A partir de 1 de janeiro de 2016, a Comissão deve apresentar ao Parlamento Europeu e ao Conselho uma proposta de decisão relativa à aplicação do Regulamento (CE) n.o 765/2008 do Parlamento Europeu e do Conselho.

Siemens 6SE7038-6GL84-1JA1 | SIMOVERT MASTERDRIVES PSU2 Placa de Fonte de Alimentação — Design J a M

Número da Peça: 6SE7038-6GL84-1JA1

Fabricante: Siemens AG (Alemanha)

Tipo de Produto: Placa de Fonte de Alimentação PSU2 (Peça de Reposição)

Gama de Produtos: SIMOVERT MASTERDRIVES (Série 6SE70)

Função: Fonte de alimentação auxiliar interna para drives SIMOVERT de chassis grandes

Designs Compatíveis: J, K, L, M (conversores e inversores de formato de chassis grande)

País de Origem: Alemanha

Visão Geral

O 6SE7038-6GL84-1JA1 é a placa de fonte de alimentação PSU2 para drives de chassis SIMOVERT MASTERDRIVES da Siemens nas configurações de design J a M — os maiores formatos físicos na gama de drives SIMOVERT 6SE70.

Esta placa gera as tensões auxiliares internas reguladas que alimentam a eletrônica de controle do drive, os circuitos de acionamento de gate e os sistemas de refrigeração.

Sem uma PSU2 operacional, o drive não pode energizar nenhuma de suas eletrônicas internas — o resultado é uma unidade completamente não responsiva, independentemente da condição da fonte de alimentação CA.

O SIMOVERT MASTERDRIVES foi o sistema de drive CA modular totalmente digital carro-chefe da Siemens.

A designação base 6SE7038 abrange os chassis de alta potência da série 6SE70, e a designação GL identifica as variantes de quadro grande — designs J, K, L e M — que usam múltiplos conjuntos IGBT paralelos para fornecer a alta corrente de saída necessária para o controle de motores de centenas de quilowatts.

Esses drives são encontrados em laminadores, guindastes pesados, grandes drives de centrífugas, sistemas de propulsão naval, moinhos de cimento e mineração, e grandes bancadas de teste onde são necessários alta potência contínua e resposta precisa de torque.

Nessa escala, a fonte de alimentação auxiliar interna é um subsistema crítico.

A placa PSU2 deve fornecer simultaneamente o processador de controle, os barramentos de polarização de gate para múltiplos conjuntos IGBT, os circuitos de monitoramento de falhas e o sistema de controle do ventilador de refrigeração — tudo com regulação de tensão precisa e alta confiabilidade.

Especificações Principais

PSU2 vs PSU1 — Por que Drives Grandes Precisam de Mais

Em unidades de chassis SIMOVERT menores, uma placa PSU1 cuida das necessidades de energia auxiliar. À medida que o tamanho do drive aumenta, as demandas de energia internas crescem.

As unidades de design J a M contêm múltiplos módulos IGBT paralelos — cada um exigindo sua própria fonte de alimentação de gate isolada para controle de comutação seguro e independente. 

O sistema de refrigeração para essas unidades grandes envolve arrays de ventiladores maiores com controle de energia mais complexo. 

A placa PSU2 é projetada para atender a esses requisitos expandidos, fornecendo os barramentos isolados adicionais e maior capacidade total de energia auxiliar que os designs J a M exigem.

A PSU2 converte a energia disponível — derivada da fonte de alimentação CA principal do drive ou, em algumas configurações, de uma fonte auxiliar separada — nas tensões CC reguladas que servem aos circuitos internos. A qualidade dessa regulação afeta diretamente o desempenho do drive.

O ripple ou a queda no barramento de alimentação do gate altera o comportamento de ligar e desligar do IGBT, o que, por sua vez, afeta a qualidade da forma de onda da corrente do motor e pode acionar desligamentos de proteção.

Reconhecendo Falhas na PSU2

Falhas na PSU2 em drives SIMOVERT de chassis grandes tendem a se apresentar de uma das poucas maneiras.

Não resposta completa ao ligar é o mais comum. Sem display, sem ventiladores, sem clique de relé.

O drive está completamente apagado com fonte CA confirmada. Esta é uma falha total de saída da PSU2.

Falhas intermitentes de hardware na inicialização. O drive inicia sua sequência de boot, depois falha com uma falha de alimentação interna ou um código de falha de hardware.

A PSU2 está produzindo tensão, mas com ripple excessivo ou queda ocasional que aciona o monitoramento interno do drive.

Falhas relacionadas à refrigeração sem outros problemas.

Se a saída de alimentação do ventilador da PSU2 falhar enquanto a alimentação de controle permanecer funcional, a refrigeração para enquanto o drive parece normal.

O drive então falha por superaquecimento do dissipador de calor sob carga.

Confirmar a falha da PSU2 requer a medição das tensões de saída da placa com o drive energizado em condições controladas, seguindo os procedimentos de segurança aplicáveis para o ambiente de alta tensão.

Contexto de Segurança de Alta Tensão

Os SIMOVERT MASTERDRIVES design J a M são drives grandes e de alta potência.

Mesmo após o isolamento da rede CA, os capacitores do barramento CC retêm carga perigosa. O período de espera mínimo obrigatório de descarga (pelo menos 5 minutos após o isolamento) deve ser observado. 

