Phiên bản cũ SIEMENS INVERTER IVI BOARD 6SE7038-6GL84-1BG2 6SE70386GL841BG2 6SE7O38-6GL84-1BG2 6SE7 038-6GL84-1BG2

Siemens 6SE7038-6GL84-1BG2 | SIMOVERT MASTERDRIVES IVI Bo mạch giao diện biến tần — 380–690V 3 pha, Khung lớn

Mã sản phẩm: 6SE7038-6GL84-1BG2

Nhà sản xuất: Siemens AG (Đức)

Loại sản phẩm: IVI — Bo mạch giao diện biến tần (Phụ tùng thay thế)

Dòng sản phẩm: SIMOVERT MASTERDRIVES (Dòng 6SE70)

Tổng quan

6SE7038-6GL84-1BG2 là bo mạch IVI (bo mạch giao diện biến tần) cho các bộ biến đổi và biến tần SIMOVERT MASTERDRIVES khung lớn, bao phủ dải điện áp ba pha 380–690V. Bo mạch IVI nằm vật lý và điện giữa bộ điều khiển chính của ổ đĩa (CUD1) và tầng công suất biến tần IGBT.

Đây là lớp định tuyến và dịch tín hiệu, chuyển đổi các lệnh PWM kỹ thuật số từ CUD thành tín hiệu điều khiển cổng cho các mô-đun IGBT, đồng thời định tuyến phản hồi dòng điện, dữ liệu nhiệt độ và tín hiệu lỗi trở lại CUD để điều khiển vòng kín và bảo vệ.

SIMOVERT MASTERDRIVES là nền tảng ổ đĩa AC mô-đun kỹ thuật số hoàn chỉnh đã được thiết lập của Siemens, được triển khai rộng rãi trong ngành công nghiệp nặng trong các bộ biến đổi, biến tần và bộ chỉnh lưu/tái sinh.

Mã định danh cơ sở 6SE7038 xác định các đơn vị trong phân khúc công suất cao hơn của dòng 6SE70 — mã GL chỉ ra các biến thể khung lớn, cung cấp dung lượng dòng điện cần thiết cho các ứng dụng ổ đĩa hàng trăm kilowatt.

Các ổ đĩa này cung cấp năng lượng cho các nhà máy cán thép, dây chuyền máy đùn lớn, hệ thống đẩy tàu thủy, tời hạng nặng, máy giấy và bìa cứng, bệ thử nghiệm và các đoàn tàu máy nén.

Phiên bản BG2 của bo mạch IVI là phiên bản kế nhiệm của BG0 và BG1 và là phiên bản sản xuất hiện tại.

Nó duy trì khả năng tương thích vật lý và chức năng hoàn toàn với các phiên bản bo mạch IVI trước đó trong cùng loại ổ đĩa.

Thông số kỹ thuật chính

Bo mạch IVI — Cầu nối tín hiệu trong ổ đĩa lớn

Trong một đơn vị khung SIMOVERT MASTERDRIVES, kiến trúc ổ đĩa tách biệt trí tuệ (bo mạch điều khiển CUD1) khỏi sức mạnh (các mô-đun công suất IGBT). CUD chạy các thuật toán điều khiển — vòng tốc độ, mô-men xoắn và dòng điện — và xuất ra một bộ sáu lệnh chuyển mạch PWM tại bất kỳ thời điểm nào.

Các lệnh này chỉ định chính xác khi nào mỗi trong số sáu IGBT trong cầu biến tần ba pha nên bật và tắt.

Bo mạch IVI 6SE7038-6GL84-1BG2 nhận các lệnh này và định tuyến chúng đến các bo mạch điều khiển cổng (bo mạch IGD) điều khiển vật lý các cổng IGBT.

Việc định tuyến này không thụ động — bo mạch IVI xử lý logic thời gian, xử lý các tín hiệu khóa liên động ngăn các IGBT phía trên và phía dưới trong cùng một chân pha dẫn đồng thời (tình trạng dẫn xuyên gây ra hỏng hóc thảm khốc ngay lập tức), và phối hợp các tín hiệu cổng trên nhiều cụm IGBT song song trong các đơn vị khung lớn dòng GL.

Ở chiều ngược lại, bo mạch IVI thu thập các phép đo dòng điện pha động cơ từ các cảm biến dòng điện của ổ đĩa, xử lý dữ liệu nhiệt độ từ nhiều bộ chỉnh lưu NTC tản nhiệt và tổng hợp các tín hiệu lỗi từ toàn bộ tầng công suất.

