สายการ์ด SIEMENS PRECHAURGING Board 6SE7031-7HF84-1HH2 6SE70317HF841HH2 6SE7O31-7HF84-1HH2 6SE7 031-7HF84-1HH2

Siemens 6SE7031-7HF84-1HH2 | SIMOVERT MASTERDRIVES PCU1 แผงวงจรโมดูลพรีชาร์จ — 380–575V, ดีไซน์ E และ F

หมายเลขชิ้นส่วน: 6SE7031-7HF84-1HH2

ผู้ผลิต: Siemens AG (เยอรมนี)

ประเภทผลิตภัณฑ์: แผงวงจรโมดูลพรีชาร์จ (PCU1 — หน่วยพรีชาร์จ)

กลุ่มผลิตภัณฑ์: SIMOVERT MASTERDRIVES (ซีรีส์ 6SE70) 

ภาพรวม

6SE7031-7HF84-1HH2 คือแผงวงจรโมดูลพรีชาร์จ PCU1 สำหรับคอนเวอร์เตอร์และอินเวอร์เตอร์แบบแชสซีของ Siemens SIMOVERT MASTERDRIVES ในการกำหนดค่าดีไซน์ E และ F ซึ่งทำงานด้วยแหล่งจ่ายไฟ AC สามเฟส 380–575V

PCU1 — หน่วยพรีชาร์จ 1 — คือโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ที่รับผิดชอบในการควบคุมการจ่ายพลังงานแบบควบคุมไปยังตัวเก็บประจุ DC bus ในไดรฟ์แชสซี SIMOVERT MASTERDRIVES

เป็นอะไหล่ระดับแผงวงจรสำหรับการบำรุงรักษาฟังก์ชันการพรีชาร์จในฐานการติดตั้งอุปกรณ์ SIMOVERT MASTERDRIVES ในอุตสาหกรรมต่างๆ

SIMOVERT MASTERDRIVES คือแพลตฟอร์มไดรฟ์ AC แบบโมดูลาร์ดิจิทัลเต็มรูปแบบของ Siemens สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมประสิทธิภาพสูง — เป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมซึ่งประกอบด้วยคอนเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์ หน่วยเรียงกระแส และหน่วยป้อนกลับแบบสร้างใหม่ สำหรับการควบคุมมอเตอร์ AC สามเฟสในช่วงกำลัง 2.2kW ถึง 2300kW

ยูนิตแชสซี MASTERDRIVES — ซึ่งเป็นดีไซน์ทางกายภาพ E และ F ที่ 6SE7031-7HF84-1HH2 ให้บริการ — เป็นชุดไดรฟ์แบบติดตั้งในตู้ที่อยู่ในช่วงกำลังระดับกลางถึงสูง ซึ่งติดตั้งในโรงรีดกระดาษ เครื่องจักรทำกระดาษ สายการผลิตเครื่องอัดรีด แท่นทดสอบ ระบบขับเคลื่อนทางทะเล และการติดตั้งระบบขนถ่ายวัสดุขนาดใหญ่

ส่วนต่อท้าย HH2 ระบุว่าเป็นรุ่นที่สองของแผงวงจร PCU1 ประเภท HH สำหรับตระกูลไดรฟ์นี้

รุ่นก่อนหน้า HH1 และรุ่น HH0 เป็นเวอร์ชันก่อนหน้าของแผงวงจรเดียวกัน

รุ่น HH2 ได้รวมการอัปเดตส่วนประกอบและการปรับปรุงความน่าเชื่อถือ ในขณะที่ยังคงความเข้ากันได้ทางฟังก์ชันและทางกายภาพอย่างสมบูรณ์กับชุดไดรฟ์ที่ออกแบบมาสำหรับรุ่น HH0 และ HH1

ข้อมูลจำเพาะหลัก

การพรีชาร์จ — ทำไมจึงมีความสำคัญ

DC bus ในยูนิตแชสซี SIMOVERT MASTERDRIVES ประกอบด้วยชุดตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่ ตัวเก็บประจุเหล่านี้เก็บพลังงานจำนวนมาก — ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของไดรฟ์ แต่ก็เป็นข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยเช่นกัน

