सिमोड्राइव इनफ्यूज मॉड्यूल 6SN1146-1AB00-0BA1 6SN1 146-1AB00-0BA1 6SN1146-1ABOO-OBA1

सीमेंस 6SN1146-1AB00-0BA1 | SIMODRIVE 611 इनफीड मॉड्यूल — 5/10kW अनियंत्रित, 380–480VAC इनपुट, डीसी लिंक आउटपुट, आंतरिक/बाहरी कूलिंग, 98% दक्षता, 6.5kg

अवलोकन

यह सीमेंस 6SN1146-1AB00-0BA1 SIMODRIVE 611 ड्राइव सिस्टम के लिए 5/10kW अनियंत्रित इनफीड मॉड्यूल है — वह मॉड्यूल जो तीन-चरण एसी मेन को डीसी बस वोल्टेज में परिवर्तित करता है जिससे सभी SIMODRIVE 611 एक्सिस मॉड्यूल और स्पिंडल मॉड्यूल अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

एक SIMODRIVE 611 मल्टी-एक्सिस ड्राइव कैबिनेट में, इनफीड मॉड्यूल पावर गेटवे होता है: डीसी लिंक बस पर इसके दाईं ओर सब कुछ — एक्स, वाई, जेड चलाने वाले फीड एक्सिस मॉड्यूल और स्पिंडल मॉड्यूल — इनफीड मॉड्यूल के रेक्टिफायर और डीसी लिंक कैपेसिटर बैंक के माध्यम से अपनी ऊर्जा प्राप्त करता है।

SIMODRIVE 611 1990 के दशक के मध्य से 2000 के दशक तक SINUMERIK सीएनसी मशीन टूल्स के लिए सीमेंस का प्राथमिक सर्वो ड्राइव सिस्टम था, और यह अभी भी वैश्विक विनिर्माण में स्थापित मशीनिंग केंद्रों, टर्निंग मशीनों, ग्राइंडिंग मशीनों और उत्पादन लाइनों की विशाल संख्या में सक्रिय है।

जब इनफीड मॉड्यूल विफल हो जाता है — आमतौर पर कैपेसिटर के खराब होने, रेक्टिफायर डायोड की विफलता, या कई वर्षों के संचालन के बाद कंट्रोल बोर्ड की समस्याओं के कारण — पूरा ड्राइव कैबिनेट अपनी डीसी लिंक आपूर्ति खो देता है, और मशीन पर हर एक्सिस रुक जाती है।

इनफीड मॉड्यूल SIMODRIVE 611 सिस्टम में विफलता के सबसे महत्वपूर्ण एकल बिंदुओं में से एक है, और एक विश्वसनीय स्पेयर बनाए रखना मशीन ऑपरेटरों के लिए मानक अभ्यास है।

अनियंत्रित पदनाम इस मॉड्यूल को नियंत्रित इनफीड वेरिएंट से अलग करता है।

एक नियंत्रित इनफीड मॉड्यूल (जैसे 6SN1145 श्रृंखला) में, सक्रिय नियंत्रण सर्किट इनपुट आपूर्ति भिन्नता की परवाह किए बिना डीसी लिंक वोल्टेज को एक स्थिर मान पर नियंत्रित करते हैं, और जब सर्वो एक्सिस ब्रेक लगा रही होती हैं तो मेन में ऊर्जा पुनर्जनन को सक्षम करते हैं (डीसेलेरेटिंग मशीन एक्सिस की गतिज ऊर्जा ब्रेकिंग रेसिस्टर्स में गर्मी के रूप में नष्ट होने के बजाय ग्रिड में वापस आ जाती है)।

अनियंत्रित 6SN1146 इनफीड एक निष्क्रिय डायोड रेक्टिफायर के माध्यम से एसी को डीसी में परिवर्तित करता है — सरल, अधिक मजबूत हार्डवेयर जिसमें कम घटक होते हैं, लेकिन डीसी लिंक वोल्टेज एसी इनपुट वोल्टेज के साथ भिन्न होता है और कोई पुनर्जनन संभव नहीं है; ब्रेकिंग ऊर्जा को पल्स रेसिस्टर्स में नष्ट किया जाना चाहिए।

मुख्य विनिर्देश

डीसी लिंक — इनफीड मॉड्यूल क्या पावर करता है

डीसी लिंक (ज़्विशेनक्रेइस) SIMODRIVE 611 कैबिनेट के माध्यम से क्षैतिज रूप से चलने वाला उच्च-वोल्टेज डीसी बस है, जो बाईं ओर इनफीड मॉड्यूल को दाईं ओर सभी एक्सिस मॉड्यूल से जोड़ता है। एक पूरी तरह से भरे हुए SIMODRIVE 611 कैबिनेट में, इसका मतलब चार से आठ एक्सिस मॉड्यूल हो सकता है, प्रत्येक एक या दो सर्वो एक्सिस का प्रबंधन करता है, सभी एक ही डीसी लिंक से ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

