لوحة شحن أساسية من سيمنز 6SE7031-7HF84-1HH2 6SE70317HF841HH2 6SE7O31-7HF84-1HH2 6SE7 031-7HF84-1HH2

وحدة لوحة الشحن المسبق SIMOVERT MASTERDRIVES PCU1 من Siemens 6SE7031-7HF84-1HH2 — 380-575 فولت، تصميم E و F

رقم القطعة: 6SE7031-7HF84-1HH2

الشركة المصنعة: Siemens AG (ألمانيا)

نوع المنتج: لوحة وحدة الشحن المسبق (PCU1 — وحدة الشحن المسبق)

نطاق المنتج: SIMOVERT MASTERDRIVES (سلسلة 6SE70) 

نظرة عامة

إن 6SE7031-7HF84-1HH2 هي لوحة وحدة الشحن المسبق PCU1 لمحولات وهياكل Siemens SIMOVERT MASTERDRIVES في تكوينات التصميم E و F، والتي تعمل على مصادر طاقة تيار متردد ثلاثية الطور بجهد 380-575 فولت.

إن PCU1 — وحدة الشحن المسبق 1 — هي الوحدة الإلكترونية المسؤولة عن التحكم في تنشيط مكثفات ناقل التيار المستمر بشكل متحكم فيه في محرك هيكل SIMOVERT MASTERDRIVES.

إنها قطعة غيار على مستوى اللوحة لصيانة وظيفة الشحن المسبق في قاعدة المعدات المثبتة من SIMOVERT MASTERDRIVES عبر الصناعات.

إن SIMOVERT MASTERDRIVES هي منصة محركات التيار المتردد المعيارية الرقمية بالكامل من Siemens للتطبيقات الصناعية عالية الأداء — وهي عائلة منتجات شاملة تغطي المحولات، والمحولات العاكسة، ووحدات التقويم، ووحدات التغذية الراجعة المتجددة للتحكم في محركات التيار المتردد ثلاثية الطور عبر نطاق الطاقة من 2.2 كيلو واط إلى 2300 كيلو واط.

وحدات هيكل MASTERDRIVES — التصميمات المادية E و F التي تخدمها 6SE7031-7HF84-1HH2 — هي تجميعات محركات مثبتة في خزانة في الطرف المتوسط إلى العالي من نطاق الطاقة، ويتم نشرها في مصانع الدرفلة، وآلات الورق، وخطوط البثق، وحوامل الاختبار، وأنظمة الدفع البحري، ومنشآت مناولة المواد الكبيرة.

يشير اللاحقة HH2 إلى أن هذه هي المراجعة الثانية للوحة PCU1 من نوع HH لهذه العائلة من المحركات.

كانت المراجعة السابقة HH1 والمراجعة HH0 هي الإصدارات الأقدم لنفس اللوحة.

تتضمن المراجعة HH2 تحديثات للمكونات وتحسينات في الموثوقية مع الحفاظ على التوافق الوظيفي والمادي الكامل مع تجميعات المحركات المصممة للمراجعتين HH0 و HH1.

المواصفات الرئيسية

الشحن المسبق — لماذا هو بالغ الأهمية

يحتوي ناقل التيار المستمر في وحدة هيكل SIMOVERT MASTERDRIVES على مجموعة من المكثفات الإلكتروليتية الكبيرة. تخزن هذه المكثفات طاقة كبيرة — ضرورية لتشغيل المحرك ولكنها أيضًا اعتبار للسلامة.

عند تشغيل المحرك من حالة غير نشطة، فإن توصيل جهد التيار المتردد الكامل مباشرة إلى مكثفات غير مشحونة سيؤدي إلى اندفاع تيار كبير بما يكفي لإتلاف صمامات التقويم الثنائية، وحرق مصهرات ناقل التيار المستمر، وربما إتلاف المكثفات نفسها.

تحل دائرة الشحن المسبق هذه المشكلة عن طريق الحد من تيار الاندفاع أثناء شحن ناقل التيار المستمر.

تتحكم لوحة PCU1 في سلسلة من مقاومات الشحن المسبق ومرحل تجاوز أو موصل.

