Simens 430/440 Inverter/Converter SCR Trigger Board TDB BOARD A5E02822120 A5EO282212O

Siemens A5E02822120 ∙ TDB Rectifier Trigger Board ∙ 480V AC/DC Thyristor Drive Board para módulo de conversor

Número da parte:A5E02822120

Fabricante:Siemens AG (Alemanha)

Tipo de produto:TDB Thyristor Drive Board / Rectifier Trigger Board (PCB montado)

Família de produtos:SINAMICS G120 / S120 série de conversores e motores de chassi

Resumo

O A5E02822120 é o TDB (Thyristor Drive Board / Trigger Drive Board) Sua função é a geração e distribuição de pulsos de disparo de portão para os dispositivos do tiristor (SCR) no estágio de entrada do retificador da unidade.

Nesse nível da arquitetura de acionamento SINAMICS, o módulo de conversor retifica a fonte trifásica de 480V AC de entrada na tensão do ônibus CC que alimenta a seção do inversor.O A5E02822120 é o PCB de controle que diz a cada tiristor naquela ponte rectificador exatamente quando mudar.

A designação "TDB" aparece no próprio rótulo da placa e na sua documentação Siemens é a abreviação de Thyristor Drive Board,Identificação do propósito principal da placa dentro da arquitetura de conversão de potência da unidade.

O TDB é distinto das placas de direção de portão IGBT (série IGD) que controlam a seção de saída do inversor: as placas IGD gerenciam a rápida comutação PWM da corrente do motor,enquanto o TDB lida com o mais lento, comutação do tiristor sincronizado de fase da entrada do retificador.

O A5E02822120 faz parte de uma família de placas que inclui também o A5E02822121 e as suas subvariantes.

Estas placas servem diferentes configurações de módulos de conversão da gama SINAMICS,que abrange as aplicações de accionamento de chassis de maior potência, de aproximadamente 90 kW a 250 kW, quando o retificador de entrada do accionamento utiliza tiristores para retificação controlada.

Principais especificações

Função TDB

Os acionamentos de chassi SINAMICS G120 e S120 na faixa de potência mais alta usam um retificador controlado por tiristor (SCR) na seção de conversor de entrada, em vez de uma simples ponte de diodo não controlada.

Este retificador controlado dá à unidade a capacidade de regular a acumulação de tensão do ônibus de CC durante a pré-carga, para implementar o arranque suave dos condensadores de ônibus de CC sem danos de corrente de entrada,e em algumas configurações, para permitir o retorno regenerativo da energia de travagem para a fonte de alimentação AC.

O A5E02822120 TDB gera os impulsos de disparo do portão para os tiristores nesta ponte retificadora.

Monitora continuamente a tensão de alimentação AC de três fases para detectar cruzes zero a referência de fase a partir da qual os ângulos de disparo são calculados.

Ele então gera pulsos de porta no ângulo de disparo comandado para cada posição do tiristor na ponte de seis pulsos.um pequeno ângulo de disparo (perto da travessia zero) produz uma saída de corrente contínua próxima do máximo■ um grande ângulo de disparo produz uma potência de CC reduzida.

Durante a operação normal, o TDB mantém o ângulo de disparo no valor que mantém a tensão do barramento de corrente contínua dentro da janela de funcionamento da unidade SINAMICS.

Durante a pré-carga, o ângulo de disparo é progressivamente reduzido do máximo para o mínimo para aumentar a tensão do barramento de CC a uma taxa controlada.

Durante um evento de frenagem regenerativa (em acionamentos com retificadores regenerativos), o ângulo de disparo se move para a região de inversão, permitindo que a energia do ônibus de CC flua de volta como CA para a fonte.

Tabela TDB na Arquitetura de Drive da SINAMICS

A arquitetura de acionamento do chassi SINAMICS G120 e S120 separa a eletrónica de controlo em várias placas: a unidade de controlo principal (CU320 ou similar), a placa de controlo do módulo de potência,e o TDB para as unidades equipadas com conversorO A5E02822120 situa-se entre os terminais de alimentação AC e o autocarro DC, operando sob os comandos do quadro de controlo de nível superior.

O peso da placa (~ 550 g) reflecte um PCB substancial com componentes de manuseio de energia transformadores de pulso para isolamento galvânico dos pulsos da porta do tiristor,A rede de detecção de cruzamento zero para as três fases de abastecimento, circuitos integrados de controlador de portão e a eletrônica reguladora que geram comandos de ângulo de disparo a partir do sinal de feedback de voltagem do ônibus de CC.

A classificação de substrato MV27 / UL 94V-0 confirma que o material do PCB da placa atende ao mais alto padrão na classificação de queima vertical da UL.

