A partir de 1 de janeiro de 2014, a Comissão deve apresentar ao Conselho e ao Parlamento Europeu uma proposta de decisão relativa à aplicação do Regulamento (CE) n.o 1049/2001 do Parlamento Europeu e do Conselho, que estabelece as regras de execução do Regulamento (CE) n.o 1049/2001 do Parlamento Europeu e do Conselho.

Siemens 6RY1703-0CA03 | SIMOREG DC Master 6RA70 Placa de Alimentação de Campo — Unidade de Potência de Campo até 600A, C98043-A7014-L1

Número da Peça: 6RY1703-0CA03

Fabricante: Siemens AG (Alemanha)

Descrição do Produto: Unidade de potência de campo até 600 A

Referência da Placa: C98043-A7014-L1

Família de Produtos: SIMOREG DC Master — Peças de Reposição da Série 6RA70 (6RY17xx)

Ciclo de Vida do Produto: PM300 — Produto Ativo

Aplicação: Drives de motor CC de velocidade variável SIMOREG DC Master 6RA70

Função: Placa de alimentação de campo — fornece corrente CC controlada para o enrolamento de campo do motor CC

Classificação de Exportação: AL: N / ECCN: N

Visão Geral

O 6RY1703-0CA03 (referência da placa C98043-A7014-L1) é a placa de alimentação de campo — a unidade de potência para o circuito de campo do motor — na plataforma de drive SIMOREG DC Master 6RA70 da Siemens.

Ele é listado como um produto ativo sob a classificação de ciclo de vida PM300 da Siemens, o que significa que está atualmente em fabricação e disponível através da cadeia de suprimentos de peças de reposição da Siemens. 

Em drives de motor CC, a alimentação de campo é um circuito de potência crítico e distinto da alimentação do induzido: o circuito do induzido fornece a alta corrente que cria o torque e a potência rotacional do motor, enquanto o circuito de campo fornece a corrente de magnetização que estabelece o campo magnético no estator do motor. Sem o campo, o motor não produz torque, independentemente da corrente do induzido.

O SIMOREG DC Master 6RA70 é a plataforma de drive CC totalmente digital de quarta geração da Siemens, cobrindo correntes de induzido de 15A a 1680A na configuração de drive base, com designs modulares que se estendem a correntes muito mais altas para aplicações industriais em larga escala.

Os drives CC desta família são encontrados em ambientes industriais exigentes onde as vantagens únicas da tecnologia de motor CC permanecem relevantes: laminação, máquinas de papel e cartão, linhas de extrusão, elevadores de minas, prensas de impressão e bancadas de teste onde é necessário controle preciso de torque em uma ampla faixa de velocidade.

O 6RY1703-0CA03 fornece a potência CC controlada de tiristor monofásico para o enrolamento de campo do motor.

Uma corrente de campo forte, estável e precisamente regulada é fundamental para o desempenho do drive CC.

O enfraquecimento de campo — redução da corrente de campo para estender a faixa de velocidade do motor acima da velocidade base — é implementado pela redução da corrente fornecida por esta placa. 

A regulação da corrente de campo determina diretamente a precisão do controle de enfraquecimento de campo do drive e a capacidade do motor de operar de forma estável em velocidade estendida.

Especificações Principais

Alimentação de Campo de Motor CC — Por que é Importante

O desempenho de um motor CC depende fundamentalmente da qualidade de sua excitação de campo. O enrolamento de campo cria um fluxo magnético no entreferro entre o estator e o rotor. A saída de torque do motor é igual ao produto deste fluxo e da corrente do induzido. Se a corrente de campo variar ou se tornar instável, a capacidade de produção de torque do motor flutua — mesmo que a corrente do induzido seja perfeitamente regulada.

É por isso que o circuito de alimentação de campo é um subsistema separado e cuidadosamente regulado dentro do drive 6RA70.

