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Siemens 6RY1703-0CA03 | SIMOREG DC Master 6RA70 Scheda di Alimentazione Campo — Unità di Potenza Campo fino a 600A, C98043-A7014-L1

Codice Articolo: 6RY1703-0CA03

Produttore: Siemens AG (Germania)

Descrizione Prodotto: Unità di potenza campo fino a 600 A

Riferimento Scheda: C98043-A7014-L1

Famiglia Prodotto: SIMOREG DC Master — Ricambi Serie 6RA70 (6RY17xx)

Ciclo di Vita Prodotto: PM300 — Prodotto Attivo

Applicazione: Azionamenti per motori DC a velocità variabile SIMOREG DC Master 6RA70

Funzione: Scheda di alimentazione campo — fornisce corrente DC controllata all'avvolgimento di campo del motore DC

Classificazione Esportazione: AL: N / ECCN: N

Panoramica

Il 6RY1703-0CA03 (riferimento scheda C98043-A7014-L1) è la scheda di alimentazione di campo — l'unità di potenza per il circuito di campo del motore — nella piattaforma di azionamento Siemens SIMOREG DC Master 6RA70.

È elencato come prodotto attivo secondo la classificazione del ciclo di vita PM300 di Siemens, il che significa che è attualmente prodotto e disponibile attraverso la catena di approvvigionamento dei ricambi di Siemens. 

Negli azionamenti per motori DC, l'alimentazione di campo è un circuito di potenza critico e distinto dall'alimentazione dell'armatura: il circuito dell'armatura eroga l'alta corrente che crea la coppia e la potenza rotazionale del motore, mentre il circuito di campo fornisce la corrente di magnetizzazione che stabilisce il campo magnetico nello statore del motore. Senza il campo, il motore non produce coppia, indipendentemente dalla corrente dell'armatura.

Il SIMOREG DC Master 6RA70 è la piattaforma di azionamento DC completamente digitale di quarta generazione di Siemens, che copre correnti di armatura da 15A a 1680A nella configurazione di azionamento base, con design modulari estesi a correnti molto più elevate per applicazioni industriali su larga scala.

Gli azionamenti DC di questa famiglia si trovano in ambienti industriali esigenti dove i vantaggi unici della tecnologia dei motori DC rimangono rilevanti: laminatoi, macchine per carta e cartone, linee di estrusione, argani minerari, presse da stampa e banchi di prova dove è richiesto un controllo preciso della coppia su un ampio intervallo di velocità.

Il 6RY1703-0CA03 fornisce l'alimentazione DC controllata a tiristori monofase per l'avvolgimento di campo del motore.

Una corrente di campo forte, stabile e precisamente regolata è fondamentale per le prestazioni dell'azionamento DC.

L'indebolimento di campo — la riduzione della corrente di campo per estendere l'intervallo di velocità del motore oltre la velocità nominale — viene implementato riducendo la corrente erogata da questa scheda. 

La regolazione della corrente di campo determina direttamente l'accuratezza del controllo di indebolimento di campo dell'azionamento e la capacità del motore di funzionare stabilmente a velocità estese.

Specifiche Chiave

Alimentazione Campo Motore DC — Perché è Importante

Le prestazioni di un motore DC dipendono fondamentalmente dalla qualità della sua eccitazione di campo. L'avvolgimento di campo crea un flusso magnetico nello spazio d'aria tra statore e rotore. La coppia erogata dal motore è uguale al prodotto di questo flusso e della corrente dell'armatura. Se la corrente di campo varia o diventa instabile, la capacità di produzione di coppia del motore fluttua — anche se la corrente dell'armatura è perfettamente regolata.

Questo è il motivo per cui il circuito di alimentazione di campo è un sottosistema separato e attentamente regolato all'interno dell'azionamento 6RA70.

Il 6RY1703-0CA03 implementa un raddrizzatore a tiristori monofase controllato per l'alimentazione di campo. Regolando l'angolo di accensione dei tiristori in risposta al segnale di feedback della corrente di campo, la scheda regola la corrente di campo DC al setpoint comandato dal microprocessore principale dell'azionamento.

