงกว่าและต้องใช้อุปกรณ์สายเพิ่มเติม แต่ช่วยลดความจำเป็นในการใช้โมดูลเบรกในหลายๆ แอปพลิเคชัน

สำหรับ 6SN1145-1AA00-0CA0 การออกแบบแบบไม่ควบคุมนั้นเหมาะสมอย่างยิ่งในกรณีที่กลุ่มไดรฟ์ทำงานกับมอเตอร์ที่หยุดทำงานตามธรรมชาติ หรือเมื่อโมดูลเบรกจัดการพลังงานจากการชะลอตัว เครื่องมือเครื่องจักรการผลิตจำนวนมากอยู่ในหมวดหมู่นี้ และวงจรที่เรียบง่ายของโมดูล UI นั้นมีความทนทานมากกว่าในระยะยาว

การกำหนดค่าระบบ — โมดูลนี้อยู่ที่ไหน

กลุ่มไดรฟ์ SIMODRIVE 611 ประกอบขึ้นบนรางร่วม โดยโมดูลจะแบ่งปันบัส DC ผ่านการเชื่อมต่อแผงด้านหลัง โมดูลอินฟีดจะต้องอยู่ใน ตำแหน่งซ้ายสุด ในกลุ่ม — นี่เป็นข้อกำหนดที่เข้มงวด ไม่ใช่ความชอบ ถัดไปทางขวาคือกล่อง NCU (ถ้ามี) ตามด้วยโมดูลไดรฟ์สปินเดิลที่จัดเรียงจากซ้ายไปขวาตามลำดับกระแสลดลง จากนั้นโมดูลแกนป้อนตามลำดับลดลงเดียวกัน

โมดูลอินฟีดยังมี วงจรคอนแทคเตอร์หลัก เมื่อสัญญาณเปิดใช้งานเป็นที่พอใจและระบบพร้อมที่จะทำงาน โมดูลอินฟีดจะปิดคอนแทคเตอร์หลักภายใน เชื่อมต่อบัส DC กับแหล่งจ่ายไฟที่แปลงแล้ว การเปิดเครื่องตามลำดับนี้คือสิ่งที่ทำให้กลุ่มไดรฟ์ทั้งหมดสามารถเปิดและปิดได้อย่างปลอดภัยในหน่วยเดียวจากการควบคุม CNC

สำหรับโมดูล 28/50 kW โหลดบัส DC ที่เชื่อมต่อทั้งหมด — คำนวณจากผลรวมของความต้องการโมดูลกำลังไฟทั้งหมด โดยคำนึงถึงรอบการทำงานและปัจจัยการทำงานร่วมกัน — จะต้องอยู่ในขีดความสามารถที่กำหนดของโมดูล การเกินขีดจำกัดนี้จะส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดกระแสเกินที่ขั้นตอนอินฟีด แทนที่จะเป็นที่โมดูลกำลังไฟแต่ละตัว ซึ่งอาจทำให้การวินิจฉัยข้อผิดพลาดสับสนหากระบบไม่ได้ปรับขนาดอย่างเหมาะสมเมื่อเริ่มใช้งาน

การระบายความร้อนภายใน — ข้อกำหนดของตู้

ส่วนต่อท้าย "0CA0" ในหมายเลขชิ้นส่วนนี้ระบุการกำหนดค่า การระบายความร้อนภายใน ซึ่งหมายความว่าแผ่นระบายความร้อนของโมดูลจะอยู่ภายในตู้ทั้งหมด โดยกระจายความร้อนส่วนเกินไปยังปริมาตรอากาศภายในตู้

ผลกระทบต่อการออกแบบตู้มีความตรงไปตรงมา: ตู้ต้องมีการระบายอากาศเพียงพอเพื่อป้องกันความร้อนสะสม ที่โหลดเต็ม โมดูลอินฟีด 50 kW จะสร้างความร้อนที่สำคัญ และการเลือกขนาดพัดลมตู้จะต้องคำนึงถึงสิ่งนี้ควบคู่ไปกับความร้อนจากโมดูลกำลังไฟที่เชื่อมต่อ ฮาร์ดแวร์ควบคุม และแหล่งความร้อนอื่นๆ ในตู้ Siemens ได้เผยแพร่แนวทางการออกแบบเชิงความร้อนในคู่มือการกำหนดค่า SIMODRIVE 611 สำหรับการคำนวณนี้โดยเฉพาะ