خلال مرحلة الشحن المسبق، يتدفق تيار إمداد التيار المتردد عبر المقاومات إلى المكثفات، مما يحد من تيار الشحن إلى مستويات آمنة. عندما يتم شحن المكثفات إلى ما يقرب من ذروة جهد الإمداد — وهي عملية تستغرق بضع مئات من المللي ثانية — تقوم لوحة PCU1 بإشارة مرحل التجاوز للإغلاق، مما يؤدي إلى قصر المقاومات وتوصيل الإمداد الكامل بالمكثفات المشحونة الآن. يصبح المحرك جاهزًا للتشغيل العادي بعد ذلك.

إذا فشلت PCU1، لا يمكن للمحرك إكمال تسلسل الشحن المسبق الخاص به. لا يصل ناقل التيار المستمر أبدًا إلى جهد التشغيل الخاص به، ويظل المحرك في حالة غير جاهزة.

العرض النموذجي هو خطأ بدء تشغيل — يعرض عرض PMU الخاص بالمحرك رمز خطأ يشير إلى فشل الشحن المسبق أو انخفاض جهد ناقل التيار المستمر، ولا يمكن إصدار أمر تشغيل للمحرك.

هندسة SIMOVERT MASTERDRIVES — PCU1 في السياق

يتضمن تجميع محرك هيكل SIMOVERT MASTERDRIVES قسم طاقة التقويم/العاكس، ومجموعة مكثفات ناقل التيار المستمر، وإلكترونيات التحكم (لوحة معالج CUD1 وأي لوحات خيارات)، والدوائر المساعدة التي تدعم بدء التشغيل والحماية.

تعد PCU1 إحدى هذه الدوائر المساعدة — وهي على وجه التحديد اللوحة التي تتحكم في بدء تشغيل ناقل التيار المستمر بشكل متحكم فيه.

في وحدة محول (واحدة تتضمن كلاً من أقسام التقويم والعاكس)، تراقب PCU1 إمداد التيار المتردد الوارد وتدير تسلسل الشحن المسبق قبل إغلاق الموصل الرئيسي.

في نظام به وحدة عاكس منفصلة تسحب من ناقل تيار مستمر مشترك، تحمي دائرة الشحن المسبق مكثفات العاكس الخاصة بها عند إجراء اتصال ناقل التيار المستمر.

تُثبت لوحة 6SE7031-7HF84-1HH2 PCU1 ماديًا داخل هيكل المحرك، وتتصل بمقاومات الشحن المسبق وموصل أو مرحل التجاوز من خلال الأسلاك الداخلية للمحرك.

كما أنها تتصل بلوحة التحكم الرئيسية (CUD1) من خلال موصل تحكم، مما يسمح لوحدة التحكم بمراقبة حالة الشحن المسبق وإصدار إشارة جاهزية المحرك بمجرد اكتمال الشحن المسبق.

تشخيص الأعطال

عندما لا يكمل SIMOVERT MASTERDRIVES تسلسل بدء التشغيل الخاص به ويظهر خطأ متعلقًا بناقل التيار المستمر، فإن لوحة PCU1 هي محور تشخيص أساسي.

نمط الخطأ — يحاول المحرك بدء التشغيل، ولا يكتمل تسلسل الشحن المسبق، ويحدث خطأ في المحرك — هو توقيع فشل PCU1 النموذجي.

قبل استبدال PCU1، تحقق من جهد إمداد التيار المتردد عند أطراف دخل المحرك.

سيمنع جهد الإمداد خارج نطاق 380-575 فولت الشحن المسبق الناجح بغض النظر عن حالة PCU1. تحقق أيضًا من مقاومات الشحن المسبق — إذا فشلت مقاومة شحن مسبق في دائرة مفتوحة، فلا يمكن شحن ناقل التيار المستمر من خلالها، مما ينتج عنه عرض مطابق لفشل PCU1.

غالبًا ما تكون مقاومات الشحن المسبق هي مكون الفشل الأكثر شيوعًا ويجب اختبارها أولاً.

إذا كان الإمداد ضمن المواصفات وتم التأكد من سلامة المقاومات، فمن المحتمل أن تكون 6SE7031-7HF84-1HH2 قد فشلت وتتطلب استبدالًا.

أسئلة متكررة

س1: يعرض SIMOVERT MASTERDRIVES خطأ فور تشغيل الطاقة، قبل أن يتسنى لناقل التيار المستمر الشحن. جهد الإمداد ضمن المواصفات. هل لوحة PCU1 هي سبب الخطأ؟

يمكن أن يشير الخطأ الفوري عند تشغيل الطاقة قبل شحن ناقل التيار المستمر إلى فشل لوحة PCU1 في بدء تسلسل الشحن المسبق — ربما بسبب فشل دائرة التحكم أو تلف خرج التحكم في الشحن المسبق. تحقق أولاً من سلامة مقاومات الشحن المسبق.