O 6RY1703-0CA03 implementa um retificador de tiristor monofásico controlado para a alimentação de campo. Ajustando o ângulo de disparo dos tiristores em resposta ao sinal de feedback da corrente de campo, a placa regula a corrente de campo CC para o setpoint comandado pelo microprocessador principal do drive.

A regulação é em malha fechada: a corrente de campo é medida por um transformador de corrente ou sensor Hall, comparada com o valor de comando, e o ângulo de disparo é ajustado de acordo em cada semiciclo da alimentação.

Essa regulação precisa da corrente de campo permite duas funções críticas do 6RA70: retenção de campo (manutenção da corrente de campo nominal durante a parada do motor ou operação em baixa velocidade para garantir resposta rápida de torque na aceleração) e enfraquecimento de campo (redução progressiva da corrente de campo à medida que o motor acelera acima da velocidade base para estender a faixa de velocidade de potência constante). Ambas dependem do 6RY1703-0CA03 fornecer corrente de campo precisa e estável sob condições de carga variáveis.

Arquitetura do Drive SIMOREG 6RA70

O drive 6RA70 é um sistema modular com uma organização interna clara. A seção de potência lida com a alimentação de alta corrente do induzido — pontes de tiristores convertem CA trifásico da alimentação em CC controlada para o induzido do motor.

A seção de alimentação de campo (onde o 6RY1703-0CA03 opera) lida com o circuito de campo do motor separadamente.

A seção de eletrônica de controle (a placa microprocessadora CUD1 e placas de opção) executa os algoritmos de controle digital em malha fechada para a corrente do induzido e de campo.

A numeração de peças de reposição para o 6RA70 usa o prefixo 6RY17xx.

A subfamília 6RY1703 abrange placas de unidade de potência — as placas que se interligam diretamente e fornecem os circuitos do motor. Dentro desta família, as placas de alimentação de campo são identificadas por sua referência de placa (C98043-A7014-L1 para o 6RY1703-0CA03) e sua classificação de corrente de campo.

A placa companheira para configurações de drive maiores, cobrindo aplicações de corrente de campo mais altas, carrega um número de peça diferente (6RY1703-0CA01 cobrindo 140 a 510A).

Enfraquecimento de Campo — Controle de Velocidade Estendido

Acima da velocidade base, o motor CC não pode aumentar mais sua tensão de induzido (o drive está na saída máxima). Para estender a faixa de velocidade, a corrente de campo é reduzida — enfraquecimento de campo.

À medida que a corrente de campo diminui, o fluxo magnético diminui, e a força contraeletromotriz do motor cai para uma determinada velocidade, permitindo que ele acelere ainda mais com tensão de induzido constante. 

A capacidade de torque diminui proporcionalmente ao fluxo, mas em aplicações de potência constante (drives de enrolamento, laminação, eixos de máquinas-ferramenta), isso é aceitável porque o torque necessário também diminui em velocidades mais altas.

O 6RY1703-0CA03 deve seguir o comando de enfraquecimento de campo com precisão e sem atraso.

Uma resposta lenta de enfraquecimento de campo limita o desempenho dinâmico do drive.

Uma falha na alimentação de campo durante o enfraquecimento de campo — causando perda súbita de campo — pode causar uma aceleração rápida e descontrolada (fuga por falha de campo), um evento crítico de segurança que os circuitos de proteção do 6RA70 são projetados para detectar e responder.

A confiabilidade da placa de alimentação de campo, portanto, não é apenas uma preocupação de desempenho, mas uma consideração de segurança em aplicações onde a fuga por falha de campo pode causar danos ao equipamento ou risco pessoal.

FAQ

P1: O drive 6RA70 gera um alarme de falha de corrente de campo (tipicamente F060 ou F061 na lista de alarmes do SIMOREG). A resistência do campo do motor foi medida e está correta. O 6RY1703-0CA03 é a falha?