इनफीड मॉड्यूल का काम इस बस पर पर्याप्त वोल्टेज और उपलब्ध करंट बनाए रखना है ताकि हर एक्सिस मॉड्यूल को उसकी कमांडेड गति के लिए आवश्यक ऊर्जा मिल सके।

स्थिर अवस्था में — जब मशीन एक्सिस त्वरित नहीं हो रही होती हैं — एक्सिस मॉड्यूल केवल घर्षण के विरुद्ध स्थिति बनाए रखने, टूल कटिंग बलों के विरुद्ध वेग बनाए रखने और एक्सिस के नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स को पावर देने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

डीसी लिंक पर वर्तमान मांग कम होती है। एक तेज ट्रैवर्स त्वरण के दौरान — जब सभी एक्सिस एक साथ अपनी अधिकतम तेज फीड दर तक त्वरित होती हैं — डीसी लिंक पर चरम शक्ति मांग तेजी से बढ़ती है।

6SN1146-1AB00-0BA1 की 10kW की चरम रेटिंग डीसी लिंक कैपेसिटर बैंक (1200 माइक्रोफैरड तक) से इन संक्षिप्त चरम मांगों की आपूर्ति करने के लिए मॉड्यूल की क्षमता को परिभाषित करती है, बिना डीसी लिंक वोल्टेज एक्सिस मॉड्यूल के न्यूनतम ऑपरेटिंग वोल्टेज से नीचे गिरे।

5kW निरंतर रेटिंग उस औसत शक्ति को परिभाषित करती है जिसे इनफीड अनिश्चित काल तक बनाए रख सकता है — SIMODRIVE 611 प्रतिष्ठानों के लिए उपयुक्त जहां एक्सिस सामूहिक रूप से 5kW से अधिक निरंतर इनपुट शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है।

भारी निरंतर मशीनिंग लोड वाली मशीनों के लिए, बड़े इनफीड मॉड्यूल (6SN1145 या उच्च-रेटेड 6SN1146 वेरिएंट) उच्च निरंतर रेटिंग प्रदान करते हैं।

कूलिंग विकल्प — आंतरिक और बाहरी

6SN1146-1AB00-0BA1 आंतरिक और बाहरी दोनों कूलिंग का समर्थन करता है, जिससे मशीन बिल्डरों और सेवा इंजीनियरों को मॉड्यूल को स्थापित करने के तरीके में लचीलापन मिलता है:

आंतरिक कूलिंगमॉड्यूल के सामने या पीछे की सतह पर हीट सिंक फिन के माध्यम से हवा खींचने के लिए मॉड्यूल के अंदर लगे पंखे का उपयोग करता है। यह डिफ़ॉल्ट इंस्टॉलेशन दृष्टिकोण है — पंखा 50 मिमी मॉड्यूल चौड़ाई के भीतर स्व-निहित है, और किसी बाहरी कूलिंग इंफ्रास्ट्रक्चर की आवश्यकता नहीं है।

आंतरिक कूलिंग पंखे को SIMODRIVE 611 कैबिनेट के माध्यम से पर्याप्त वायु प्रवाह की आवश्यकता होती है — आमतौर पर नीचे एक कैबिनेट पंखे इकाई के साथ ठंडी हवा अंदर खींचना और ऊपर से गर्म हवा बाहर निकालना।

बाहरी कूलिंगकंट्रोल कैबिनेट के बाहर मॉड्यूल के पावर सेमीकंडक्टर हीट सिंक को माउंट करता है — आमतौर पर कैबिनेट पीछे के पैनल में एक कटआउट के माध्यम से।

हीट सिंक कैबिनेट के बाहर तक फैला होता है जहां यह अपनी गर्मी को सीधे कैबिनेट के बाहर परिवेशी हवा में फैलाता है (या तरल कूलिंग सर्किट से जुड़े कोल्ड प्लेट में)।

यह व्यवस्था इनफीड मॉड्यूल के रेक्टिफायर सर्किट द्वारा उत्पन्न गर्मी को कंट्रोल कैबिनेट के बाहर रखती है, कैबिनेट के अंदर तापमान वृद्धि को कम करती है और कैबिनेट एयर कंडीशनिंग की आवश्यकता को कम या समाप्त करती है।

बाहरी कूलिंग उन प्रतिष्ठानों में पसंद की जाती है जहां कैबिनेट परिवेशी तापमान मामूली होता है, या जहां कई ड्राइव मॉड्यूल से कुल गर्मी भार अन्यथा एक बड़े और महंगे कैबिनेट एयर कंडीशनर की आवश्यकता होगी।

