A partir de 1 de janeiro de 2014, a Comissão adoptou uma decisão relativa à concessão de um empréstimo global para o período de 2014 a 2020.

6SE7031-8EF84-1JC1 | Módulo de disparo do inversor Siemens SIMOVERT MASTERDRIVES IGD1 - Gate Driver / 380–460V AC / 50/60 Hz

IGD — O Módulo de Disparo do Inversor

A designação IGD1 (Inverter Gate Driver tipo 1) identifica a função do 6SE7031-8EF84-1JC1 com precisão: é o módulo de acionamento da porta dentro do inversor SIMOVERT MASTERDRIVES - o hardware que comuta os transistores IGBT que realmente convertem a tensão do barramento CC na saída CA de frequência variável que aciona o motor.

Na arquitetura da unidade de chassi MASTERDRIVES, o módulo IGD fica entre a eletrônica de controle (a CU — Unidade de Controle) e os transistores de potência IGBT:

Da unidade de controle:A UC calcula o padrão de comutação PWM (modulação por largura de pulso) necessário com base no algoritmo de controle do motor - controle vetorial ou controle de movimento - e o passa para o IGD1 como sinais de nível de controle.

Dentro do IGD1:O módulo de disparo do inversor amplifica esses sinais de controle nos pulsos de acionamento da porta de alta corrente necessários para comutar os transistores IGBT. A corrente de porta necessária para carregar a capacitância de porta de um IGBT com rapidez suficiente para comutação de alta frequência está muito além do que o circuito de nível de sinal da unidade de controle pode fornecer diretamente - o IGD1 fornece essa amplificação de potência.

Proteção:O IGD1 também monitora os transistores IGBT quanto a condições de curto-circuito e dessaturação – detectando um IGBT que falhou na condução e acionando um desligamento de proteção imediato antes que a corrente de falha danifique os transistores ou os capacitores do barramento CC.

Especificações principais

IGD1 na arquitetura de peças de reposição MASTERDRIVES

A documentação de peças de reposição MASTERDRIVES identifica múltiplas variantes de IGD para diferentes classes de potência e faixas de tensão do inversor:

A seleção da variante de IGD correta requer a confirmação do número do modelo específico da unidade de acionamento – os tamanhos dos módulos de transistor IGBT e os requisitos de porta diferem em toda a faixa de potência, tornando crítica a seleção do tipo de IGD.

Cenários de aplicação

Falha na unidade da porta IGBT:Um chassi SIMOVERT MASTERDRIVES produz alarmes relacionados ao inversor – detecção de curto-circuito IGBT, falha de PWM ou comportamento errático do inversor. Depois de verificar se os próprios módulos de transistor IGBT não estão danificados, o módulo gate driver 6SE7031-8EF84-1JC1 IGD1 é identificado como a falha. A substituição restaura a comutação correta do IGBT e a operação do inversor.

Recomissionamento do inversor após substituição do IGBT:Após a substituição de módulos de transistor IGBT danificados em uma unidade de chassi MASTERDRIVES, o módulo IGD1 também é inspecionado – um evento de falha de IGBT frequentemente sujeita o gate driver a transientes de tensão prejudiciais. Se o IGD1 apresentar algum sinal de dano, ambos os módulos IGBT e o 6SE7031-8EF84-1JC1 serão substituídos juntos.

Perguntas frequentes

Q1: Quais alarmes indicam especificamente uma falha do módulo IGD1 6SE7031-8EF84-1JC1?

As falhas IGD1 nas unidades de chassi MASTERDRIVES produzem códigos de falha no nível do inversor – normalmente alarmes de curto-circuito ou sobrecorrente que ocorrem na habilitação do inversor e não durante o funcionamento do motor. O padrão é importante: se o alarme aparecer imediatamente na habilitação, antes que qualquer corrente do motor flua, e os transistores IGBT forem testados como não danificados pelo teste de resistência estática, o gate driver IGD1 é o principal suspeito. A detecção de dessaturação do IGD1 também pode causar falso disparo se a tensão de acionamento do gate for marginal.

Q2: Como o IGD1 protege os transistores IGBT contra disparos?

Shoot-through - onde os transistores superior e inferior em uma perna de fase do inversor conduzem simultaneamente - causa um curto-circuito instantâneo no barramento CC e causa uma falha catastrófica do transistor. O IGD1 evita isso através do intertravamento: ele impõe um tempo morto entre o desligamento de um transistor e a ativação do transistor complementar na mesma perna. Este tempo morto evita a condução simultânea mesmo nas piores condições de atraso no desligamento do transistor. O tempo morto é fixado no hardware IGD1 para corresponder ao tipo de IGBT usado no drive específico.

Q3: O 6SE7031-8EF84-1JC1 pode ser usado em variantes de controle vetorial e controle de movimento do MASTERDRIVES?

O módulo gate driver IGD1 é de nível de hardware – ele opera abaixo do nível da variante de software de controle do inversor. As funções de controle vetorial ou controle de movimento são implementadas no software da unidade de controle (CU), e não no IGD1. Portanto, 6SE7031-8EF84-1JC1 é compatível com unidades de chassi MASTERDRIVES Vector Control e Motion Control na classe de potência 380–460V, Design E/F - desde que o número do modelo do inversor confirme este tipo de IGD.

Q4: Quais precauções de segurança se aplicam ao substituir 6SE7031-8EF84-1JC1?

Isole e bloqueie a alimentação trifásica do inversor completo. Siga o procedimento de espera pela descarga do capacitor — as unidades de chassi MASTERDRIVES retêm a tensão do barramento CC em várias centenas de volts por vários minutos após o isolamento da rede elétrica. Verifique se a tensão do barramento CC está abaixo de 50 V antes do acesso. O módulo IGD1 é montado próximo aos módulos de transistor IGBT – que operam com tensão total do barramento CC. Mantenha as precauções contra ESD ao manusear a placa acionadora de gate IGD1 substituta.

Q5: Após ajustar 6SE7031-8EF84-1JC1, é necessário algum ajuste de parâmetro?

Nenhum parâmetro do inversor é armazenado no módulo IGD1 — os parâmetros residem na unidade de controle. A substituição do IGD1 não requer a reentrada de nenhuma configuração da unidade. Depois de instalar o substituto e verificar as conexões físicas corretas, ligue o inversor e confirme se ele conclui o autoteste sem códigos de falha. Opere o motor em baixa velocidade e baixa carga primeiro para verificar a comutação correta do inversor antes de retornar o inversor à carga total de produção.