SIMOREG CCP Siemens

Обзор

SIMOREG CCP

Устройство защиты коммутации SIMOREG CCP служит для защиты управляемого сетью  SINAMICS DC MASTER от срыва коммутации.

В управляемых сетью преобразователях для коммутации отдельных силовых полупроводниковых элементов требуется соответствующее обратное напряжение. Совершение коммутации может быть сорвано  (срыв коммутации инвертора) в результате неуправляемых переключений, вызванных падением напряжения в питающей сети (например, слабые сети, грозы и т.д.). Образуется большой ток в обратном направлении ( в сеть питания), или внутри преобразователя. Это может в свою очередь привести к перегоранию предохранителей или, при определенных условиях,  к разрушению силовых полупроводниковых элементов.

Программное обеспечение  SINAMICS DC MASTER обнаруживает срыв коммутации и в модуль SIMOREG CCP посылается сигнал на отключение силовых полупроводниковых ключей базового модуля. SIMOREG CCP отключает силовые полупроводниковые ключи, удостоверяется о соблюдении условий для снижения тока двигателя  и поглощает запасенную в двигателе магнитную энергию, переводя ее в электрическую.

Дизайн

SIMOREG CCP заметно отличается компактным и эргономичным дизайном.

Функции

Напряжение сети, ток сети, также как и напряжение якоря постоянно контролируются в SINAMICS DC MASTER.

Возможное опрокидывание инвертора (ской коммутации - прямой пробой) определяется из этих величин, что приводит к запуску следующего процесса:

1. Мгновенный запрет импульсов поджига в SINAMICS DC MASTER

2. Преобразователь посылает "команду выключения" на SIMOREG CCP (по последовательному интерфейсу).

3. SIMOREG CCP закрывает тиристоры, подключая предварительно заряженные конденсаторы антипараллельно тиристорам. В результате ток преключается с преобразователя в SIMOREG CCP. Конденсаторы разряжаются током, который они принимают и заряжаются до обратной полярности. Ток якоря начитает снижаться, как только напряжение на конденсаторах достигает значение ЭДС мотора.  Однако, напряжение якоря продолжает повышаться. Как только оно достигнет предела, резисторы включаются и поглощают энергию с мотора во время оставшейся фазы снижения тока.

4. SINAMICS DC MASTER выдает cообщение об отказе.

5. SIMOREG CCP перезаряжает конденсаторы с обратной полярностью, делая возможным новый цикл.

Каждый раз, когда подано напряжение сети (напр. контактором), SIMOREG CCP требует примерно 3 с до готовности, конденсаторы должны быть заряжены.

После срабатывания, SIMOREG CCP требует некоторого времени до повторного цикла. Пауза зависит от режима непосредсвенно перед срабатыванием и сразу после. С одной стороны, конденсаторы должны быть заряжены до требуемой величины с обратной полярностью (прим. 10 с). С другой стороны, резисторы, рассеивающие энергию в тепло при снижении тока якоря, требуеют времени вычисляемого программной в ССР. В зависимости от выделенной энергии, это может потребовать до прим. 20 мин.

SINAMICS DC MASTER снабжет параметрами для настройки и контроля, для работы, пусконаладки и диагностирования SIMOREG CCP. Состояние SIMOREG CCP сообщается посредством соединений и срабатывание SIMOREG CCP и его отказ выдаются соответсвующими сообщениями.

Обмен данным между SINAMICS DC MASTER и SIMOREG CCP происходит по последовательному каналу.

Интеграция

SINAMICS DC MASTER – SIMOREG CCP

В следующей таблице перечислены преобразователи SIMOREG CCP, которые подходят для конкретного SINAMICS DC MASTER.

Эта информация основана на номинальных данных (с учетом конкретных предельных значений) компонентов, а с другой стороны, типичных номинальных данных двигателей постоянного тока  Siemens  из каталога DA 12 • 2008 год.

Примечание:
Для конфигурации систем и устройств с пониженным номинальным значением (например, ном. значение DC, ном. значение US,  снижение напряжения ), при определенных обстоятельствах, могут быть найдены подходящие комбинации, которые не перечислены в таблице.

Для детального инжиниринга и при выборе соответствующего CCP, наш технический персонал поддержки может предоставить вам помощь в местном офисе компании Siemens. Пожалуйста, сформулируйте следующие данные установки или системы:

• Питание от сети напряжения и силового блока
• Обязательный диапазон пониженного напряжения силовой части
• Номинальное напряжение якоря
• Номинальный ток двигателя
• Необходимость перегрузки по току (величина, продолжительность цикла)
• Индуктивность нагрузки (двигатель, кабель плюс при необходимости сглаживания дросселя)

Особенности

SIMOREG CCP ограничивает ток при срыве коммутации до безопасного значения так, что тиристоры и  плавкие предохранители были защищены. Это позволяет избежать  сложной и трудоёмкой замены плавких предохранителей после срыва коммутации инвертора.

Хотя недостатки инвертора коммутации не могут быть предотвращены, их последствия могут быть.

• Редукторы и приводная машина  защищены при  отключении тока прежде чем он достигнет своего возможного максимального значения в случае неисправности, тем самым защищая их от недопустимо высокого крутящего момента скачков напряжения.
• Для высоких номинальных токов до сих пор использовались высокоскоростные выключатели DC, чтобы защитить плавкие предохранители от разрыва. При использовании CCP защита теперь  возможна даже для более низких токов, в результате чего у SIMOREG CCP есть следующие преимущества по сравнению с высокоскоростными выключателями DC даже на уровне тока высокого напряжения:
  • Защита также для циркулирующих токов
  • Более низкие системные затраты  
  • Более низкие требования к пространству 
  • Никаких дополнительных воздушных реакторов для сокращения нынешних темпов нарастания при возникновении ошибки 
  • Более низкие эксплуатационные расходы, т.к. не требует обслуживания 
  • Высокая степень доступности 

Схема подключения

Блок-схема

Работа без главного контактора не допускается.
Управляющее напряжение для главного контактора (или выключателя) всегда должно быть направлено через клеммы XR (подключение 109 и 110) от преобразователя SINAMICS DC MASTER, а также через клеммы X_Contactor (соединения 4 и 5) SIMOREG CCP.

Для приложений с SIMOREG CM, в случае неисправности, конвертер или SIMOREG CCP должны иметь возможность безопасно отключить устройство от сети питания. Кроме того, необходимо обеспечить, чтобы в общей сложности задержка времени всех коммутационные элементов в цепи управления не должны превышать время, установленное с помощью соответствующих параметров. Когда SINAMICS DC MASTER преобразователи подключаются параллельно, каждый непосредственно параллельно связан с SIMOREG CCP (см. блок-схему для параллельного подключения).

Блок-схема для параллельного подключения

Технические данные

¹⁾ Диапазон тока, который может быть покрыт соответствует фактическому номинальному току SINAMICS DC MASTER. Если номинальный ток снижается (через параметр), то применяется нижнее полученное значение. Это означает, что для SINAMICS DC-MASTER с (в зависимости от типа платы) номинальным током выше чем 2 000 (необходимо, например, для поддержания большего времени перегрузки), можно использовать CCP, если фактический номинальный ток не превышает 2 000 А.  Возможность перегрузки 1.8 от фактического номинального тока может быть дополнительно использована

²⁾ Определение степени загрязнения 2:
Как правило, происходит только нетокопроводящее загрязнение. Однако,проводящее загрязнение может иногда  происходить в течение короткого периода времени, если электронное оборудование не будет эксплуатироваться.

Дополнительно

1) Русского для  SIMOREG CCP нет.