ثم تحقق من موصلات واجهة التحكم بين PCU1 ولوحة CUD1 الرئيسية. إذا تم التأكد من سلامة كليهما، فقد فشلت لوحة 6SE7031-7HF84-1HH2 نفسها وتتطلب استبدالًا.

س2: يكمل المحرك الشحن المسبق بنجاح في بعض الأحيان، ولكنه يفشل بشكل متقطع. هل هذا متوافق مع فشل 6SE7031-7HF84-1HH2؟

يتوافق فشل الشحن المسبق المتقطع مع لوحة PCU1 التي تحتوي على مكون قديم — غالبًا ما يكون تلامس مرحل أو مكثف إلكتروليتي — على وشك الفشل. تعمل اللوحة عندما تكون الظروف مواتية (على سبيل المثال، عندما تكون اللوحة باردة) ولكنها تفشل عندما تقل الهوامش (عندما تكون دافئة، أو عندما يكون جهد الإمداد في الطرف الأدنى من النطاق المحدد).

سيصبح هذا الفشل المتقطع التدريجي دائمًا مع تدهور المكون بشكل أكبر.

خطط لاستبدال اللوحة قبل أن يصبح الفشل كاملاً ويتسبب في توقف غير مخطط له.

س3: مراجعة لوحة PCU1 المتاحة هي HH2، ولكن الأصل المثبت كان HH1. هل هذه قابلة للتبديل؟

نعم. المراجعة HH2 هي الخلف المباشر لـ HH1 و HH0. تحتفظ Siemens بالتوافق مع الإصدارات السابقة عبر مراجعات لوحة PCU1 لنفس تسميات تصميم المحرك (E و F).

تتضمن المراجعة HH2 تحديثات للموثوقية والمكونات ولكنها متطابقة وظيفيًا وماديًا في واجهتها مع المحرك.

لا يلزم إجراء أي تكوين إضافي بعد تثبيت HH2 كبديل لـ HH1.

س4: كان هيكل SIMOVERT MASTERDRIVES في الخدمة لأكثر من 15 عامًا. بالإضافة إلى PCU1، ما هي المكونات الأخرى التي يجب فحصها أثناء الخدمة المتعلقة بالشحن المسبق؟

في محرك عمره 15 عامًا، يجب فحص ما يلي جنبًا إلى جنب مع لوحة PCU1: مقاومات الشحن المسبق للدائرة المفتوحة أو زيادة المقاومة، مرحل التجاوز أو الموصل للتلامسات البالية (تحقق من مقاومة التلامس وجهد تشغيل الملف)، مكثفات ناقل التيار المستمر لفقدان ESR والسعة المتزايد (مما يقلل وقت الشحن المسبق ولكنه يمكن أن يسبب أيضًا تسخينًا)، ومصهرات التقويم الرئيسية لأي علامات إجهاد حراري.

يستحق الاستبدال الوقائي للمكثفات في هذا العمر النظر فيه، حيث أن عمر خدمتها في تطبيقات المحركات عادة ما يكون 10-15 عامًا.

س5: هل 6SE7031-7HF84-1HH2 لا تزال متاحة، نظرًا لأن SIMOVERT MASTERDRIVES قد تم استبداله بـ SINAMICS؟

تم إيقاف سلسلة Siemens SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE70، ولكن قطع الغيار بما في ذلك لوحة PCU1 لا تزال متاحة من خلال سلسلة توريد السوق الثانوية — من مقدمي خدمات المحركات الصناعية المتخصصين الذين يحتفظون بمخزون من اللوحات المستعملة والمختبرة.

بالنسبة للمواقع التي تحتوي على وحدات هيكل MASTERDRIVES متعددة، فإن الاحتفاظ بلوحة PCU1 احتياطية أمر حكيم نظرًا لخطر التوقف غير المخطط له إذا فشلت هذه اللوحة. 

بدلاً من ذلك، قد تفكر المواقع ذات الاستثمار الكبير في MASTERDRIVES في ترقية مخططة إلى منصة SINAMICS كجزء من برنامج استثمار رأسمالي.