98% दक्षता — ड्राइव कैबिनेट में ऊर्जा प्रवाह

6SN1146-1AB00-0BA1 की 98% दक्षता का आंकड़ा बताता है कि मॉड्यूल एसी इनपुट पावर को डीसी लिंक पावर में कितनी प्रभावी ढंग से परिवर्तित करता है। 5kW निरंतर आउटपुट पर, इनपुट पावर का 2% मॉड्यूल के अंदर गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है — लगभग 100W।

यह 100W मॉड्यूल के आंतरिक घटकों और आसपास की कैबिनेट हवा को गर्म करता है, और इसे कूलिंग सिस्टम द्वारा हटाया जाना चाहिए।

10kW चरम पर, गर्मी का क्षय लगभग 200W तक बढ़ जाता है — चरम की अवधि के लिए इतना संक्षिप्त कि मॉड्यूल का थर्मल द्रव्यमान तापमान को सुरक्षित सीमाओं से अधिक किए बिना क्षणिक को अवशोषित करता है।

98% दक्षता रेक्टिफायर डायोड के कम फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप (आमतौर पर आधुनिक ड्राइव रेक्टिफायर में स्कॉटकी या अल्ट्रा-फास्ट रिकवरी डायोड) और सक्रिय विनियमन सर्किट की अनुपस्थिति को दर्शाती है जो अतिरिक्त नुकसान पेश करेगा।

एक नियंत्रित इनफीड मॉड्यूल जो स्विचिंग कन्वर्टर्स के माध्यम से डीसी लिंक वोल्टेज को सक्रिय रूप से नियंत्रित करता है, सक्रिय विनियमन चरण में स्विचिंग नुकसान के कारण थोड़ी कम दक्षता होगी।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

Q1: 6SN1146 (अनियंत्रित) और 6SN1145 (नियंत्रित) इनफीड मॉड्यूल के बीच क्या अंतर है, और प्रत्येक कब उपयुक्त है?

6SN1145 नियंत्रित इनफीड मॉड्यूल में एक सक्रिय फ्रंट-एंड (AFE) रेक्टिफायर होता है जो डीसी लिंक वोल्टेज को सटीक रूप से विनियमित करने और ड्राइव के ब्रेक लगाने पर मेन में ऊर्जा पुनर्जनन को सक्षम करने के लिए IGBT स्विचिंग का उपयोग करता है।

यह पल्स रेसिस्टर्स (ब्रेकिंग रेसिस्टर्स) को समाप्त करता है और ब्रेकिंग ऊर्जा को ग्रिड में वापस कर देता है, जिससे परिचालन लागत और कैबिनेट में गर्मी कम हो जाती है। 6SN1146 अनियंत्रित इनफीड एक निष्क्रिय डायोड रेक्टिफायर का उपयोग करता है — कोई सक्रिय नियंत्रण नहीं, कोई पुनर्जनन नहीं — और ब्रेकिंग ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए पल्स रेसिस्टर्स की आवश्यकता होती है।

अनियंत्रित मॉड्यूल सरल, अधिक मजबूत और प्रारंभिक लागत में कम है। हल्की ब्रेकिंग आवश्यकताओं (छोटी यात्रा एक्सिस, कम जड़ता) वाली मशीन टूल्स के लिए, अनियंत्रित इनफीड पूरी तरह से पर्याप्त है।

उच्च जड़ता वाले स्पिंडल या बार-बार पुनर्योजी ब्रेकिंग वाली एक्सिस (बड़े मशीनिंग केंद्र, हेवी-ड्यूटी टर्निंग मशीन) के लिए, नियंत्रित इनफीड की पुनर्जनन क्षमता मापने योग्य ऊर्जा और लागत बचत प्रदान करती है।

Q2: क्या 6SN1146-1AB00-0BA1 रैखिक एक्सिस और स्पिंडल दोनों के लिए SIMODRIVE 611 एक्सिस मॉड्यूल की आपूर्ति कर सकता है?

