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| Lieu d'origine | Allemagne |
| Nom de marque | SIEMENS |
| Certification | CE ROHS |
| Numéro de modèle | A5E00714561 |
Numéro de la partie:A5E00714561 Les États membres
Référence interne GWE:Les États membres peuvent prévoir des mesures de prévention et d'intervention.
Nom du fabricant:Siemens AG Gerätewerk Erlangen (GWE), Allemagne
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.
Ce n'est pas une carte logique ou une carte de signal, c'est le composant à travers lequel tous les courants du moteur circulent.
À 380A et 480V, l'A5E00714561 dessert les modules moteur de conduite de châssis SINAMICS G120 et G150 de la classe de puissance 160 ∼ 200 kW.
Ces entraînements apparaissent dans les applications industrielles les plus lourdes à usage continu: grandes pompes de traitement de l'eau fonctionnant 24 heures sur 24, ventilateurs de cimenterie fonctionnant sous de lourdes charges de poussière,convoyeurs miniers transportant des charges nominales complètes pendant de longues heures, et les compresseurs industriels qui ne s'arrêtent jamais.
Le cycle de fonctionnement et les niveaux de courant à cette plage de puissance poussent à la fois le module IGBT et le pilote de la porte à leurs limites de conception, ce qui rend la qualité de l'interface thermique,la précision du chronométrage de l'entraînement de la porte, et la fiabilité du circuit de protection contre les surtensions sont essentielles pour un fonctionnement soutenu.
Le préfixe GWE dans la référence interne du conseil d'administration identifie la production à l'usine Gerätewerk d'Erlangen de Siemens.
Il distingue ces cartes des modules IGBT commercialisés et confirme l'assemblage correspondant au niveau de l'usine du circuit du pilote de la passerelle au dispositif IGBT spécifique.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Numéro de la partie | A5E00714561 Les États membres |
| Référence GWE | Les États membres peuvent prévoir des mesures de prévention et d'intervention. |
| Produit de fabrication | Siemens AG (GWE Erlangen) |
| Le pilote de la porte | IGD2 (deuxième génération) |
| Facteur de forme | R4 |
| Voltage | Bus à courant alternatif de 480 V / 650 V |
| Notation actuelle | Pour les appareils électroniques |
| Module IGBT | Le système d'aiguillage doit être équipé d'un système d'aiguillage à haute tension (VGA) et d'un système d'aiguillage à haute tension. |
| Les dimensions | ~510 × 190 × 60 mm |
| Classe de conduite | Les produits de la catégorie 1 doivent être présentés dans le catalogue de produits de la catégorie 1 ou 2. |
| État de la production | Arrêté |
| Successeur | A5E36717799 Les États membres |
| Pays d'origine | L'Allemagne |
La carte IGD2 obtient sa désignation de " pilote de passerelle " de sa fonction principale: générer les impulsions de passerelle PWM qui basculent les transistors IGBT.Mais le conseil exécute deux autres fonctions qui sont tout aussi importantes pour l'intégrité du système..
Génération du moteur de la porte.L'unité de commande SINAMICS génère les commandes de commutation abstraites lors de chaque IGBT doit être allumé ou éteint, à quelle fréquence porteuse, à quel cycle de service.
L'IGD2 traduit ces commandes en impulsions physiques de tension de la porte correspondant aux exigences d'entrée du FS300R12KE3-S1.
Le courant de la porte, le temps de montée et la tension de pointe de la porte sont tous réglés par les résistances de la porte et les circuits intégrés du pilote de l'IGD2, spécifiquement sélectionnés pour ce dispositif IGBT.Utilisez un pilote de porte calibré pour un IGBT différent et la vitesse de commutation change, ce qui peut entraîner une augmentation des pertes de commutation, une contrainte dV/dt plus élevée sur les enroulements du moteur, ou une protection contre le surcourant légèrement conforme.
Mesure du courant du moteur.Le module FS300R12KE3-S1 comprend des capteurs de courant intégrés.
La carte IGD2 conditionne ces sorties de capteurs et rapporte les courants de phase mesurés à l'unité de contrôle à chaque cycle de commutation.
Cette mesure de courant en temps réel est l'entrée de l'algorithme de contrôle vectoriel SINAMICS base pour la régulation du couple, le contrôle de la vitesse et la protection du moteur.Un canal de mesure de courant dégradé affecte les trois.
Protection contre la désaturation.Lorsqu'un IGBT ne parvient pas à entrer dans son état d'entrée à faible résistance, ce qui indique que le dispositif ne peut pas gérer le courant commandé, le circuit de détection de désaturation de l'IGD2 répond en microsecondes.supprimer toutes les impulsions de la porte avant que le IGBT ne puisse être détruit par la dissipation excessive de puissanceÀ 380 A, même une brève désaturation sans protection provoquerait une défaillance catastrophique de l'IGBT.
