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Placa de circuito CNC
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| Lugar de origem | Alemanha |
| Marca | SIEMENS |
| Certificação | CE ROHS |
| Número do modelo | A5E36717797 |
Número da parte:A5E36717797
Fabricante:Siemens AG (Alemanha)
Tipo de produto:IGD2/R4 Placa de accionamento do portão do bloco de alimentação (parte sobressalente)
Família de produtos:SINAMICS S120
The A5E36717797 is a Siemens SINAMICS S120 IGD2/R4 power block gate drive board — the second-generation IGBT gate drive and power interface PCB for SINAMICS S120 chassis Motor Module assemblies rated at 310A and designed for 480V AC supply (650V DC bus).
Esta placa fica dentro do conjunto do bloco de energia do módulo do motor S120, interagindo diretamente com o módulo IGBT.
Gera e envia os impulsos do gate drive que ligam os transistores IGBT, processa o feedback da corrente dos circuitos de detecção de derivação no bloco de energia,e implementa a lógica de proteção de nível de hardware que desliga os IGBTs em caso de sobre corrente, sobre-voltagem ou falhas de saturação IGBT.
O SINAMICS S120 é a plataforma de acionamento modular de alto desempenho da Siemens para controle servo e vetorial de vários eixos e de um eixo.
No formato do chassi, o módulo do motor abriga o estágio do inversor IGBT que converte a energia do ônibus de corrente contínua na fonte AC de frequência variável e voltagem variável necessária para acionar o motor.
O desempenho dinâmico do motor, precisão de velocidade, resposta de binário e precisão de posicionamento, depende diretamente da qualidade dos sinais de acionamento do portão gerados por esta placa.O cronograma de comutação incorreto aumenta as perdas e reduz a precisão do controle do motor.
A designação IGD2/R4 identifica-o como a placa IGD (Inverter Gate Driver) de segunda geração no fator de forma R4.
A designação TIM indica o tipo de conjunto de material de interface térmica, confirmando a configuração do conjunto no bloco de energia S120.
A 310A, esta placa serve módulos de motor na faixa de 160kW em um sistema de 400V drives encontrados em grandes máquinas-ferramenta, linhas de extrusão, máquinas de papel e aplicações de processos pesados.
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Número da parte | A5E36717797 |
| Fabricante | Siemens AG |
| Tipo de produto | IGD2/R4 Placa de accionamento do bloco de alimentação |
| Família de produtos | SINAMICS S120 |
| Tensão de alimentação | 480 V AC |
| Voltagem do autocarro de corrente contínua | 650 V DC |
| Corrente nominal | 310A |
| Tipo de placa | TIM (conjunto de material de interface térmica) |
| País de origem | Alemanha |
A designação IGD identifica a função de acionamento de portão IGBT dentro da arquitetura do bloco de energia S120 da Siemens.
A segunda geração do IGD2 introduziu melhorias de design que refletem os avanços na tecnologia IGBT e os requisitos de acionamento de portões em níveis de corrente mais altos.
Uma placa de acionamento de portão funciona na fronteira entre os sinais de controle de baixa tensão e a comutação de energia de alta tensão.
A Unidade de Controle gera um padrão de comutação PWM digital uma sequência de comandos de ligação/desligação a vários kilohertz para cada um dos seis IGBTs na ponte do inversor trifásico.O A5E36717797 recebe estes comandos e traduz-los para os impulsos do gate drive que realmente trocam os IGBTs.
Esta tradução não é trivial.Um portão IGBT requer uma carga específica para ligar o motor do portão deve fornecer essa carga rapidamente o suficiente para alcançar a velocidade de comutação desejada sem causar excesso de voltagem. Quando desligado, o acionamento do portão deve remover a carga do portão a uma taxa controlada ¥ muito rápido, e a tensão colector-emissor aumenta perigosamente; muito lento, e as perdas de comutação aumentam.
O circuito de acionamento de portão da placa IGD2/R4 é especificamente otimizado para o módulo IGBT 310A com o qual interage, equilibrando esses requisitos concorrentes para as características reais do dispositivo.
Além do acionamento do portão, o A5E36717797 lida com a medição da corrente da fase do motor.Os sensores de corrente no bloco de potência produzem sinais analógicos proporcionais à corrente instantânea do motor em cada fase.
A placa processa estes sinais, realizando a conversão do ADC e transmitindo os valores de corrente digital para a unidade de controlo.Este feedback é o coração do circuito de controle de corrente CNC o controlador usa-lo para calcular o controle do vetor componente de corrente que produz o binário.
A placa também implementa proteção IGBT de nível de hardware.
When an IGBT turns on and the voltage across it (VCE) does not collapse to near zero — indicating a short-circuit or overload condition — the board detects this within microseconds and asserts a hardware shutdown.
Esta proteção de dessaturação responde mais rápido do que qualquer software, cortando os sinais do portão antes que o IGBT falhe.
Os circuitos de proteção do A5E36717797 são uma função crítica para a segurança.
