オリジナルシメンスS120 インバーター/コンバーター IGD トリガーボード ドライバーボード A5E36717797

シメンス A5E36717797 SINAMICS S120 IGD2/R4 パワーブロックボード 480V / 650VDC / 310A

部品番号:A5E36717797

製造者:シメンス AG (ドイツ)

製品タイプ:IGD2/R4 パワーブロックゲート駆動板 (レスペアパーツ │ TIMタイプ)

製品ファミリー:SINAMICS S120

概要

The A5E36717797 is a Siemens SINAMICS S120 IGD2/R4 power block gate drive board — the second-generation IGBT gate drive and power interface PCB for SINAMICS S120 chassis Motor Module assemblies rated at 310A and designed for 480V AC supply (650V DC bus).

このボードはS120モーターモジュールの電源ブロックの組み込み内にあり,IGBTモジュールと直接接続しています.

IGBTトランジスタを切り替える ゲートドライブパルスを生成し送ります 電源ブロックの シャントセンサー回路からの 流のフィードバックを処理します超電流の場合,IGBTをシャットダウンするハードウェアレベルの保護論理を実装します.超電圧やIGBTの飽和障害

SINAMICS S120は,多軸および単軸のサーボおよびベクトル制御のためのシメンス高性能モジュール駆動プラットフォームです.

シャシー形式では,モーターモジュールは,電源を動かすために必要な変動周波数,変動電圧のAC供給にDCバス電力を変換するIGBTインバーターステージを搭載しています.

モーターのダイナミック性能 速度精度,トルク応答,位置位置精度は このボードによって生成されるゲート駆動信号の質に直接依存する.誤った切り替えタイミングは,損失を増やし,モーター制御の精度を低下させる.

IGD2/R4という表記は,R4形状の第2世代IGD (インバーターゲートドライバー) ボードを識別する.

TIMの指定は,S120電源ブロック内の組成構成を確認する熱インターフェース材料組成型を示します.

310Aで,このボードは,大型機械工具,挤出機ライン,紙機,および重工プロセスアプリケーションで見られる400Vシステム ◎ドライブで160kW範囲のモーターモジュールにサービスを提供します.

基本規格

IGD2/R4 2世代ゲートドライブアーキテクチャ

IGDは,シメンス社のS120電源ブロックアーキテクチャ内のIGBTゲートドライブ機能を識別する.第一世代のIGDボード (IGD1) は,低電流電源ブロックにサービスを提供した.

2世代目のIGD2は,より高い電流レベルでのIGBT技術とゲート駆動要件の進歩を反映する設計改善を導入した.

ゲート駆動ボードは低電圧制御信号と高電圧電源スイッチの境界線で動作する.

コントロールユニットは,3相インバーターブリッジの6つのIGBTのそれぞれに数キロヘルツでオン/オフコマンドの連続を生成するデジタルPWMスイッチパターンを生成します.IGBTを切り替える ゲートドライブパルスに変換します.

この翻訳は些細なものではありません.IGBTゲートは,開けるために特定の電荷を必要とします. ゲートドライブは,過剰な電圧過電を引き起こすことなく,望ましいスイッチ速度を達成するために十分な速さでこの電荷を供給する必要があります.. 切断時,ゲートドライブがゲート電荷を制御速度で取り除く必要があります. 速すぎると,コレクター-エミッター電圧は危険に晒され,遅すぎると,切り替え損失が増加します.

IGD2/R4ボードのゲート駆動回路は,そのインターフェイスである310AIGBTモジュールに特化した最適化により,実際のデバイス特性に対してこれらの競合する要件をバランスする.

電流 の 感知 と 保護

ゲート駆動以外では,A5E36717797がモーター相電流測定を処理します.電源ブロック内の電流センサーは,各段階の瞬時のモーター電流に比例するアナログ信号を生成します.

ボードはこれらの信号を処理し,ADC変換を行い,デジタル電流値を制御ユニットに送信します.このフィードバックは,CNC電流制御ループの心臓部です 制御器はベクトル制御のトルクを生成する電流コンポーネントを計算するためにそれを使用します.

このボードは,ハードウェアレベルのIGBT保護も実装している.

When an IGBT turns on and the voltage across it (VCE) does not collapse to near zero — indicating a short-circuit or overload condition — the board detects this within microseconds and asserts a hardware shutdown.

この不飽和防護は,どのソフトウェアよりも早く反応し,IGBTが故障する前にゲート信号を切断します. 310Aでは,制御されていない故障電流の発生で蓄積されたエネルギーは相当です.

