DC速度ガバナー エキサイゼーションボード C98043-A7014-L2 C98043A7014L2 C98O43-A7O14-L2

シーメンス C98043-A7014-L2 | SIMOREG DCドライブ フィールドサプライボード — DC速度励磁制御

部品番号: C98043-A7014-L2

メーカー: Siemens AG (ドイツ)

製品タイプ: フィールドサプライボード — DCモーター励磁制御 (DC速度励磁)

製品ファミリー: SIMOREG DCドライブシリーズ

機能: 分離励磁DCモーターの界磁巻線への制御DC電圧供給

生産状況: メーカーにより製造中止

原産国: ドイツ

概要

C98043-A7014-L2は、シーメンスSIMOREG DCドライブシステムのDCフィールドサプライ（励磁）ボードです。このボードは、分離励磁DCモーターの界磁巻線に制御された直流電流を供給し、モーターが電機子電流からトルクを生成するために必要な磁束を確立および調整します。

正しく機能するフィールドサプライボードがないと、電機子供給の状態に関わらず、分離励磁DCモーターは励磁されず、ドライブは電機子動作を試みる前にフィールド損失で故障します。

A7014シリーズのフィールドサプライボードは、SIMOREG C98043ボードファミリーの中で特定の位置を占めています。

C98043シリーズは、電機子電流が大きく、フィールドサプライボードがそれに合わせて設計されている、より大電力範囲のSIMOREGコンバーター構成に対応しています。

A7014指定内のL2サフィックスは、この特定の設計世代を識別し、この生産段階に適したコンポーネント選択と回路の改良を組み込んでいます。

DCモーターの速度制御は、トルクを制御する電機子電流と、磁束を制御する界磁電流という2つの異なる変数に基づいています。定格速度以下では、界磁電流は定格値に維持され、速度は電機子電圧によって制御されます。

定格速度以上 — フィールド減衰範囲 — 最大トルクが低下した状態でより高い回転速度を可能にするために、界磁電流は徐々に減少します。

C98043-A7014-L2は、定格速度以下で全界磁を維持し、定格速度以上で制御された界磁減少を実行するという、両方の界磁制御モードを実行するボードです。

主な仕様

大型DCドライブアーキテクチャにおけるフィールドサプライ

分離励磁DCモーターには、回転部分の電機子巻線と、固定子フレームの界磁巻線という、電気的に独立した2つの巻線があります。

界磁巻線は比較的低電流ですが高インダクタンスです — 界磁回路の時定数により、電源がオンになってから界磁電流が完全に確立するまで数秒かかることがあります。

C98043-A7014-L2には、AC電源を界磁巻線への制御DC出力に変換するサイリスタブリッジと、この出力を調整する制御電子機器が含まれています。

界磁電流ループは、実際の界磁電流を測定し、この測定値をボードのレギュレーターにフィードバックする電流トランスまたはシャントを介して閉じられます。レギュレーターは、サイリスタの点弧角度を調整して、コマンドされた界磁電流を正確に維持します。

この界磁電流のクローズドループ制御により、正確なフィールド減衰が可能になります。速度が定格速度を超えて上昇すると、CUD1コントローラーは減少した界磁電流設定値をコマンドします。

C98043-A7014-L2は、界磁電流をこの設定値に一致するようにスムーズに減らし、モーターがさらに加速できるようにします。

ボードの応答時間とレギュレーション精度は、ドライブが定格速度ポイントを通過するスムーズさと、フィールド減衰プロファイルをどれだけ正確に追従できるかに直接影響します。

フィールド損失保護

フィールドサプライボードの最も安全クリティカルな機能は、フィールド損失検出です。ボードの故障、界磁巻線の故障、またはフィールドサプライの故障により、界磁電流がゼロに低下するか、フィールド損失しきい値を下回った場合 — モーターは磁束を失います。

通電中の電機子供給に接続された励磁されていないモーターは、効果的な電流制御なしで加速し、危険な速度に達する可能性があります。

C98043-A7014-L2は、界磁電流を継続的に監視します。

検出されたフィールド損失は、ドライブの保護チェーンを介して即座に電機子トリップを引き起こし、暴走状態が発生する前に電機子供給を遮断します。

この保護は、ソフトウェアループよりも高速に応答します — これは、メイン制御プロセッサとは独立して動作するハードウェア監視として実装されています。

製造中止状況とアフターマーケット

C98043-A7014-L2はシーメンスによって製造中止されました。シーメンスのアクティブな製品チャネルからは入手できなくなりました。アフターマーケット — テスト済みのスペアボードを保持している専門のDCドライブ修理会社 — が主な供給源です。