เมื่อเปิดเครื่องไดรฟ์จากสถานะที่ไม่มีพลังงาน การเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้า AC เต็มรูปแบบโดยตรงกับตัวเก็บประจุที่ยังไม่ได้ชาร์จจะทำให้เกิดกระแสไฟกระชากสูงเกินไปจนอาจทำให้ไดโอดเรียงกระแสเสียหาย ฟิวส์ DC bus ขาด และอาจทำให้ตัวเก็บประจุเสียหายได้

วงจรพรีชาร์จแก้ปัญหานี้โดยการจำกัดกระแสไฟกระชากระหว่างการชาร์จ DC bus

แผงวงจร PCU1 ควบคุมชุดตัวต้านทานพรีชาร์จและรีเลย์หรือคอนแทคเตอร์บายพาส

ในระหว่างเฟสพรีชาร์จ พลังงานไฟฟ้ากระแสสลับจะไหลผ่านตัวต้านทานเข้าไปในตัวเก็บประจุ โดยจำกัดกระแสชาร์จให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย เมื่อตัวเก็บประจุชาร์จจนเกือบถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุด — กระบวนการที่ใช้เวลาไม่กี่ร้อยมิลลิวินาที — แผงวงจร PCU1 จะส่งสัญญาณให้รีเลย์บายพาสปิด ทำให้เกิดการลัดวงจรตัวต้านทานและเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเต็มไปยังตัวเก็บประจุที่ชาร์จแล้ว จากนั้นไดรฟ์จะพร้อมสำหรับการทำงานปกติ

หาก PCU1 ล้มเหลว ไดรฟ์จะไม่สามารถดำเนินการตามลำดับการพรีชาร์จให้เสร็จสมบูรณ์ได้ DC bus จะไม่ถึงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน และไดรฟ์จะยังคงอยู่ในสถานะไม่พร้อม

อาการที่พบโดยทั่วไปคือข้อผิดพลาดในการสตาร์ท — หน้าจอ PMU ของไดรฟ์จะแสดงรหัสข้อผิดพลาดที่บ่งชี้ว่าการพรีชาร์จล้มเหลวหรือแรงดัน DC bus ต่ำเกินไป และไม่สามารถสั่งให้ไดรฟ์ทำงานได้

สถาปัตยกรรม SIMOVERT MASTERDRIVES — PCU1 ในบริบท

ชุดไดรฟ์แชสซี SIMOVERT MASTERDRIVES ประกอบด้วยส่วนกำลังของเรียงกระแส/อินเวอร์เตอร์ ชุดตัวเก็บประจุ DC bus อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม (แผงวงจรประมวลผล CUD1 และบอร์ดเสริมใดๆ) และวงจรเสริมที่รองรับการสตาร์ทและการป้องกัน

PCU1 เป็นหนึ่งในวงจรเสริมเหล่านี้ — โดยเฉพาะแผงวงจรที่ควบคุมการสตาร์ทแบบควบคุมของ DC bus

ในยูนิตคอนเวอร์เตอร์ (ยูนิตที่มีทั้งส่วนเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์) PCU1 จะตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ AC ที่เข้ามาและจัดการลำดับการพรีชาร์จก่อนที่คอนแทคเตอร์หลักจะปิด

ในระบบที่มีหน่วยอินเวอร์เตอร์แยกต่างหากที่ดึงพลังงานจาก DC bus ร่วม วงจรพรีชาร์จจะป้องกันตัวเก็บประจุของอินเวอร์เตอร์เองเมื่อมีการเชื่อมต่อ DC bus

แผงวงจร PCU1 6SE7031-7HF84-1HH2 ติดตั้งทางกายภาพภายในแชสซีไดรฟ์ เชื่อมต่อกับตัวต้านทานพรีชาร์จและคอนแทคเตอร์หรือรีเลย์บายพาสผ่านการเดินสายภายในไดรฟ์

นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับบอร์ดควบคุมหลัก (CUD1) ผ่านขั้วต่อควบคุม ทำให้หน่วยควบคุมสามารถตรวจสอบสถานะการพรีชาร์จและออกสัญญาณพร้อมใช้งานของไดรฟ์เมื่อการพรีชาร์จเสร็จสมบูรณ์

การวินิจฉัยข้อผิดพลาด

เมื่อ SIMOVERT MASTERDRIVES ไม่สามารถดำเนินการตามลำดับการสตาร์ทให้เสร็จสมบูรณ์และแสดงข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับ DC bus แผงวงจร PCU1 จะเป็นจุดสนใจหลักในการวินิจฉัย

รูปแบบข้อผิดพลาด — ไดรฟ์พยายามสตาร์ท ลำดับการพรีชาร์จไม่เสร็จสมบูรณ์ ไดรฟ์เข้าสู่โหมดข้อผิดพลาด — เป็นลักษณะเฉพาะของความล้มเหลวของ PCU1

ก่อนเปลี่ยน PCU1 ให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า AC ที่ขั้วต่ออินพุตของไดรฟ์

แรงดันไฟฟ้าที่อยู่นอกช่วง 380–575V จะป้องกันไม่ให้การพรีชาร์จสำเร็จโดยไม่คำนึงถึงสภาพของ PCU1 นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบตัวต้านทานพรีชาร์จ — หากตัวต้านทานพรีชาร์จล้มเหลวแบบวงจรเปิด DC bus จะไม่สามารถชาร์จผ่านได้ ทำให้เกิดอาการเหมือนกับความล้มเหลวของ PCU1

ตัวต้านทานพรีชาร์จมักเป็นส่วนประกอบที่ล้มเหลวบ่อยกว่าและควรทดสอบก่อน

หากแรงดันไฟฟ้าอยู่ในข้อกำหนดและตัวต้านทานได้รับการยืนยันว่าสมบูรณ์ 6SE7031-7HF84-1HH2 น่าจะล้มเหลวและต้องเปลี่ยน

คำถามที่พบบ่อย

Q1: SIMOVERT MASTERDRIVES แสดงข้อผิดพลาดทันทีเมื่อเปิดเครื่อง ก่อนที่ DC bus จะมีเวลาชาร์จ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายอยู่ในข้อกำหนดหรือไม่? แผงวงจร PCU1 เป็นสาเหตุของข้อผิดพลาดหรือไม่?

ข้อผิดพลาดทันทีเมื่อเปิดเครื่องก่อนที่ DC bus จะชาร์จ อาจบ่งชี้ว่าแผงวงจร PCU1 ล้มเหลวในการเริ่มลำดับการพรีชาร์จ — อาจเนื่องจากวงจรควบคุมล้มเหลวหรือเอาต์พุตควบคุมการพรีชาร์จเสียหาย ก่อนอื่นให้ตรวจสอบว่าตัวต้านทานพรีชาร์จสมบูรณ์ดี

จากนั้นตรวจสอบขั้วต่ออินเทอร์เฟซควบคุมระหว่าง PCU1 และบอร์ด CUD1 หลัก หากทั้งสองได้รับการยืนยันว่าดี แผงวงจร 6SE7031-7HF84-1HH2 เองก็ล้มเหลวและต้องเปลี่ยน

Q2: ไดรฟ์ดำเนินการพรีชาร์จสำเร็จเป็นบางครั้ง แต่ล้มเหลวเป็นครั้งคราว นี่สอดคล้องกับ 6SE7031-7HF84-1HH2 ที่กำลังจะเสียหรือไม่?

ความล้มเหลวของการพรีชาร์จเป็นครั้งคราวสอดคล้องกับแผงวงจร PCU1 ที่มีส่วนประกอบที่เสื่อมสภาพ — บ่อยครั้งคือหน้าสัมผัสรีเลย์หรือตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ — ที่อยู่ในขีดจำกัดของการล้มเหลว แผงวงจรทำงานเมื่อสภาวะเอื้ออำนวย (เช่น เมื่อแผงวงจรเย็น) แต่ล้มเหลวเมื่อขอบเขตลดลง (เมื่อร้อน หรือเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายอยู่ที่ปลายด้านล่างของช่วงที่กำหนด)

ความล้มเหลวเป็นครั้งคราวที่ค่อยๆ แย่ลงนี้จะกลายเป็นถาวรเมื่อส่วนประกอบเสื่อมสภาพมากขึ้น

วางแผนเปลี่ยนแผงวงจรก่อนที่ความล้มเหลวจะสมบูรณ์และทำให้เกิดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน

Q3: แผงวงจร PCU1 รุ่นที่มีคือ HH2 แต่รุ่นเดิมที่ติดตั้งคือ HH1 ทั้งสองรุ่นสามารถใช้แทนกันได้หรือไม่?