A5E36717797の 保護回路は 安全性の重要な機能です

TIMの組み立てと設置

A5E36717797の説明のTIM指定は,この電源ブロック変種で使用される熱インターフェース材料組成型を指します.IGBT モジュールは,動作中に相当な熱を発生します.,ヒートシンクへの熱負荷とIGBTモジュールとヒートシンクとの間の熱インターフェースは相当である.

TIM組は,IGDボード組とIGBTモジュールの間の熱インターフェースが恒常的な熱接触を維持することを保証する.

A5E36717797を交換する際には,この電源ブロックのタイプに対するシメンス・サービス・インストラクションに従って,熱インターフェース材料を正しく適用しなければならない.

TIMの誤った適用は,IGBTとヒートシンクのインターフェースの熱抵抗に影響を与え,正しく機能しているボードでも早速熱故障を引き起こす可能性があります.

この作業の安全対策は,S120のシャーシ駆動サービスと同じです. 完全に交流電源を隔離し,最低5分間の直流バス放電待ち期間.アクセス前に50V未満の直流バスの確認ゲートドライブボードのESDハンドリング

よくある質問

Q1: 310AのS120シャシモーターモジュールは,部分負荷でF30001過剰電流の繰り返し故障を示しています.モーターとケーブルが健全であることが確認されています.A5E36717797が原因かもしれません.

F30001は,正常なモーターとケーブルで部分負荷で,IGD2/R4ボードの電流検出オフセット漂流を示唆します.または,IGBTゲート駆動の不均衡により,並列IGBT装置 (搭載されている場合) の間の不均等な電流の共有が起こる..

電流感知障害により 測定された高電流が人工的に発生し 実際の電流が限界に達する前に 発射が開始されます板の電流感センサーコネクタを検査し,モーターの負荷なしで欠陥をリセットしようとしますA5E36717797の現在のセンサーセクションが失敗しました

Q2: A5E36717797ボードを交換した後,S120モーターモジュールは起動時にF30015 (フェーズ障害) アラームを表示します.何をチェックすべきですか?

IGDボードの交換後のF30015は,新しいIGD2/R4ボードとIGBTモジュールの間のゲート駆動コネクタの1つが完全に座っていないことを示す.一相のゲートドライブ出力が欠けているか間歇的な制御装置がフェーズ障害として検出する不均衡の出力を発生させる.

電源を消して DC バスを放電して A5E36717797 と IGBT ゲート端間の 全てのコネクタを 再確認する

また,現在の感知コネクタ座席を確認します.

Q3: A5E36717797 (310A) とA5E36717799 (380A) の近隣の部分の機能的な違いは何ですか? 380Aボードは310Aアプリケーションを置き換えることができますか?

これらは異なるIGBTモジュールの仕様にマッチされた異なるボードである. 310Aと380Aのボードはゲートドライブパラメータで異なる.各電流指定で使用される異なるIGBT装置に最適化された. 310A電源ブロックに 380Aゲート駆動ボードを設置すると,不正なスイッチ動作,増加したスイッチ損失,および潜在的な不正な保護しきい値が生じる.

310AモーターモジュールではA5E36717797のみを使用する.

Q4:A5E36717797はTIM型と記述されています.TIM以外の電源ブロックの変種と比較して,これはインストールにとって何を意味しますか?

TIM (Thermal Interface Material) 指定は,IGD板組とIGBTモジュールの間の熱インターフェースが特定の熱化合物またはパッド構成を使用することを示します.

設置中に古い熱材料はIGBTモジュールの表面から完全に除去され,新しいボードはシメンスサービス手順に従って使用された新しい熱インターフェース材料とマッチする必要があります..

TIMが不十分または正しく使われれば IGBT とヒートシンク間の熱抵抗が増加します正常に機能しているボードであっても 負荷下での過熱の故障を早急に起こす可能性があります.

Q5: 310A の S120 シャーシモーターモジュールは,繰り返し IGBT 障害が発生しました. IGBT を交換した後,A5E36717797 も交換する必要がありますか?

はい. IGBT の故障は,特に電流過剰や IGBT の不満による故障は,ゲート駆動板を IGBT に損傷を与えた同じ電気ストレス事件にさらします.

A5E36717797の不飽和防護回路は 障害物を検知して 正しく切断した可能性がありますしかし,故障イベント中の一時的なエネルギーは,すぐに目に見える障害を引き起こすものではないゲートドライブボードの部品を損傷することができます.

Replacing both the IGBT module and the A5E36717797 gate drive board simultaneously is the correct practice — it ensures that the new IGBT is not subjected to potentially compromised gate drive waveforms from a damaged board.