La regolazione è ad anello chiuso: la corrente di campo viene misurata da un trasformatore di corrente o da un sensore Hall, confrontata con il valore di comando e l'angolo di accensione viene regolato di conseguenza su ogni semionda dell'alimentazione.

Questa precisa regolazione della corrente di campo abilita due funzioni critiche del 6RA70: mantenimento di campo (mantenimento della corrente di campo nominale durante la fermata del motore o il funzionamento a bassa velocità per garantire una rapida risposta di coppia in accelerazione) e indebolimento di campo (riduzione progressiva della corrente di campo all'aumentare della velocità del motore oltre la velocità nominale per estendere l'intervallo di velocità a potenza costante). Entrambe dipendono dal 6RY1703-0CA03 che eroga una corrente di campo accurata e stabile in condizioni di carico variabili.

Architettura Azionamento SIMOREG 6RA70

L'azionamento 6RA70 è un sistema modulare con una chiara organizzazione interna. La sezione di potenza gestisce l'alimentazione dell'armatura ad alta corrente — i ponti tiristori convertono la corrente alternata trifase dall'alimentazione in corrente continua controllata per l'armatura del motore.

La sezione di alimentazione di campo (dove opera il 6RY1703-0CA03) gestisce separatamente il circuito di campo del motore.

La sezione elettronica di controllo (la scheda microprocessore CUD1 e le schede opzionali) esegue gli algoritmi di controllo digitale ad anello chiuso sia per la corrente dell'armatura che per quella di campo.

La numerazione dei ricambi per il 6RA70 utilizza il prefisso 6RY17xx.

La sottofamiglia 6RY1703 copre le schede di unità di potenza — le schede che si interfacciano direttamente con i circuiti del motore e li alimentano. All'interno di questa famiglia, le schede di alimentazione di campo sono identificate dal loro riferimento scheda (C98043-A7014-L1 per il 6RY1703-0CA03) e dalla loro corrente di campo nominale.

La scheda complementare per configurazioni di azionamento più grandi, che copre applicazioni di corrente di campo più elevate, porta un numero di articolo diverso (6RY1703-0CA01 che copre da 140 a 510A).

Indebolimento di Campo — Controllo Velocità Esteso

Oltre la velocità nominale, il motore DC non può aumentare ulteriormente la sua tensione di armatura (l'azionamento è alla massima uscita). Per estendere l'intervallo di velocità, la corrente di campo viene ridotta — indebolimento di campo.

Man mano che la corrente di campo diminuisce, il flusso magnetico diminuisce e la forza contro-elettromotrice del motore si riduce per una data velocità, permettendogli di accelerare ulteriormente a tensione di armatura costante. 

La capacità di coppia diminuisce proporzionalmente al flusso, ma nelle applicazioni a potenza costante (azionamenti avvolgitori, laminatoi, mandrini di macchine utensili), questo è accettabile perché la coppia richiesta diminuisce anch'essa a velocità più elevate.

Il 6RY1703-0CA03 deve seguire il comando di indebolimento di campo in modo accurato e senza ritardi.

Una lenta risposta di indebolimento di campo limita le prestazioni dinamiche dell'azionamento.

Un guasto dell'alimentazione di campo durante l'indebolimento di campo — causando una perdita improvvisa di campo — può causare un'accelerazione rapida e incontrollata (fuga per guasto di campo), un evento critico per la sicurezza che i circuiti di protezione del 6RA70 sono progettati per rilevare e a cui rispondere.

L'affidabilità della scheda di alimentazione di campo non è quindi solo una questione di prestazioni, ma anche una considerazione di sicurezza nelle applicazioni in cui la fuga per guasto di campo potrebbe causare danni alle apparecchiature o rischi per il personale.

FAQ

D1: L'azionamento 6RA70 genera un allarme di guasto corrente di campo (tipicamente F060 o F061 nell'elenco allarmi SIMOREG). La resistenza del campo del motore è stata misurata ed è corretta. Il 6RY1703-0CA03 è il guasto?