ボードは通常、保証付きで再生、機能テスト済みの状態で供給されます。調達時には、設置されているボードのラベルに対してLバリアント（この場合はL2）を確認してください。L2とL1シリーズは回路構成が異なる場合があります。

FAQ

Q1: SIMOREGドライブが起動直後にフォルトF036（界磁電流レギュレーター偏差が大きすぎる）を表示します。モーターの界磁巻線抵抗は測定済みで、仕様内です。C98043-A7014-L2がフォルトの原因である可能性がありますか？

界磁巻線が正常であることが確認されている場合、起動時のF036はフィールドサプライまたはその測定回路のいずれかを示します。C98043-A7014-L2の入力端子でのAC供給電圧を確認し、フィールドヒューズがすべて無事であることを確認してください。

供給とヒューズが良好な場合、ボードの出力での界磁電流測定信号を確認してください — 開回路または故障した測定パスはゼロの実際の値の読み取りを生成し、レギュレーターはそれを最大偏差として解釈します。

測定が正常な場合、A7014-L2のサイリスタブリッジに、不十分またはゼロの界磁電流を生成する故障したデバイスがある可能性があります。

Q2: C98043-A7014-L2は「DC速度励磁ボード」として説明されています。「DC速度励磁」とは、この文脈で何を意味しますか？

「DC速度励磁」とは、DCモーターに制御されたDC励磁電流を供給する機能を指します — DCモーターの用語における「励磁」という言葉は、モーターの界磁極の磁化を意味します。

DCモーターの速度制御は、電機子電流（トルク）と界磁電流（磁束/速度）の両方に依存します。

フィールドサプライボード — 「速度励磁」ボード — は、特に定格速度を超えるフィールド減衰範囲で界磁電流を管理することにより、速度制御に直接関与します。

Q3: C98043-A7014-L2をC98043-A7004-L2（標準6RA70ドライブ用のフィールドサプライボード）に置き換えることはできますか？

いいえ — A7014とA7004シリーズのフィールドサプライボードは、異なるドライブプラットフォーム用の異なる製品です。A7004シリーズは標準のSIMOREG 6RA70ドライブに対応し、A7014シリーズはより大きなSIMOREGコンバーター構成に対応します。

電流定格、回路設計、および物理的なフォームファクターが異なります。常に設置されているボードと一致する正確なシリーズとバリアントを使用してください。

A7014の位置に定格の低いA7004を設置すると、界磁電流能力が不足し、ボードが損傷する可能性があります。

Q4: C98043-A7014-L2を交換した後、界磁電流は存在しますが、速度変化中に遅い振動応答を示します。何を調整すべきですか？

振動する界磁電流応答は、CUD1の界磁電流レギュレーターゲインとモーターの界磁回路のインダクタンス/抵抗特性との間の不一致を示します。大型DCモーターの界磁回路時定数は数秒になることがあります。

ボード交換後にレギュレーターゲインが再入力されなかったり、元のコミッショニングデータと比較して確認されなかった場合、モーターと一致しない可能性があります。CUD1の界磁レギュレーターパラメータにアクセスし、元の値またはモーターの界磁巻線仕様と一致することを確認してください。

オートチューンシーケンス（ファームウェアバージョンがサポートしている場合）は、ゲインを再計算します。

Q5: ドライブは、フィールドサプライボードに最大の信頼性が必要な連続圧延機アプリケーションで使用されています。製造中止されたC98043-A7014-L2と比較して信頼性を向上させることができる最新の後継製品はありますか？

ドライブの近代化を検討している設置の場合、SINAMICS DCM (DC Master) は、シーメンスの高性能DCモーター速度制御の現在のプラットフォームです。SINAMICS DCMは、フィールドサプライを内部機能として統合しており、個別のフィールドサプライボードを保守する必要はありません。

既存のSIMOREGハードウェアの維持を優先するサイトでは、計画停止中のフィールドサプライボードの予防交換 — サービス中の故障前 — が最良の信頼性戦略であり、検証済みの市場向けC98043-A7014-L2をスペアとして使用します。