SIEMENS S120 INVERTER/CONVERTER DRIVER BOARD IGD กระดานกระตุ้น A5E00714563 A5EOO714563

Siemens A5E00714563 | SINAMICS อินเวอร์เตอร์ซีรีส์ IGD2 บล็อกพลังงานไดรฟ์บอร์ด — อะไหล่ซ่อม AC Drive

หมายเลขชิ้นส่วน: A5E00714563

ผู้ผลิต: Siemens AG (เยอรมนี)

ประเภทผลิตภัณฑ์: SINAMICS Power Block Drive Board — ซีรีส์ IGD2 Gate Driver

ตระกูลผลิตภัณฑ์: อะไหล่ซ่อม SINAMICS Inverter Power Block (ซีรีส์ A5E00714560)

รุ่น Gate Driver: IGD2 (IGBT gate driver รุ่นที่สอง) 

ภาพรวม

A5E00714563 คือ SINAMICS power block drive board จากซีรีส์ A5E00714560 — ตระกูลของชุดซ่อม second-generation IGBT gate driver (IGD2) ที่ Siemens ผลิตขึ้นสำหรับแพลตฟอร์มไดรฟ์แบบแชสซี SINAMICS G120, G120C, G150 และ S120

ซีรีส์นี้ประกอบด้วย A5E00714560, A5E00714561, A5E00714562 และ A5E00714563 ซึ่งแต่ละรุ่นจะรองรับการผสมผสานระดับแรงดันและพิกัดกระแสที่แตกต่างกันในกลุ่มผลิตภัณฑ์ SINAMICS chassis drive

A5E00714563 เป็นอะไหล่ซ่อมที่ผลิตโดย Siemens ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อซ่อมแซม inverter power block ของ SINAMICS chassis drives เมื่อ gate driver board หรือ IGBT module ที่เกี่ยวข้องเกิดความเสียหาย

เช่นเดียวกับสมาชิกทั้งหมดในซีรีส์ A5E00714560 ชุดประกอบนี้จะรวม IGD2 gate driver board เข้ากับ IGBT output module เป็นคู่ที่เข้ากันได้ — เพื่อให้แน่ใจว่าลักษณะการขับเคลื่อนเกตจะตรงกับความต้องการในการสลับของอุปกรณ์ IGBT ที่ใช้

บอร์ดซีรีส์ A5E00714560 เป็นตัวแทนของรุ่นที่แตกต่างจาก power blocks ที่ใช้ IGD1 ในไดรฟ์ MICROMASTER

IGD2 ได้รวมเอาอินเทอร์เฟซใยแก้วนำแสงความเร็วสูงที่เข้ากันได้กับ SINAMICS Control Unit (CU320, CU310 และรุ่นที่คล้ายกัน) การปรับปรุงการตอบสนองการตรวจจับการลดแรงดันเกต และสถาปัตยกรรมการวัดกระแสที่เข้ากันได้กับข้อกำหนดการควบคุมกระแสแบบวงปิดของ SINAMICS vector control

ข้อมูลจำเพาะหลัก

ซีรีส์ A5E00714560 — ภาพรวมตระกูล Power Block

ซีรีส์ A5E00714560 ประกอบด้วยบอร์ดหลายรุ่นที่ครอบคลุมการผสมผสานแรงดันและกระแสที่แตกต่างกันทั่วทั้งกลุ่มผลิตภัณฑ์ SINAMICS chassis drive ในระดับแรงดัน 480V ซีรีส์นี้ประกอบด้วยบอร์ดที่มีพิกัดกระแส 380A และ 490A ซึ่งแต่ละบอร์ดจะจับคู่กับ IGBT module เฉพาะที่เข้ากันได้กับระดับพลังงานนั้น

A5E00714563 ขยายซีรีส์เพื่อรองรับการกำหนดค่าเฉพาะภายในกลุ่มผลิตภัณฑ์ SINAMICS drive ที่หมายเลขชิ้นส่วนที่อยู่ติดกันโดยตรงไม่ครอบคลุม

บอร์ดแต่ละตัวในซีรีส์นี้มีสถาปัตยกรรม IGD2 gate driver พื้นฐานเหมือนกัน: การรับคำสั่ง PWM ผ่านใยแก้วนำแสงจาก SINAMICS Control Unit, การสร้างและกระจายพัลส์เกตหกตำแหน่งไปยังตำแหน่งสะพาน IGBT, การตรวจจับการลดแรงดันด้วยฮาร์ดแวร์ และการส่งคืนการวัดกระแสแบบสองทิศทางไปยังยูนิตควบคุม

ความแตกต่างระหว่างหมายเลขชิ้นส่วนแต่ละรายการในซีรีส์สะท้อนถึงความแตกต่างในข้อกำหนดของ IGBT module (พิกัดกระแสที่แตกต่างกัน, ระดับแรงดันที่แตกต่างกัน) และในค่าตัวต้านทานเกตไดรฟ์เฉพาะและความสามารถของกระแสไดรเวอร์ที่ปรับเทียบสำหรับอุปกรณ์ IGBT แต่ละตัว