Le FS300R12KE3-S1 est équipé d'un courant nominal de 300A, mais l'assemblage A5E00714561 est équipé d'un courant nominal de 380A.
Ce n'est pas une contradiction ̇ la puissance nominale de 300 A est le courant continu absolu maximal du collecteur du dispositif à la température nominale du boîtier du module (généralement 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.
Aux températures réelles du châssis SINAMICS, le FS300R12KE3-S1 peut supporter 380A en continu tout en restant dans sa zone de fonctionnement sûre.
La gestion thermique de l'entraînement, la zone de dissipateur thermique, le débit du ventilateur de refroidissement par air forcé et les limites de température ambiante sont spécialement conçus pour maintenir le module dans cette région de fonctionnement.
Q1: Le lecteur SINAMICS montre F30021 (surcourant IGBT) immédiatement à la commande d'exécution sans câbles de sortie connectés.Quelles étapes diagnostiques confirment cela avant de commander un remplacement?
F30021 à commande de course sans câbles de sortie élimine les défauts de câble ou de moteur comme cause.tout courant que le lecteur voit est faux généré par un IGBT défectueux (conducteur quand il ne devrait pas) ou par une erreur de mesure de courant sur l'IGD2.
Mesurer la résistance en courant continu entre chaque paire de terminaux de sortie avec le bus en courant continu déchargé.
Une résistance très faible entre deux bornes de sortie indique un IGBT court-circuité dans l'A5E00714561.
Si les contrôles de résistance sont normaux, le défaut se situe dans le circuit de mesure du courant de la carte IGD2.
Q2: L'A5E00714561 est décrite comme une "plaque de pilotage de porte". Cette carte contient-elle des données de paramètres d'entraînement qui doivent être sauvegardées avant leur retrait?
Le A5E00714561 ne stocke aucun paramètre d'entraînement. Toutes les données de paramètres SINAMICS résident sur l'unité de contrôle (CU320 ou similaire).
L'A5E00714561 ne contient que le circuit du pilote de la porte et le module IGBT, sans mémoire non volatile.
Le retrait et le remplacement de la carte ne nécessitent pas de sauvegarde de paramètres.
Q3: La pièce successive A5E36717799 est disponible. Peut-elle être installée directement dans un lecteur SINAMICS qui avait à l'origine l'A5E00714561?
L'A5E36717799 est le successeur désigné par Siemens pour les mêmes applications d'entraînement et est conçu comme le remplacement de terrain.
Pour la plupart des entraînements de châssis SINAMICS G120 et G150 dans la plage de puissance applicable, le successeur est installé dans la même position avec les mêmes connexions d'interface.
Cependant, 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.
Vérifiez l'état de production de l'entraînement à partir de sa plaque d'immatriculation avant l'installation.
Q4: L'entraînement SINAMICS fonctionne depuis huit ans avec l'A5E00714561 à presque pleine charge à une température ambiante de 38°C. Est-il conseillé de procéder à un remplacement proactif avant qu'une panne ne se produise?
À une charge presque complète et à une température ambiante élevée, le cycle thermique du module IGBT et le vieillissement des composants de la carte de pilote de la porte fonctionnent à l'extrémité supérieure de leur enveloppe de conception.
Après huit ans de travail intensif, le remplacement proactif lors d'une fermeture d'entretien planifiée est une bonne stratégie.
Les composants les plus sujets à l'échec à cette durée de vie sont les optocoupleurs du pilote de porte, les connexions de câbles de liaison du module IGBT (stressés par le cycle thermique),et les condensateurs de contournement sur les rails de tension de la porte.
Un remplacement planifié élimine le risque d'une défaillance imprévue au pire moment possible.
Q5: Il a été constaté que le A5E00714561 avait un pilote de porte défaillant pour une position IGBT. Peut-on remplacer ce composant de pilote de porte spécifique au niveau de la carte plutôt que de remplacer l'ensemble?
La réparation au niveau de la carte du pilote de porte IGD2 est techniquement réalisable pour les entreprises spécialisées en réparation d'entraînement ayant une expérience SINAMICS IGD2.
Les circuits intégrés du pilote de la passerelle pour les positions IGBT individuelles sont des composants standard qui peuvent être identifiés et remplacés.
Toutefois, la réparation doit inclure des essais fonctionnels des six canaux de porte dans des conditions de commutation d'entraînement simulées, et pas seulement des contrôles de continuité statique.
Le module IGBT doit également être inspecté pour tout dommage causé par l'oxyde de porte dû à la faute du conducteur.
Une entreprise de réparation offrant une certification complète d'essai fonctionnel est préférable à une entreprise qui effectue uniquement le remplacement de composants.
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