हाँ। SIMODRIVE 611 डीसी लिंक बस सभी मॉड्यूल द्वारा साझा की जाती है — फीड एक्सिस मॉड्यूल और स्पिंडल मॉड्यूल दोनों उसी बस से ऊर्जा प्राप्त करते हैं जिसे इनफीड मॉड्यूल आपूर्ति करता है।

इनफीड मॉड्यूल एक्सिस प्रकार के बीच अंतर नहीं करता है; यह डीसी लिंक वोल्टेज बनाए रखता है और कनेक्टेड मॉड्यूल द्वारा मांग की गई किसी भी करंट की आपूर्ति करता है, चरम रेटिंग तक।

इनफीड मॉड्यूल की निरंतर और चरम रेटिंग को विशिष्ट मशीन एप्लिकेशन के लिए सबसे खराब स्थिति वाले ड्यूटी चक्र के तहत सभी कनेक्टेड एक्सिस और स्पिंडल मॉड्यूल की कुल शक्ति मांग के मुकाबले आकार दिया जाना चाहिए।

Q3: मॉड्यूल को 0 डिग्री सेल्सियस से +45 डिग्री सेल्सियस ऑपरेटिंग तापमान के लिए रेट किया गया है। क्या होता है यदि कैबिनेट परिवेश 45 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है?

+45 डिग्री सेल्सियस परिवेश से ऊपर संचालन के लिए इनफीड मॉड्यूल की निरंतर शक्ति रेटिंग की डीरेटिंग की आवश्यकता होती है — मॉड्यूल का कूलिंग सिस्टम पूर्ण शक्ति पर सुरक्षित सीमाओं के भीतर आंतरिक घटक तापमान बनाए नहीं रख सकता है जब परिवेश डिजाइन सीमा से ऊपर हो।

व्यवहार में, पर्याप्त वेंटिलेशन या एयर कंडीशनिंग वाले SIMODRIVE 611 ड्राइव कैबिनेट शायद ही कभी आंतरिक रूप से +45 डिग्री सेल्सियस से अधिक होते हैं जब तक कि कैबिनेट का दरवाजा गर्म वातावरण में खुला न छोड़ दिया जाए या कैबिनेट वेंटिलेशन अपर्याप्त न हो।

यदि कैबिनेट परिवेश लगातार +45 डिग्री सेल्सियस के करीब या उससे अधिक हो जाता है, तो विश्वसनीय संचालन बनाए रखने के लिए बाहरी कूलिंग (ऊपर वर्णित) या पूरक कैबिनेट कूलिंग लागू की जानी चाहिए।

Q4: मॉड्यूल बंद कर दिया गया है। क्या प्रतिस्थापन इकाइयां और मरम्मत अभी भी उपलब्ध हैं?

6SN1146-1AB00-0BA1 को सीमेंस OEM उत्पादन द्वारा लगभग 2015 में बंद कर दिया गया था। हालांकि, SIMODRIVE 611 मशीनों का स्थापित आधार व्यापक बना हुआ है, और औद्योगिक अधिशेष और मरम्मत बाजार इस मॉड्यूल तक विश्वसनीय पहुंच प्रदान करता है।

प्रतिष्ठित औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स मरम्मत सुविधाएं विफल इकाइयों को नवीनीकृत कर सकती हैं — डीसी लिंक कैपेसिटर (सबसे आम आयु-संबंधित विफलता) को बदलना, रेक्टिफायर डायोड का परीक्षण करना, और कंट्रोल बोर्ड को पुनर्जीवित करना।

विशेष SIMODRIVE मरम्मत सुविधाओं से वारंटी के साथ नवीनीकृत इकाइयां उन मशीनों के लिए एक व्यावहारिक और लागत प्रभावी रखरखाव समाधान हैं जहां पूर्ण ड्राइव सिस्टम अपग्रेड (SINAMICS S120 तक) उचित नहीं है।

Q5: इस अनियंत्रित इनफीड मॉड्यूल के साथ किस पल्स रेसिस्टर (ब्रेकिंग रेसिस्टर) की आवश्यकता है?

6SN1146-1AB00-0BA1 में पल्स रेसिस्टर शामिल नहीं है — पल्स रेसिस्टर SIMODRIVE 611 सिस्टम में एक अलग मॉड्यूल है।

उपयुक्त पल्स रेसिस्टर को कनेक्टेड एक्सिस मॉड्यूल की कुल ब्रेकिंग ऊर्जा और चरम ब्रेकिंग पावर के आधार पर चुना जाता है। सीमेंस के SIMODRIVE 611 ड्राइव कॉन्फ़िगरेशन दस्तावेज़ीकरण चयन तालिकाओं को प्रदान करता है जो इनफीड मॉड्यूल रेटिंग, कनेक्टेड एक्सिस मोटर आकार और उपयुक्त पल्स रेसिस्टर मॉड्यूल कैटलॉग नंबर से संबंधित हैं।

पल्स रेसिस्टर मॉड्यूल उसी कैबिनेट में डीसी लिंक बस से जुड़ता है और जब वे डीसेलेरेट होते हैं तो सभी कनेक्टेड एक्सिस मॉड्यूल से ब्रेकिंग ऊर्जा को अवशोषित करता है।