IGD2 Gate Driver — การปรับปรุงรุ่นที่สอง

รุ่น IGD2 ได้นำเสนอการปรับปรุงหลายประการเมื่อเทียบกับ IGD1 ที่ใช้ในไดรฟ์ MICROMASTER 440 อินเทอร์เฟซใยแก้วนำแสงบน IGD2 รองรับอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นซึ่งเข้ากันได้กับเวลาวงจรควบคุมที่เร็วขึ้นของแพลตฟอร์ม SINAMICS

ในขณะที่ MICROMASTER 440 ใช้เวลาวงจรควบคุม PWM ที่ค่อนข้างอนุรักษ์นิยม SINAMICS vector และ servo control ต้องการเวลาวงจรควบคุมที่สั้นลง — สูงสุด 125 ไมโครวินาทีในการกำหนดค่าบางอย่าง — ซึ่งต้องการการตอบสนองของเกตไดรเวอร์ที่เร็วขึ้นและการป้อนกลับกระแสที่มีความเที่ยงตรงสูงขึ้น

วงจรตรวจจับการลดแรงดันใน IGD2 ยังทำงานด้วยความเร็วและความไวที่เพิ่มขึ้น

ในกรณีที่เกิดความผิดพลาด IGBT ลัดวงจร IGD2 จะตรวจจับการเปิดเครื่องที่ล้มเหลวภายในเหตุการณ์การนำกระแสของ IGBT และเริ่มการปิดเครื่องแบบนุ่มนวล — ลดอัตราการลดลงของกระแสเพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดจากความเหนี่ยวนำที่หลงเหลืออยู่ การป้องกันการปิดเครื่องแบบนุ่มนวลนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในช่วงพลังงานของ SINAMICS chassis drive ซึ่งกระแส IGBT และ di/dt ที่เกี่ยวข้องระหว่างการปิดเครื่องจะสร้างแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะที่เกิดจากความเหนี่ยวนำอย่างมาก

บริบทขั้นตอนการเปลี่ยน Power Block ของไดรฟ์

การเปลี่ยน IGD2 power block ใน SINAMICS chassis drive จำเป็นต้องทำงานภายในส่วนพลังงานของไดรฟ์ โดยต้องยืนยันว่า DC bus ถูกคายประจุและล็อคแล้ว แพลตฟอร์ม SINAMICS มีไฟแสดงสถานะ DC bus LED — ไฟแสดงสถานะนี้ต้องปิดก่อนเริ่มงานส่วนพลังงานใดๆ หลังจากตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ AC แล้ว จะต้องสังเกตเวลาหน่วงการคายประจุขั้นต่ำ (โดยทั่วไปคือห้านาที) ตามด้วยการวัดแรงดัน DC bus โดยตรงด้วยโวลต์มิเตอร์ที่สอบเทียบแล้ว เพื่อยืนยันระดับแรงดันที่ปลอดภัยก่อนที่จะสัมผัสส่วนประกอบส่วนพลังงานใดๆ

ชุดประกอบ A5E00714563 จะติดตั้งบนแผ่นระบายความร้อนของไดรฟ์ โดยมีฐานแผ่น IGBT module อยู่ในสัมผัสทางความร้อนกับพื้นผิวแผ่นระบายความร้อน

ต้องใช้วัสดุเชื่อมต่อทางความร้อนกับพื้นผิวสัมผัสนี้ระหว่างการติดตั้ง หลังจากการติดตั้ง ให้เชื่อมต่อสายใยแก้วนำแสงกลับเข้าที่ตำแหน่งที่ถูกต้อง — สายแต่ละเส้นไม่ขึ้นกับขั้ว แต่ต้องเชื่อมต่อแกนไดรฟ์ที่ถูกต้องกับตำแหน่ง gate driver board ที่ถูกต้อง

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: จะยืนยัน A5E00714563 ที่ถูกต้องสำหรับ SINAMICS drive ที่เฉพาะเจาะจงได้อย่างไรก่อนสั่งซื้อ?

ฉลากบน power block board ที่ติดตั้งจะมีหมายเลขชิ้นส่วน A5E ที่ระบุไว้เดิมสำหรับไดรฟ์นั้น ตรวจสอบฉลากบนบอร์ดที่เสียหาย — หมายเลข A5E บนฉลากนั้นคือการอ้างอิงที่แน่นอนสำหรับการเปลี่ยน

บันทึกการกำหนดประเภทไดรฟ์ที่สมบูรณ์จากแผ่นป้ายพิกัดของไดรฟ์ด้วย

เอกสารอะไหล่ของ Siemens จะอ้างอิงประเภทไดรฟ์กับหมายเลขชิ้นส่วน power block — การยืนยันทั้งฉลากบอร์ดและประเภทไดรฟ์กับเอกสารนี้จะช่วยขจัดความคลุมเครือใดๆ ก่อนสั่งซื้อ

คำถามที่ 2: SINAMICS G120 drive เกิดข้อผิดพลาด F30022 (ตรวจพบความผิดพลาดกราวด์) โดยไม่มีโหลดเชื่อมต่อ Power block A5E00714563 อาจสร้างข้อผิดพลาดปลอมได้หรือไม่?