การกำหนดค่าการระบายความร้อนทางเลือก — ซึ่งแผ่นระบายความร้อนจะยื่นออกมาผ่านช่องเปิดที่แผงด้านหลัง — จะช่วยลดภาระความร้อนภายในตู้ แต่ต้องใช้การติดตั้งทางกลที่ซับซ้อนกว่า โดยทั่วไปจะเลือกแบบระบายความร้อนภายในเมื่อมีการจำกัดการดัดแปลงตู้ หรือเมื่อสภาพแวดล้อมการติดตั้งทำให้การเข้าถึงแผงด้านหลังทำได้ยาก

แอปพลิเคชันเครื่องจักรทั่วไป

พิกัดกำลัง 28/50 kW วาง 6SN1145-1AA00-0CA0 ไว้ในระดับกลางของสายอินฟีด SIMODRIVE 611 — ใหญ่พอที่จะรองรับศูนย์กลางเครื่องจักรหลายแกนพร้อมไดรฟ์สปินเดิลขนาดเต็ม พอดีพอที่จะไม่ทำให้กลุ่มไดรฟ์ขยายใหญ่เกินขนาดตู้ที่จัดการได้ แอปพลิเคชันทั่วไป ได้แก่:

• ศูนย์กลางเครื่องจักร CNC พร้อมแกนสปินเดิลหนึ่งแกนและแกนป้อนสามถึงห้าแกน
• ศูนย์เครื่องกลึงและเครื่องกลึง พร้อมป้อมปืนเซอร์โว แกนท้าย และแกน C
• เครื่องเจียระไน ที่ต้องการแกนป้อนที่ประสานงานกันหลายแกน
• เครื่องตัดเฟืองและเครื่องคว้านเฟืองที่ทำงานด้วยการควบคุม SINUMERIK 840D หรือ 810D
• เครื่องคว้านและเครื่องกัดในสภาพแวดล้อมการบินและอวกาศและวิศวกรรมหนัก

ความเข้ากันได้แบบคู่กับทั้งระบบ 611A (อนาล็อก) และ 611D (ดิจิทัล) ทำให้โมดูลนี้มีฐานการติดตั้งที่กว้างเป็นพิเศษในฐานการติดตั้งเครื่องจักรที่ติดตั้ง SIMODRIVE

ข้อควรพิจารณาในการจัดซื้อ

ชิ้นส่วนนี้มีสถานะ เลิกผลิตแล้ว / อะไหล่จาก Siemens ซึ่งสอดคล้องกับวงจรชีวิตการผลิตที่ใช้งานอยู่ของแพลตฟอร์ม SIMODRIVE 611 โดยรวม Siemens ได้เปลี่ยนการออกแบบเครื่องจักรใหม่ไปสู่แพลตฟอร์ม SINAMICS S120 แล้ว แต่ฐานการติดตั้ง SIMODRIVE 611 ยังคงมีจำนวนมหาศาล และโมดูลทดแทนยังคงมีการซื้อขายอย่างต่อเนื่องผ่านซัพพลายเออร์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมเฉพาะทาง

เมื่อจัดหา 6SN1145-1AA00-0CA0 ข้อแตกต่างที่สำคัญที่ต้องทำคือระหว่าง:

• สินค้าใหม่ค้างสต็อก (NOS): หน่วย Siemens ดั้งเดิมในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิท โดยทั่วไปจะมีราคาสูงกว่ามาก แต่ให้ความมั่นใจเต็มที่ในอายุและสภาพของส่วนประกอบ
• หน่วยที่ปรับปรุงใหม่ / แลกเปลี่ยน: โมดูลที่ผ่านการทดสอบและปรับปรุงสภาพอย่างมืออาชีพ เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันการบำรุงรักษาส่วนใหญ่เมื่อจัดหาจากผู้เชี่ยวชาญที่เชื่อถือได้ซึ่งทดสอบบนแท่นทดสอบไดรฟ์ที่ใช้งานจริง
• สินค้าใช้แล้วที่ยังไม่ผ่านการทดสอบ: มีความเสี่ยงอย่างมากสำหรับโมดูลที่มีความสำคัญนี้ — ความล้มเหลวของโมดูลอินฟีดจะทำให้กลุ่มไดรฟ์ทั้งหมดหยุดทำงาน ดังนั้นค่าใช้จ่ายของความล้มเหลวครั้งที่สองในช่วงเวลาหยุดทำงานการผลิตอาจเกินกว่าการประหยัดจากหน่วยที่ถูกกว่า

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: ความแตกต่างระหว่างพิกัด 28 kW และ 50 kW บนโมดูลนี้คืออะไร?

6SN1145-1AA00-0CA0 มีพิกัดกำลังสองเท่าเนื่องจากโมดูลอินฟีดต้องรองรับโปรไฟล์โหลดที่แตกต่างกันสองแบบ ตัวเลข 28 kW คือพิกัดกำลังต่อเนื่อง — โหลดที่ยั่งยืนที่โมดูลสามารถจัดการได้ไม่จำกัดภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ตัวเลข 50 kW คือความสามารถสูงสุด ซึ่งมีให้ใช้งานในช่วงเวลาสั้นๆ เมื่อแกนหมุนที่เชื่อมต่อกำลังเร่งพร้อมกันภายใต้โหลดหนัก เมื่อปรับขนาดโมดูลอินฟีดสำหรับกลุ่มไดรฟ์ใหม่ การคำนวณจะต้องยืนยันว่าทั้งความต้องการสูงสุดและค่าเฉลี่ยต่อเนื่องยังคงอยู่ในขีดจำกัดที่เกี่ยวข้องตามรอบการทำงานที่เลวร้ายที่สุดของเครื่องจักร

คำถามที่ 2: โมดูลนี้ทำงานร่วมกับทั้งระบบ SIMODRIVE 611A (อนาล็อก) และ 611D (ดิจิทัล) หรือไม่?

ใช่ — การระบุ "A/D" ในคำอธิบายผลิตภัณฑ์ยืนยันความเข้ากันได้กับทั้งสองรุ่น โมดูลอินฟีดเองไม่ไวต่อว่าโมดูลกำลังไฟที่เชื่อมต่อใช้การควบคุมแบบอนาล็อกหรือดิจิทัลหรือไม่ หน้าที่ของมันคือการจ่ายไฟให้กับบัส DC โดยไม่คำนึงถึง การกำหนดค่าผสม 611A และ 611D ในกลุ่มไดรฟ์เดียวกันนั้นเป็นไปได้ และมักพบในเครื่องจักรที่ได้รับการอัปเกรดไดรฟ์บางส่วนตลอดอายุการใช้งาน

คำถามที่ 3: เครื่องจักรเกิดข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าเกินบนบัส DC ระหว่างการเบรก — โมดูลอินฟีดอาจเป็นสาเหตุหรือไม่?

ไม่จำเป็นต้องเป็นโมดูลอินฟีดเอง แต่เป็นการกำหนดค่าระบบรอบๆ ตัวมัน ด้วยโมดูล UI แบบไม่ควบคุม พลังงานเบรกที่สร้างขึ้นใหม่จะไม่มีที่ไป เว้นแต่จะมี โมดูลเบรก อยู่และได้รับการปรับขนาดอย่างถูกต้อง หากโมดูลเบรกเสีย มีขนาดเล็กเกินไป หรือไม่เคยติดตั้งมาก่อน แรงดันไฟฟ้าบัส DC เกินระหว่างการชะลอตัวเป็นผลที่คาดหวังได้ ตรวจสอบสถานะโมดูลเบรกและสภาพตัวต้านทานก่อนที่จะสงสัยโมดูลอินฟีด หากโมดูลอินฟีดล้มเหลวอย่างแท้จริง อาการที่พบบ่อยกว่าคือไม่สามารถสร้างบัส DC เมื่อเปิดเครื่องได้ มักมาพร้อมกับรหัสข้อผิดพลาดเฉพาะบนหน้าจอ SINUMERIK