Em um gabinete de acionamento onde tiristores de alta corrente, condensadores de ônibus de CC e ventiladores de resfriamento compartilham um espaço fechado, um substrato de PCB não propagador de chama é uma importante propriedade de segurança passiva.

Variantes relacionadas do quadro

A A5E02822120 é a variante básica da família de placas.

A5E02822121- uma variante TDB estreitamente relacionada para diferentes configurações de módulos de conversor ou estados de produção revisados.

Os sufixos A5E02822121A e B indicam novas revisões de produção deste desenho de base.

A5E02822104-001- um subconjunto ou uma placa variante associada à mesma família TDB; algumas documentações de serviço fazem referência cruzada às mesmas aplicações de acionamento.

A5E01105817- a placa de disparo SCR SINAMICS V50, que desempenha uma função de disparador de tiristor semelhante na secção do retificador da plataforma V50, distinta da família SINAMICS G120/S120 TDB.

A confirmação da variante correta para uma unidade específica requer a verificação cruzada do número A5E exato da placa instalada com a documentação de hardware interna da unidade.

Perguntas frequentes

P1: O acionamento do chassi SINAMICS G120 mostra um alarme de subvoltagem do ônibus de CC imediatamente no início. A tensão de alimentação AC nos terminais de entrada do acionamento foi confirmada normal.A A5E02822120 pode ser a causa?

Baixa tensão do autocarro de CC com pontos de alimentação AC confirmados diretamente para o TDB. Se o TDB não estiver a gerar pulsos de disparo do tiristor corretos,a ponte SCR não retifica a alimentação AC e o autocarro DC não é carregado.

Alternativamente, o circuito de sincronização de fase do TDB pode ter perdido o bloqueio da frequência de alimentação, gerando pulsos de disparo em tempo incorreto e produzindo uma saída de CC retificada muito baixa.

Antes de concluir que a placa falhou, verifique se as conexões do circuito de detecção de tensão de alimentação para o TDB estão intactas ¢ as conexões de detecção danificadas produzem o mesmo sintoma.

P2: A placa A5E02822120 tem uma classificação MV27 / UL 94V-0 no seu substrato de PCB.

UL 94V-0 é a mais alta classificação na série de testes de queima por chama vertical da UL. Um substrato classificado como V-0 auto-extingue-se dentro de 10 segundos de cada aplicação de chama de teste, sem gotas de queima.

Em termos práticos, para um gabinete de transmissão, isto significa que o PCB não suportará um incêndio nem propagará a combustão para componentes adjacentes no caso de uma falha de componente localizada que gere calor.

Isto não torna a placa à prova de fogo, mas reduz significativamente o risco de uma falha de componente em cascata em um incêndio do armário.É uma certificação que confirma que a placa cumpre com os padrões de segurança industrial contra incêndio..

P3: O A5E02822120 é descontinuado. Pode o A5E02822121 (ou sua revisão A / B) ser usado como substituto direto?

O A5E02822121 e suas variantes de revisão estão intimamente relacionados ao A5E02822120 na mesma família de placas TDB e servem aplicações de acionamento sobrepostas.Em muitos casos, são referenciados como equivalentes funcionais.

No entanto, antes de instalar o A5E02822121 numa unidade equipada originalmente com o A5E02822120, confirm that the drive's service documentation or spare parts list accepts this substitution — minor differences in connector pinout or firmware compatibility between the two variants can occasionally affect specific drive production states.

P4: A unidade SINAMICS mostra correntes de entrada trifásicas desequilibradas a carga parcial. A fonte de entrada foi confirmada equilibrada. É provável que o A5E02822120 TDB seja o responsável?

Unbalanced input currents with a balanced supply is consistent with non-uniform thyristor firing angles across the six SCR positions — one or more TDB firing channels delivering pulses at a different phase angle than the others.

Esta assimetria pode resultar de um componente de sincronização desviado na rede de disparo do TDB ou de um circuito de sincronização de fase danificado para uma fase de abastecimento.

Medir o tempo de pulso de cada sinal de porta do tiristor com um osciloscópio e comparar ângulos de disparo entre as três fases.

P5: É possível reparar o A5E02822120 a nível de componentes em vez de substituir a placa inteira?

A reparação a nível do componente é viável quando a falha é localizada em componentes identificáveis e substituíveis.Transformadores de pulso (que podem produzir curto-circuitos de enrolamento entre si sob tensão térmica sustentada), os optoacopladores e os circuitos integrados do condutor da porta no circuito de disparo e os componentes passivos na rede de detecção de cruzamento zero.

Uma empresa especializada em reparação de unidades com experiência no SINAMICS TDB pode muitas vezes identificar o componente avariado a partir dos sintomas de falha e substituí-lo, restaurando a placa ao seu pleno funcionamento.Quando a falha for um traço de PCB danificado ou um IC avariado para o qual não exista substituição a nível do componente, é necessária a substituição da pensão completa.