F30022 จะถูกสร้างขึ้นเมื่อ SINAMICS Control Unit ตรวจพบความไม่สมดุลอย่างมีนัยสำคัญในกระแสเอาต์พุตสามเฟส ซึ่งสอดคล้องกับความผิดพลาดกราวด์ วงจรวัดกระแสของ power block จะให้ข้อมูลกระแสเฟสที่ใช้สำหรับการตรวจจับนี้

ช่องทางการวัดกระแสที่เสียหายใน IGD2 board จะสร้างความไม่สมดุลของกระแสที่ปรากฏแม้ไม่มีโหลดเชื่อมต่อ ทำให้เกิด F30022 ยืนยันโดยการตรวจสอบว่าการอ่านค่ากระแสเอาต์พุตทั้งสามในจอแสดงผลการวินิจฉัยของไดรฟ์แสดงสภาวะกระแสเป็นศูนย์ที่สมจริงหรือไม่ — การอ่านค่าที่ไม่ใช่ศูนย์ในช่องสัญญาณหนึ่งขณะที่ไดรฟ์อยู่ในสถานะหยุดจะยืนยันความผิดพลาดในการวัดกระแสบน power block

คำถามที่ 3: ไดรฟ์แสดง F30021 (กระแสเกิน IGBT) และพบว่า power block มี IGBT module ที่เสียหายทางกายภาพ ควรตรวจสอบ Control Unit หรือบอร์ดอื่นๆ ก่อนติดตั้ง A5E00714563 ที่เปลี่ยนหรือไม่?

ใช่ เหตุการณ์ IGBT ลัดวงจรจะสร้างแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะบน DC bus ที่แพร่กระจายผ่านสายไฟภายในของไดรฟ์ การกรองแหล่งจ่ายไฟของ Control Unit ให้การป้องกันบางส่วน แต่เหตุการณ์ความผิดพลาดที่รุนแรงอาจทำให้ส่วนประกอบแหล่งจ่ายไฟของ Control Unit ทำงานหนักเกินไป

ก่อนติดตั้ง power block ที่เปลี่ยน ให้เปิดเครื่องไดรฟ์โดยถอด power block ออก (หากเป็นไปได้) เพื่อตรวจสอบว่าแหล่งจ่ายไฟ 24V ของ Control Unit อยู่ในข้อกำหนดหรือไม่ ตรวจสอบวงจร pre-charge, ฟิวส์ DC bus และตัวเก็บประจุ snubber ใดๆ ที่อาจได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะของความผิดพลาดด้วย

คำถามที่ 4: A5E00714563 ถูกระบุว่าเลิกผลิตแล้ว ซีรีส์ A5E36717xxx เป็นรุ่นที่สืบทอดที่ได้รับการยืนยันหรือไม่?

ซีรีส์ A5E36717xxx เป็นตัวแทนของชุด power block assembly SINAMICS รุ่นต่อไป และทำหน้าที่เป็นตระกูลที่สืบทอดต่อจากซีรีส์ A5E00714560 การจับคู่รุ่นที่สืบทอดที่เฉพาะเจาะจง — หมายเลข A5E36717xxx ใดที่จะแทนที่ A5E00714563 โดยเฉพาะ — ควรได้รับการยืนยันกับเอกสารการย้ายอะไหล่ของ Siemens สำหรับประเภทไดรฟ์และสถานะการผลิตที่เฉพาะเจาะจง

รุ่นที่สืบทอดได้รวมเอา IGD2 gate driver board รุ่นต่อไป ในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้ในการทำงานกับ SINAMICS drive family เดียวกัน

คำถามที่ 5: สามารถทดสอบ A5E00714563 ก่อนติดตั้งเพื่อยืนยันว่าไม่เสียหายได้หรือไม่?

การทดสอบการทำงานพื้นฐานของ IGD2 power block โดยไม่มีแชสซีไดรฟ์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจากบอร์ดต้องการอินเทอร์เฟซใยแก้วนำแสงและแหล่งจ่ายไฟของ SINAMICS เพื่อทำงาน

วิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับบอร์ดหลังการขายคือการจัดหาจากซัพพลายเออร์ที่เสนอเอกสารการทดสอบการทำงาน — ยืนยันว่าบอร์ดได้รับการเปิดเครื่องบนแท่นทดสอบที่เข้ากันได้กับ SINAMICS และช่องสัญญาณเกตทั้งหมดได้รับการยืนยันว่าทำงานอยู่

สิ่งนี้ให้ความมั่นใจที่สมเหตุสมผลก่อนการติดตั้งในไดรฟ์การผลิต