A tensão do barramento CC deve ser confirmada abaixo de 50V usando um instrumento adequado antes de qualquer acesso interno. O trabalho nessas unidades deve cumprir os procedimentos de segurança de alta tensão do local e os regulamentos de segurança elétrica aplicáveis.

Somente pessoal elétrico treinado e autorizado deve realizar acesso interno ou manutenção em nível de placa.

Estratégia de Peças de Reposição para Drives Legados

A plataforma SIMOVERT MASTERDRIVES foi substituída pela plataforma SINAMICS, mas a base instalada de drives SIMOVERT em operação ao redor do mundo continua grande. Muitos locais têm drives em boas condições mecânicas — as seções de potência principais intactas, o software de controle estável — onde apenas peças de reposição como a placa PSU2 são necessárias para sustentar a operação.

O mercado de reposição fornece placas 6SE7038-6GL84-1JA1 testadas e recondicionadas de serviços profissionais de reparo e troca de eletrônicos industriais.

Para locais com múltiplos drives SIMOVERT grandes, é fortemente recomendável manter pelo menos uma placa PSU2 de reserva no local. 

Uma falha completa do drive sem uma placa de reserva em mãos significa semanas de tempo de entrega para aquisição — muito mais do que a maioria das operações pode tolerar.

FAQ

P1: Após ligar, o grande SIMOVERT MASTERDRIVES não responde de forma alguma — display em branco, ventiladores silenciosos, relé não atuando. Qual é a sequência de diagnóstico?

Primeiro, confirme: a tensão de alimentação CA nos terminais de entrada do drive está dentro da faixa, todos os fusíveis e disjuntores de alimentação estão intactos e os interruptores de isolamento principais dentro do gabinete do drive estão fechados. Se a alimentação CA for confirmada como presente e todos os dispositivos de proteção estiverem intactos, o próximo passo é verificar a tensão de saída nos conectores de saída da placa PSU2.

Saída de tensão zero com entrada CA confirmada aponta diretamente para falha da PSU2.

P2: O 6SE7038-6GL84-1JA1 é a única placa PSU usada em todos os tamanhos de chassis SIMOVERT MASTERDRIVES grandes?

A placa PSU2 6SE7038-6GL84-1JA1 cobre os designs J a M. Drives SIMOVERT de chassis menores usam variantes de PSU diferentes (PSU1 para designs até H, dependendo da unidade específica).

Confirme a designação do design do drive específico — encontrada na placa de identificação do drive — antes de fazer o pedido. Usar uma placa PSU de uma gama de design diferente não fornecerá as tensões auxiliares corretas para o drive de destino.

P3: O drive reinicia normalmente após a substituição do 6SE7038-6GL84-1JA1, mas falha com F030 (falha de hardware) após alguns minutos de funcionamento. A PSU2 ainda é o problema?

F030 após uma reinicialização bem-sucedida sugere que a nova PSU2 pode estar fornecendo tensão marginal sob carga — inicialmente adequada, mas caindo quando a carga interna do drive aumenta durante o funcionamento.

Meça as tensões de saída da PSU2 em condições de funcionamento e compare com as especificações. Se as tensões estiverem baixas ou oscilando, a placa de substituição pode ter uma falha em si.

Se as tensões estiverem dentro das especificações, o F030 pode ser um problema não relacionado — uma falha na placa de acionamento de gate do IGBT, uma falha na placa de controle ou uma falha no monitoramento de temperatura — que estava presente antes da falha da PSU2 e agora está visível.

P4: Um drive SIMOVERT de quadro J está em serviço há 18 anos. A PSU2 falhou recentemente. Vale a pena substituir a placa ou o drive inteiro deve ser substituído?

Um drive de quadro J de 18 anos com uma primeira falha na PSU2 ainda pode ter uma vida útil restante significativa em sua eletrônica de potência — módulos IGBT em drives devidamente refrigerados podem durar mais de 20 anos.

No entanto, os capacitores do barramento CC nessa idade provavelmente estão se aproximando do fim de sua vida útil e devem ser inspecionados (medir capacitância e ESR). 

Se os capacitores estiverem na zona de risco e o drive tiver sido confiável em outros aspectos, uma substituição da PSU2 combinada com uma substituição preventiva dos capacitores pode ser mais econômica do que uma substituição completa do drive. 

Se o drive teve múltiplas falhas, avalie a trajetória do custo total de manutenção em relação a uma substituição moderna por SINAMICS.

P5: O 6SE7038-6GL84-1JA1 pode ser reparado em vez de substituído se a falha for um capacitor defeituoso ou um fusível queimado na placa?

O reparo em nível de placa por um técnico qualificado em eletrônica de potência é possível para alguns modos de falha da PSU2 — capacitores eletrolíticos defeituosos, elos fusíveis queimados ou componentes discretos defeituosos são reparáveis com o equipamento certo e acesso ao esquema.

Oficinas profissionais de reparo de drives oferecem este serviço. O reparo da placa é tipicamente mais rápido e mais barato do que obter uma placa de substituição quando uma substituição não está imediatamente disponível. 

A placa reparada deve ser testada sob carga antes de ser devolvida ao serviço em um drive de produção.