Tất cả dữ liệu này chảy trở lại CUD thông qua các đầu nối giao diện của bo mạch IVI. 

CUD sử dụng các tín hiệu này để đóng các vòng điều khiển của nó và kích hoạt tắt bảo vệ khi bất kỳ tham số nào vượt quá giới hạn hoạt động an toàn của nó.

Phạm vi điện áp rộng — Một bo mạch cho nhiều biến thể ổ đĩa

Một tính năng đáng chú ý của 6SE7038-6GL84-1BG2 là phạm vi điện áp bao phủ của nó. Một bo mạch IVI duy nhất bao phủ các bộ biến đổi khung lớn SIMOVERT MASTERDRIVES hoạt động trên nguồn cấp ba pha 380–460V, 500–575V và 660–690V.

Trong một địa điểm có nhiều đơn vị SIMOVERT MASTERDRIVES với các thông số kỹ thuật điện áp nguồn khác nhau, một phụ tùng thay thế bo mạch IVI duy nhất có thể phục vụ nhiều loại ổ đĩa. 

Điều này làm giảm lượng hàng tồn kho phụ tùng thay thế cần thiết và đơn giản hóa việc mua sắm — một lợi ích thực tế đáng kể cho các nhóm bảo trì quản lý các đội ổ đĩa lớn.

Thiết kế bên trong của bo mạch thích ứng với các mức điện áp bus DC khác nhau liên quan đến mỗi dải điện áp nguồn — khoảng 530–650V DC cho dải nguồn 380–480V và lên đến khoảng 975V DC cho nguồn 690V.

Độ cách ly điều khiển cổng và định mức điện áp linh kiện trên 6SE7038-6GL84-1BG2 được thiết kế để xử lý toàn bộ phạm vi.

Chẩn đoán lỗi — Khi bo mạch IVI bị lỗi

Lỗi bo mạch IVI trong một đơn vị SIMOVERT MASTERDRIVES lớn thường biểu hiện dưới một trong nhiều kiểu lỗi. CUD của ổ đĩa báo cáo lỗi điều khiển cổng — các mạch điều khiển cổng IGBT không phản hồi các lệnh chuyển mạch của CUD như mong đợi. Trong một số trường hợp, lỗi chỉ xuất hiện trên một pha, xác định chân IGBT hoặc mạch điều khiển cổng nào bị ảnh hưởng.

Trong các trường hợp khác, tất cả các pha bị ảnh hưởng đồng thời, cho thấy giao diện của bo mạch IVI với CUD đã bị lỗi.

Một biểu hiện thứ hai là dòng điện động cơ không đối xứng — một pha mang dòng điện khác biệt đáng kể so với hai pha còn lại.

Điều này có thể cho thấy một chân IGBT không chuyển mạch đúng cách, hoặc là kích hoạt muộn, không kích hoạt, hoặc kích hoạt liên tục.

Tất cả các điều kiện này có thể quy về lỗi định tuyến tín hiệu cổng của bo mạch IVI cho một kênh pha.

Trước khi thay thế bo mạch IVI, hãy kiểm tra bo mạch điều khiển cổng (IGD) cho pha bị ảnh hưởng — IGD là một linh kiện thường bị lỗi hơn và dễ thay thế hơn bo mạch IVI. Nếu IGD được xác nhận là hoạt động, bo mạch IVI là ứng cử viên thay thế tiếp theo.

An toàn ổ đĩa lớn — Biện pháp phòng ngừa điện áp cao

Các đơn vị dòng SIMOVERT MASTERDRIVES GL là các ổ đĩa lớn, công suất cao hoạt động ở điện áp nguồn 660–690V AC và điện áp bus DC gần 1000V.

Tất cả các công việc nội bộ phải tuân thủ quy trình xả bắt buộc: ngắt nguồn AC, đợi tối thiểu năm phút, đo điện áp bus DC dưới 50V trước khi mở tủ ổ đĩa. 

Các ổ đĩa này lưu trữ năng lượng đáng kể trong các tụ điện bus DC của chúng — thời gian xả phải được tuân thủ, không ước tính.

Công việc chỉ được thực hiện bởi nhân viên điện được đào tạo và ủy quyền.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Đơn vị khung lớn SIMOVERT MASTERDRIVES báo cáo lỗi điều khiển cổng trên pha U nhưng pha V và W hoạt động bình thường. Bo mạch IVI 6SE7038-6GL84-1BG2 có phải là nguyên nhân không?