ใช่ รุ่น HH2 เป็นรุ่นที่สืบทอดโดยตรงจาก HH1 และ HH0 Siemens รักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลังระหว่างรุ่นแผงวงจร PCU1 สำหรับการกำหนดดีไซน์ไดรฟ์เดียวกัน (E และ F)

รุ่น HH2 ได้รวมการปรับปรุงความน่าเชื่อถือและส่วนประกอบ แต่มีฟังก์ชันและทางกายภาพเหมือนกันในอินเทอร์เฟซกับไดรฟ์

ไม่จำเป็นต้องมีการตั้งค่าเพิ่มเติมหลังจากติดตั้ง HH2 เพื่อทดแทน HH1

Q4: แชสซี SIMOVERT MASTERDRIVES ให้บริการมานานกว่า 15 ปี นอกเหนือจาก PCU1 แล้ว ควรตรวจสอบส่วนประกอบใดอีกบ้างระหว่างการบริการที่เกี่ยวข้องกับการพรีชาร์จ?

สำหรับไดรฟ์อายุ 15 ปี ควรตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้ควบคู่ไปกับแผงวงจร PCU1: ตัวต้านทานพรีชาร์จสำหรับวงจรเปิดหรือความต้านทานที่เพิ่มขึ้น, รีเลย์หรือคอนแทคเตอร์บายพาสสำหรับหน้าสัมผัสที่สึกหรอ (ตรวจสอบความต้านทานหน้าสัมผัสและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานของคอยล์), ตัวเก็บประจุ DC bus สำหรับ ESR ที่เพิ่มขึ้นและการสูญเสียความจุ (ซึ่งลดเวลาพรีชาร์จ แต่ก็อาจทำให้เกิดความร้อนได้) และฟิวส์เรียงกระแสหลักสำหรับสัญญาณความเค้นจากความร้อนใดๆ

การเปลี่ยนตัวเก็บประจุเชิงป้องกันเมื่ออายุเท่านี้ก็คุ้มค่าที่จะพิจารณา เนื่องจากอายุการใช้งานในการใช้งานไดรฟ์โดยทั่วไปคือ 10–15 ปี

Q5: 6SE7031-7HF84-1HH2 ยังมีจำหน่ายหรือไม่ เนื่องจาก SIMOVERT MASTERDRIVES ถูกแทนที่ด้วย SINAMICS?

ซีรีส์ 6SE70 ของ SIMOVERT MASTERDRIVES ได้ถูกเลิกผลิตโดย Siemens แล้ว แต่ยังคงมีอะไหล่ รวมถึงแผงวงจร PCU1 ผ่านช่องทางการจัดจำหน่ายในตลาดหลังการขาย — จากผู้ให้บริการซ่อมบำรุงไดรฟ์อุตสาหกรรมเฉพาะทางที่เก็บสต็อกแผงวงจรอะไหล่ที่ได้รับการปรับปรุงและทดสอบแล้ว

สำหรับไซต์ที่มีแชสซี MASTERDRIVES หลายยูนิต การเก็บสต็อกแผงวงจร PCU1 สำรองไว้เป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากมีความเสี่ยงที่จะเกิดการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนหากแผงวงจรนี้ล้มเหลว 

อีกทางเลือกหนึ่ง ไซต์ที่มีการลงทุนใน MASTERDRIVES จำนวนมากอาจพิจารณาการอัปเกรดเป็นแพลตฟอร์ม SINAMICS เป็นส่วนหนึ่งของโครงการลงทุนด้านทุน