Оригинальный SIEMENS CIB COMM. Компонент 6SL3351-6GH38-1AB3 6SL33516GH381AB3 6SL3 351-6GH38-1AB3

Siemens 6SL3351-6GH38-1AB3 | SINAMICS G Запасная плата интерфейса управления — 660–690В, 810А, 50/60Гц

Номер детали: 6SL3351-6GH38-1AB3

Производитель: Siemens AG (Германия)

Тип продукта: Запасная плата интерфейса управления (Запасная часть)

Семейство продуктов: SINAMICS G

Совместимый блок: Силовой модуль SINAMICS G, 660–690В 3фазный, 810А 

Обзор

6SL3351-6GH38-1AB3 — это запасная плата интерфейса управления Siemens SINAMICS G — запасная часть управляющей электроники для силового модуля SINAMICS G, работающего при трехфазном переменном напряжении 660–690В с номинальным выходным током 810А. При такой мощности привод обслуживает двигатели мощностью 750–900 кВт при напряжении 690В, что делает его одним из вариантов с самым высоким током в линейке продуктов SINAMICS G 690В.

Эти приводы используются в крупномасштабной промышленной инфраструктуре — крупных водонасосных станциях, системах вентиляции шахт, компрессорных установках, больших центробежных компрессорах и вентиляторных установках сталелитейных заводов.

Плата расположена на уровне электроники силового модуля. Она отвечает за генерацию сигналов управления для силовой ступени IGBT, передачу обратной связи по току фазы двигателя в систему управления, мониторинг температуры радиатора и реализацию логики защиты на аппаратном уровне.

Каждый цикл переключения в приводе — происходящий тысячи раз в секунду — зависит от правильной работы этой платы. Неисправность в секции измерения тока приводит к неправильной регулировке крутящего момента. 

Сбой управления затвором на любом фазе нарушает ток двигателя. Любое из этих состояний приводит к срабатыванию защиты привода и незапланированной остановке.

Ревизия AB3 является четвертой и текущей производственной версией этой платы, следующей за AB0, AB1 и AB2.

Siemens обеспечивает полную обратную совместимость всех ревизий AB для этой платы. AB3 может заменить любую предыдущую ревизию без дополнительных шагов настройки.

Ключевые характеристики

810А при 690В — верхний предел SINAMICS G

При выходном токе 810А при питании 690В плата 6SL3351-6GH38-1AB3 работает в условиях, приближающихся к верхнему пределу тока стандартного корпуса SINAMICS G.

IGBT в силовом модуле при такой номинальной мощности несут очень высокие средние токи при полной нагрузке, и требования к управлению затвором соответственно высоки. 

Точное время включения и выключения поддерживает потери при переключении в пределах теплового бюджета IGBT. 

Любая асимметрия между фазами — вызванная частичным отказом платы, влияющим на один канал управления затвором — приводит к неравномерному распределению тока между тремя фазами и дополнительному нагреву IGBT.

Напряжение шины постоянного тока в этом силовом модуле, выпрямленное от источника переменного тока 690В, достигает примерно 975В постоянного тока. Изоляция затвора платы, номинальные напряжения компонентов и подавление переходных процессов — все это рассчитано на работу при таком уровне напряжения шины постоянного тока.

Приложения при такой мощности обычно работают с высоким коэффициентом загрузки — большие насосы и вентиляторы в непрерывном промышленном режиме редко останавливаются более чем на несколько часов подряд.

Суммарное время наработки силового модуля велико. 

В сочетании с высокой частотой переключения современных IGBT-приводов тепловая нагрузка на компоненты платы значительна в течение срока службы, измеряемого годами.

Распознавание неисправностей — симптомы мощного привода

При токе 810А последствия отказа платы интерфейса управления могут быстро усугубиться. Смещенный датчик тока вызывает срабатывание защиты от перегрузки по току при нагрузках, которые привод должен легко выдерживать. Деградирующий выход управления затвором вызывает мягкое переключение на одной фазе — IGBT включается и выключается медленнее, чем указано, увеличивая потери при переключении и температуру радиатора. Со временем эта тепловая нагрузка накапливается.

Специфические шаблоны предупреждений включают:

Срабатывания защиты от перегрузки по току одной фазы (F30001), которые происходят при умеренной нагрузке, устраняются при сбросе и повторяются при аналогичных условиях. Это неисправность смещения датчика тока — датчик сообщает о фазном токе выше фактического значения.

Постепенное повышение температуры радиатора при постоянной нагрузке в течение нескольких недель.

Это указывает на деградацию времени управления затвором на одной или нескольких фазах, увеличивающую потери при переключении IGBT.

Срабатывания защиты от перегрева радиатора F30017, которые появляются до того, как радиатор физически нагреется.