Alarmes de falha de corrente de campo com resistência do enrolamento de campo do motor confirmada como boa sugerem que o circuito de alimentação de campo não está fornecendo a corrente de campo comandada.

Antes de concluir que o 6RY1703-0CA03 está defeituoso, verifique a alimentação CA monofásica para o circuito de alimentação de campo — a tensão de entrada da alimentação de campo. 

Se a tensão de alimentação de campo estiver presente e dentro das especificações, mas a corrente de campo não atingir o setpoint, os tiristores do 6RY1703-0CA03 ou o circuito de disparo falharam e a placa precisa ser substituída.

P2: O motor opera normalmente em baixas velocidades, mas desliga por excesso de velocidade em velocidades mais altas. A regulação da tensão do induzido parece correta. O 6RY1703-0CA03 poderia estar envolvido?

Um desligamento por excesso de velocidade em alta velocidade com regulação correta da tensão do induzido sugere fortemente um problema de enfraquecimento de campo — a corrente de campo não está reduzindo corretamente à medida que a velocidade aumenta. O 6RY1703-0CA03 controla a corrente de campo.

Se a placa não estiver respondendo corretamente aos comandos de enfraquecimento de campo (ou seja, não está reduzindo a corrente de campo conforme comandado), a força contraeletromotriz do motor aumenta descontroladamente à medida que a velocidade aumenta. 

Verifique o valor real da corrente de campo no display de diagnóstico do drive no ponto em que ocorre o desligamento — se a corrente de campo não estiver acompanhando corretamente a característica de enfraquecimento de campo, a placa de alimentação de campo ou sua medição de feedback está defeituosa.

P3: O 6RY1703-0CA03 é descrito como tendo tiristores. Quando a placa falha, os tiristores podem ser substituídos separadamente, ou a placa inteira precisa ser substituída?

Em princípio, a substituição de tiristores na placa é um reparo em nível de componente que provedores de serviço especializados podem realizar.

No entanto, a falha de tiristor em um circuito de alimentação de campo é frequentemente acompanhada por danos a componentes adjacentes — o circuito de acionamento de gate, o circuito de detecção de corrente e os componentes de snubber podem ter sido estressados pelo evento de falha do tiristor. 

A substituição completa da placa é a abordagem mais confiável para drives críticos para a produção, pois restaura todo o conjunto a um estado conhecido como bom, em vez de depender de uma placa parcialmente reparada.

P4: O drive 6RA70 ficou fora de serviço por um longo período. Ao recommissionar, o circuito de alimentação de campo deve ser verificado antes de ligar o motor?

Sim. Após armazenamento ou desligamento prolongado, verifique a alimentação CA monofásica para o 6RY1703-0CA03, verifique as conexões do circuito de campo nos terminais do motor e confirme que o sinal de feedback da corrente de campo está chegando à eletrônica de controle do drive.

Antes de comandar a corrente do induzido, ligue apenas a alimentação de campo e verifique se a corrente de campo atinge seu setpoint nominal e está estável.

Somente após confirmar a corrente de campo estável, a corrente do induzido deve ser aplicada. Operar com corrente de campo instável ou ausente arrisca a perda de controle do motor.

P5: O 6RY1703-0CA03 tem status de ciclo de vida Ativo PM300. O que isso significa para a disponibilidade a longo prazo?

PM300 Ativo significa que a Siemens está atualmente fabricando e fornecendo este produto como uma peça de reposição padrão de catálogo. Não está programado para descontinuação no futuro próximo.

Para fins de planejamento de ciclo de vida, PM300 Ativo é o status ideal para uma peça de reposição — é a posição de disponibilidade mais segura. 

A Siemens fornece aviso prévio (geralmente com pelo menos 3 anos) antes de transicionar um produto para o status PM500 (não mais disponível para pedido).

Comprar antecipadamente durante o status PM300 Ativo é a abordagem mais econômica para estoque de peças de reposição críticas.