คำถามที่ 4: ต้องใช้อุปกรณ์สายต้นน้ำอะไรบ้างกับโมดูลอินฟีดนี้?

กลุ่มไดรฟ์ SIMODRIVE 611 ที่ใช้โมดูลอินฟีดนี้ต้องการส่วนประกอบต้นน้ำหลายอย่างเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องและปลอดภัย จำเป็นต้องมี ฟิลเตอร์สาย เพื่อให้สอดคล้องกับ EMC ต้องติดตั้ง ตัวเหนี่ยวนำร่วม (ตัวเหนี่ยวนำ HF) ระหว่างฟิลเตอร์สายและโมดูลอินฟีดเพื่อจำกัดอัตราการเพิ่มขึ้นของกระแสและป้องกันสะพานวงจรเรียงกระแส แหล่งจ่ายไฟหลักต้องเป็นระบบ TN ที่ต่อลงดิน สำหรับแหล่งจ่ายไฟ IT หรือ TT จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงแยกที่มีกลุ่มเวกเตอร์ที่ถูกต้อง (Yyn0) ต้องมีฟิวส์สายหรือเบรกเกอร์ที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสอินพุตสูงสุดของโมดูลอินฟีดด้วย ข้อกำหนดเหล่านี้ระบุไว้ในคู่มือการกำหนดค่า SIMODRIVE 611 และต้องไม่ละเว้น

คำถามที่ 5: โมดูลนี้สามารถใช้แทนที่รุ่น 6SN1145-1AA00 อื่นๆ ได้หรือไม่?

ภายในซีรีส์ 6SN1145-1AA00-0CA ส่วนต่อท้ายการแก้ไขฮาร์ดแวร์เล็กน้อย (0CA0, 0CA1, 0CA2) โดยทั่วไปถือว่าสามารถใช้แทนกันได้สำหรับการเปลี่ยนเพื่อการบำรุงรักษา — พิกัดทางไฟฟ้าและขนาดทางกายภาพเหมือนกัน โดยส่วนต่อท้ายสะท้อนถึงระดับการแก้ไขการผลิต แทนที่จะเป็นความแตกต่างในการทำงาน อย่างไรก็ตาม ซีรีส์ 6SN1145-1AA00 โดยรวมครอบคลุมพิกัดกำลังที่แตกต่างกัน (10/25 kW, 28/50 kW และสูงกว่า) และโมดูลที่มีพิกัดกำลังที่แตกต่างกัน ไม่สามารถใช้แทนกันได้ การติดตั้งโมดูลอินฟีดที่มีพิกัดต่ำกว่าเดิมจะส่งผลให้เกิดกระแสเกินระหว่างการทำงานปกติ โปรดยืนยันพิกัดกำลังตรงกับที่ติดตั้งเดิมก่อนที่จะเปลี่ยนหน่วย

6SN1145-1AA00-0CA0 เป็นโมดูลที่ติดตั้งในตู้ พิกัด IP00 ต้องติดตั้งในตู้ควบคุมที่มีการปิดล้อมและระบายอากาศอย่างเหมาะสม จำเป็นต้องมีโมดูลเบรกสำหรับแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับพลังงานที่สร้างขึ้นใหม่จำนวนมากจากโหลดที่ชะลอตัว โปรดอ้างอิงคู่มือการกำหนดค่า SIMODRIVE 611 ของ Siemens เสมอสำหรับการปรับขนาดกลุ่มไดรฟ์ การเลือกส่วนประกอบสาย และข้อกำหนดการติดตั้ง