Это указывает на неисправность разъема датчика температуры NTC — либо ослабленный разъем на плате, либо неисправный термистор NTC.

Безопасность при установке

6SL3351-6GH38-1AB3 устанавливается внутри силового модуля привода, подключенного к сети переменного тока 660–690В. Перед любым доступом внутрь: отключите питание переменного тока, подождите минимум пять минут и убедитесь, что напряжение на шине постоянного тока ниже 50В, используя калиброванный прибор.

При питании 690В шина постоянного тока сохраняет почти 975В в течение некоторого времени после отключения — не сокращайте время ожидания разряда.

Все внутренние работы должны выполняться квалифицированным электротехническим персоналом с соответствующим разрешением и с использованием средств индивидуальной защиты, подходящих для данного уровня напряжения. Всегда обращайтесь с платой с соблюдением мер предосторожности от электростатического разряда.

Часто задаваемые вопросы

В1: После установки 6SL3351-6GH38-1AB3 привод выдает ошибку F30001 (перегрузка по току) при первом запуске без нагрузки. Кабели и обмотки двигателя в исправном состоянии. В чем причина?

F30001 без нагрузки после замены платы указывает на неправильно установленный разъем обратной связи по току на новой плате.

Разъем передает сигнал датчика тока от силового модуля на вход АЦП платы. 

Ослабленный разъем создает плавающий вход, который плата считывает как сигнал тока — достаточный для срабатывания сигнализации перегрузки по току.

Отключите питание привода, разрядите шину постоянного тока, надежно установите все внутренние разъемы и повторите попытку. 

Если ошибка сохраняется после подтвержденной установки разъема, проблема может заключаться в неисправном датчике тока в силовой части, а не в самой плате.

В2: Привод работает с током 810А / 690В на большом промышленном вентиляторе. Силовой модуль уже дважды выходил из строя за три года, всегда с отказом IGBT одной и той же фазы. Может ли плата интерфейса управления способствовать этому?

Повторяющийся отказ IGBT одной и той же фазы является сильным признаком деградации цепи управления затвором для этой фазы. Выход управления затвором, который не выдает требуемое напряжение затвора или выдает его с чрезмерным временем нарастания, заставляет IGBT медленно переключаться — увеличивая потери при переключении и тепловую нагрузку на конкретный IGBT.

За месяцы эксплуатации эта тепловая нагрузка приводит к отказу IGBT.

Замена IGBT без одновременной замены платы 6SL3351-6GH38-1AB3 оставляет деградировавшую цепь управления затвором на месте, и новый IGBT, вероятно, снова выйдет из строя примерно в то же время.

В3: Совместима ли плата ревизии AB3 с силовым модулем, который изначально был оснащен платой AB0?

Да, AB3 напрямую заменяет AB0 без несовместимости. Siemens разработала серию ревизий AB с полной обратной совместимостью — физические размеры, положения разъемов и функциональный интерфейс идентичны для всех ревизий.

AB3 может использовать обновленные дискретные компоненты по сравнению с AB0, но плата выполняет те же функции тем же способом.

Изменение параметров или дополнительная пусконаладка не требуются.

В4: На объекте установлено пять силовых модулей SINAMICS G мощностью 810А / 690В в одной установке. Достаточно ли одной запасной платы 6SL3351-6GH38-1AB3, или следует запастись большим количеством?

Для пяти критически важных приводов на одном объекте целесообразно иметь одну или две запасные платы. Одна запасная часть защищает от изолированного отказа платы.

Если есть опасения, что несколько плат в парке приближаются к концу срока службы (приводы одного возраста с аналогичной историей эксплуатации), наличие двух запасных частей снижает риск возникновения второго отказа во время поиска первой запасной платы. 

Срок поставки этой платы через вторичный рынок обычно составляет от одной до двух недель — учтите, является ли это приемлемым риском простоя, учитывая критичность приложений.

В5: Привод SINAMICS G мощностью 810А / 690В выдает на дисплее привода прерывистые показания дисбаланса фазных токов, но без срабатывания защиты. Является ли это ранним предупреждением о неисправности платы управления?

Прерывистый дисбаланс тока, который отображается на диагностическом дисплее привода, но не вызывает срабатывания защиты, является значительным предупреждающим знаком.

Усиление или смещение измерения тока на одном канале дрейфует — еще недостаточно, чтобы превысить порог срабатывания защиты, но достаточно, чтобы проявиться как расхождение измерений. 

Со временем это будет усугубляться. Характерный для стареющей цепи измерения тока дрейф смещения тока имеет тенденцию ускоряться по мере старения компонента. 

Планирование профилактической замены платы 6SL3351-6GH38-1AB3 во время следующего планового окна обслуживания является адекватной реакцией — до того, как дрейф достигнет порога срабатывания защиты и вызовет незапланированную остановку.