Gli allarmi di guasto corrente di campo con resistenza dell'avvolgimento di campo del motore confermata come corretta suggeriscono che il circuito di alimentazione di campo non sta erogando la corrente di campo comandata.

Prima di concludere che il 6RY1703-0CA03 sia guasto, controllare l'alimentazione AC monofase al circuito di alimentazione di campo — la tensione di ingresso dell'alimentazione di campo. 

Se la tensione di alimentazione di campo è presente e rientra nelle specifiche, ma la corrente di campo non raggiunge il setpoint, i tiristori del 6RY1703-0CA03 o il circuito di accensione sono guasti e la scheda richiede la sostituzione.

D2: Il motore funziona normalmente a basse velocità ma va in sovraccarico ad alte velocità. La regolazione della tensione dell'armatura sembra corretta. Il 6RY1703-0CA03 potrebbe essere coinvolto?

Un intervento per sovravelocità ad alta velocità con corretta regolazione della tensione dell'armatura suggerisce fortemente un problema di indebolimento di campo — la corrente di campo non si riduce correttamente all'aumentare della velocità. Il 6RY1703-0CA03 controlla la corrente di campo.

Se la scheda non risponde correttamente ai comandi di indebolimento di campo (cioè, non riduce la corrente di campo come comandato), la forza contro-elettromotrice del motore aumenta in modo incontrollato all'aumentare della velocità. 

Verificare il valore effettivo della corrente di campo sul display diagnostico dell'azionamento nel punto in cui si verifica l'intervento — se la corrente di campo non segue correttamente la caratteristica di indebolimento di campo, la scheda di alimentazione di campo o la sua misurazione di feedback è guasta.

D3: Il 6RY1703-0CA03 è descritto come dotato di tiristori. Quando la scheda si guasta, i tiristori possono essere sostituiti separatamente o l'intera scheda deve essere sostituita?

In linea di principio, la sostituzione dei tiristori sulla scheda è una riparazione a livello di componente che i fornitori di servizi specializzati possono eseguire.

Tuttavia, il guasto di un tiristore in un circuito di alimentazione di campo è spesso accompagnato da danni ai componenti circostanti — il circuito di pilotaggio del gate, il circuito di rilevamento della corrente e i componenti snubber potrebbero essere stati sollecitati dall'evento di guasto del tiristore. 

Una sostituzione completa della scheda è l'approccio più affidabile per gli azionamenti critici per la produzione, poiché ripristina l'intero gruppo a uno stato noto e funzionante piuttosto che fare affidamento su una scheda parzialmente riparata.

D4: L'azionamento 6RA70 è fuori servizio da un periodo prolungato. Al momento della rimessa in servizio, il circuito di alimentazione di campo deve essere verificato prima di avviare il motore?

Sì. Dopo un lungo periodo di stoccaggio o arresto, verificare l'alimentazione AC monofase al 6RY1703-0CA03, controllare i collegamenti del circuito di campo ai morsetti del motore e confermare che il segnale di feedback della corrente di campo raggiunga l'elettronica di controllo dell'azionamento.

Prima di comandare la corrente dell'armatura, attivare solo l'alimentazione di campo e verificare che la corrente di campo raggiunga il suo setpoint nominale e sia stabile.

Solo dopo aver confermato una corrente di campo stabile, applicare la corrente dell'armatura. Funzionare con una corrente di campo instabile o assente comporta il rischio di perdita del controllo del motore.

D5: Il 6RY1703-0CA03 ha lo stato del ciclo di vita PM300 Attivo. Cosa significa per la disponibilità a lungo termine?

PM300 Attivo significa che Siemens sta attualmente producendo e fornendo questo prodotto come ricambio standard a catalogo. Non è previsto che venga dismesso nel breve termine.

Ai fini della pianificazione del ciclo di vita, PM300 Attivo è lo stato ottimale per un ricambio — è la posizione di disponibilità più sicura. 

Siemens fornisce un preavviso (tipicamente almeno 3 anni) prima di passare un prodotto allo stato PM500 (non più disponibile per l'ordine).

L'acquisto anticipato durante lo stato PM300 Attivo è l'approccio più conveniente per lo stoccaggio di ricambi critici.