A designação TIM na descrição do A5E36717797 refere-se ao tipo de conjunto de material de interface térmica utilizado nesta variante do bloco de alimentação.O módulo IGBT gera calor significativo durante a operação a 310A, a carga térmica no disipador e a interface térmica entre o módulo IGBT e o disipador são substanciais.
O conjunto TIM garante que a interface térmica entre o conjunto da placa IGD e o módulo IGBT mantenha um contacto térmico constante.
Ao substituir o A5E36717797, o material de interface térmica deve ser aplicado corretamente de acordo com as instruções de serviço da Siemens para este tipo de bloco de alimentação.
A aplicação incorreta do TIM afeta a resistência térmica na interface IGBT-sink e pode levar a falhas térmicas prematuras, mesmo com uma placa que funcione corretamente.
As precauções de segurança para este trabalho são as mesmas que para qualquer serviço de transmissão do chassi S120: isolamento completo da rede AC, período de espera mínimo de cinco minutos para descarga do autocarro DC,Confirmação do autocarro de corrente contínua abaixo de 50 V antes do acesso, e manuseio ESD para a placa de acionamento do portão.
Q1: O módulo de motor do chassi S120 em 310A mostra uma falha repetida de sobrecorrente F30001 em carga parcial. O motor e os cabos são confirmados saudáveis. O A5E36717797 poderia ser a causa?
F30001 a carga parcial com um motor e cabos saudáveis sugere uma deriva de deslocamento de detecção de corrente na placa IGD2/R4,ou um desequilíbrio do accionamento da porta IGBT que cause uma partilha desigual de corrente entre dispositivos IGBT paralelos (se instalados).
Uma falha de detecção de corrente produz uma corrente medida artificialmente alta que desencadeia a viagem antes que a corrente real atinja o limite.Inspecionar os conectores de sentido de corrente da placa e tentar redefinir a falha sem carga do motor se F30001 persiste em corrente zeroA secção de detecção do A5E36717797 falhou.
P2: Após a substituição da placa A5E36717797, o módulo do motor S120 mostra um alarme F30015 (falha de fase) na inicialização.
F30015 após a substituição de uma placa IGD indica tipicamente que um dos conectores de accionamento da porta entre a nova placa IGD2/R4 e o módulo IGBT não foi totalmente instalado.A saída do acionamento da porta para uma fase está ausente ou intermitente, produzindo uma saída desequilibrada que o controlador detecta como uma falha de fase.
Desligue a energia, descarregue o autocarro DC e verifique novamente todos os conectores entre o A5E36717797 e os terminais do portão IGBT.
Verificar também os assentos dos conectores sensoriais.
P3: Qual é a diferença funcional entre o A5E36717797 (310A) e a parte próxima A5E36717799 (380A)?
Estas são placas diferentes combinadas com diferentes especificações de módulos IGBT. As placas 310A e 380A diferem em parâmetros de acionamento de portão, valores de resistência do portão, níveis de tensão do portão,e definições de limiar de dessaturação que são otimizadas para os diferentes dispositivos IGBT utilizados em cada classificação de correnteA instalação de uma placa de accionamento de portão de 380 A num bloco de alimentação de 310 A produziria um comportamento de comutação incorreto, perdas de comutação aumentadas e limiares de protecção potencialmente incorretos.
Apenas o A5E36717797 deve ser utilizado no módulo do motor 310A.
Q4: O A5E36717797 é descrito como um tipo TIM. O que significa isso para a instalação em comparação com as variantes de blocos de energia não-TIM?
A designação TIM (Thermal Interface Material) indica que a interface térmica entre o conjunto de placas IGD e o módulo IGBT utiliza uma configuração específica de composto térmico ou pad.
Durante a instalação,O material térmico antigo deve ser completamente removido da superfície do módulo IGBT e a placa nova deve ser combinada com um material de interface térmica novo aplicado de acordo com o procedimento de manutenção da Siemens..
O TIM aplicado de forma insuficiente ou incorreta aumenta a resistência térmica entre o IGBT e o disipador,que podem causar falhas prematuras de sobre-temperatura sob carga, mesmo com uma placa que funcione corretamente.
P5: O módulo de motor do chassi S120 em 310A sofreu uma falha repetida do IGBT. Após a substituição do IGBT, o A5E36717797 também deve ser substituído?
Sim. Falhas de IGBT, particularmente aquelas causadas por falhas de sobrecorrente ou desaturação de IGBT, expõem a placa de acionamento do portão ao mesmo evento de estresse elétrico que danificou o IGBT.
O circuito de proteção contra desaturação da A5E36717797 pode ter detectado a falha e desligado corretamente.mas a energia transitória durante um evento de falha pode danificar componentes na placa de acionamento da porta que não causam uma falha imediatamente visível.
Replacing both the IGBT module and the A5E36717797 gate drive board simultaneously is the correct practice — it ensures that the new IGBT is not subjected to potentially compromised gate drive waveforms from a damaged board.
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