Lỗi điều khiển cổng một pha có nhiều khả năng là do bo mạch điều khiển cổng (IGD) bị lỗi cho pha đó hơn là do bản thân bo mạch IVI.

Bo mạch IVI định tuyến tín hiệu đến cả ba pha thông qua các kênh riêng biệt — lỗi chỉ ảnh hưởng đến một pha thường bắt nguồn từ IGD cho pha đó, không phải từ bo mạch định tuyến IVI. Hãy kiểm tra và thay thế bo mạch IGD pha U trước. 

Nếu lỗi vẫn tồn tại sau khi thay thế IGD, kênh pha U của bo mạch IVI đã bị lỗi, làm cho 6SE7038-6GL84-1BG2 trở thành ứng cử viên thay thế tiếp theo.

Q2: Bo mạch IVI phiên bản BG0 đang được cài đặt. Bản thay thế duy nhất có sẵn là BG2. Đây có phải là thay thế trực tiếp không?

Có. BG2 là bản thay thế trực tiếp cho BG0 và BG1 trong cùng loại ổ đĩa. Siemens duy trì khả năng tương thích phiên bản cho bo mạch IVI trong cùng một phạm vi thiết kế ổ đĩa.

Không cần thay đổi tham số hoặc cấu hình lại ổ đĩa sau khi thay thế từ BG0 sang BG2. 

BG2 tích hợp các bản cập nhật linh kiện so với BG0 nhưng về chức năng và giao diện thì giống hệt.

Q3: Sau khi cài đặt 6SE7038-6GL84-1BG2, ổ đĩa hiển thị lỗi quá dòng khi chạy lần đầu không tải. Cáp và động cơ được xác nhận là tốt. Cần kiểm tra những gì?

Kiểm tra kết nối của đầu nối phản hồi dòng điện trên bo mạch IVI mới. Nếu tín hiệu cảm biến dòng điện không đến CUD đúng cách — do đầu nối không được gắn chặt — CUD có thể tính toán sai dòng điện động cơ và bị lỗi quá dòng.

Tắt nguồn, xả bus DC, gắn lại tất cả các đầu nối cảm biến dòng điện và giao diện IVI-sang-CUD, sau đó thử lại. Nếu lỗi vẫn còn sau khi xác nhận kết nối chặt chẽ, hãy xác minh bản thân các cảm biến dòng điện trong tầng công suất có hoạt động không.

Q4: 6SE7038-6GL84-1BG2 đã bị Siemens ngừng sản xuất. Nguồn cung cấp trên thị trường thứ cấp cho bo mạch này đáng tin cậy đến mức nào?

Số lượng ổ đĩa SIMOVERT MASTERDRIVES đã được lắp đặt là rất lớn và chuỗi cung ứng trên thị trường thứ cấp cho bo mạch IVI đã được thiết lập tốt. Các công ty sửa chữa ổ đĩa chuyên nghiệp kiểm tra và chứng nhận các bo mạch IVI đã được tân trang từ các ổ đĩa đã ngừng hoạt động.

Đối với thiết bị sản xuất quan trọng chạy SIMOVERT MASTERDRIVES, việc giữ một bo mạch IVI dự phòng tại chỗ sẽ loại bỏ rủi ro chậm trễ tìm nguồn cung ứng kéo dài nhiều tuần trong trường hợp bo mạch bị lỗi.

Các chương trình trao đổi — nơi cung cấp một bo mạch đã tân trang và trả lại đơn vị bị lỗi để phục hồi — là một mô hình tìm nguồn cung ứng phổ biến cho các bo mạch đã ngừng sản xuất như thế này.

Q5: 6SE7038-6GL84-1BG2 có thể được sử dụng trên cả ba dải điện áp (380–460V, 500–575V và 660–690V) mà không cần sửa đổi phần cứng hoặc cấu hình nào không?

Có. Bo mạch được thiết kế để bao phủ toàn bộ dải điện áp mà không cần sửa đổi.

Độ cách ly điều khiển cổng và định mức linh kiện thích ứng với các mức điện áp bus DC khác nhau liên quan đến mỗi nguồn cấp. 

Không cần cài đặt jumper, không cần thay đổi linh kiện và không cần bước cấu hình nào để điều chỉnh bo mạch giữa các dải điện áp.

Các tham số cụ thể theo điện áp của ổ đĩa được quản lý thông qua cấu hình phần mềm của CUD, không phải thông qua phần cứng bo mạch IVI.