轉(zhuǎn)換器換相保護(hù)器 SIMOREG CCP 用于在逆變器運(yùn)行模式下當(dāng)發(fā)生逆變器換相故障時(shí)保護(hù)線換相的 SINAMICS DC MASTER 轉(zhuǎn)換器。

對于線換相逆變器，需要設(shè)置合適的線路側(cè)反向電壓，以便對各獨(dú)立的功率半導(dǎo)體之間的電流進(jìn)行換相。開關(guān)操作失控、線路供電下降（弱線路供電、雷暴等）都會(huì)導(dǎo)致?lián)Q相無法完成（換相故障）。這樣一來在重新生成的反饋方向上，會(huì)有高電流流過供電線路或在變頻器中出現(xiàn)橫流。這會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)燒毀，或者在某些情況下可能會(huì)摧毀半導(dǎo)體。

SINAMICS DC MASTER 的軟件會(huì)識別出是否將要出現(xiàn)逆變器換相故障，然后向 SIMOREG CCP 發(fā)出關(guān)閉變頻器中的功率半導(dǎo)體的命令。然后 SIMOREG CCP 會(huì)關(guān)閉功率半導(dǎo)體，確保在電機(jī)中存在降低電流的條件，并吸收存儲(chǔ)在點(diǎn)集中的磁能，將其轉(zhuǎn)換成電能。

SIMOREG CCP 可以在發(fā)生逆變器換相故障時(shí)將電流限制在一個(gè)安全值，從而保護(hù)晶閘管和相關(guān)的超快速保險(xiǎn)。這就避免了需要在逆變器發(fā)生換相故障后更換保險(xiǎn)的麻煩和時(shí)間消耗。

盡管不能防止逆變器換相故障，但是卻可以減輕它的影響。

• 在發(fā)生故障時(shí)，可以通過在電流達(dá)到可能的最大值之前及時(shí)的關(guān)斷電流來保護(hù)開關(guān)裝置和驅(qū)動(dòng)機(jī)械不受到不允許的高轉(zhuǎn)矩浪涌的破壞。

• 對于系統(tǒng)額定電流非常高情況，目前為止還是使用高速直流斷路器來防止保險(xiǎn)燒斷。通過使用 CCP，即使對于更低的線路電流，現(xiàn)在保護(hù)也可以經(jīng)濟(jì)有效了，因此即使是在高電流等級的情況下，與高速直流斷路器相比，SIMOREG CCP 也具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 保護(hù)也可以針對環(huán)流

• 降低了系統(tǒng)成本

• 降低了空間要求

• 無需附加空心扼流圈去在發(fā)生故障時(shí)降低電流上升速率

• 由于不需要維護(hù)，因此降低了運(yùn)行成本

• 高可用性等級

SIMOREG CCP 由于具有緊湊而節(jié)省空間的外形設(shè)計(jì)而*于其它產(chǎn)品。

線路供電電壓、線路電流以及電樞電壓都可以在 SINAMICS DC MASTER 持續(xù)感測。

可以從這些數(shù)值量探測可能出現(xiàn)的通訊故障（逆變器換相故障 - 逆變器直通），從而可以啟動(dòng)以下措施：

1. 在 SINAMICS DC MASTER 內(nèi)立即禁止觸發(fā)脈沖。

2. 轉(zhuǎn)換器向 SIMOREG CCP 發(fā)出“關(guān)斷命令"（通過串口）。

3. SIMOREG CCP 會(huì)通過連接與所有晶閘管反并聯(lián)的預(yù)充電遏止電容器來關(guān)閉晶閘管。這樣一來，電流會(huì)從變頻器換相輸送給 SIMOREG CCP。遏止電容器開始通過收到的電流放電，而后會(huì)利用反極性充電。當(dāng)遏止電容器的電壓達(dá)到電機(jī) EMF 的值時(shí)，電樞電流開始下降。但是，電樞電壓會(huì)持續(xù)升高。當(dāng)它達(dá)到極限值時(shí)，電阻器會(huì)切入，它會(huì)在電流下降的剩余階段吸收從電機(jī)反饋回來的能量。

4. SINAMICS DC MASTER 會(huì)發(fā)出故障信息。

5. SIMOREG CCP 會(huì)利用反極性對遏止電容器重新充電，這樣就可以進(jìn)行新的遏止運(yùn)行了。

每次接入線路供電電壓時(shí)（例如通過線路接觸器）SIMOREG CCP 需要等待大約 3 秒鐘時(shí)間，必須等待遏止電容器充電才能使用。

遏止運(yùn)行之后，SIMOREG CCP 也會(huì)等待需要一個(gè)特定的時(shí)間才能再次使用。時(shí)間長度取決于遏制過程期間以及之后瞬間的運(yùn)行情況一方面，SIMOREG CCP 上的遏止電容器必須利用反極性充電到所需的值（大約 10s）。另一方面，在電樞電流降低時(shí)把電能變?yōu)闊岬臄夭ㄆ麟娮栊枰欢ǖ睦鋮s時(shí)間，該時(shí)間可以使用軟件中的算法計(jì)算。根據(jù)需要消耗的電能量，這需要大約 20 分鐘。

SINAMICS DC MASTER 具有針對試運(yùn)行、運(yùn)行、監(jiān)視和SIMOREG CCP 診斷的設(shè)置和監(jiān)視參數(shù)。SIMOREG CCP 的狀態(tài)通過連接器發(fā)送，而它的觸發(fā)和故障狀態(tài)信息使用故障和報(bào)警信息發(fā)出。

SINAMICS DC MASTER 與 SIMOREG CCP 之間的數(shù)據(jù)交換通過串口實(shí)現(xiàn)。

SINAMICS DC MASTER – SIMOREG CCP

下表列出了使用用于特殊的 SINAMICS DC MASTER 的 SIMOREG CCP 裝置。

此信息基于組件的額定數(shù)據(jù)（考慮到了特殊限制值），另一方面，西門子直流電機(jī)的典型額定數(shù)據(jù)見目錄 DA 12 • 2008。

注：
對于具有更低額定值的工廠和系統(tǒng)配置（如直流額定值、美國額定值、電壓降額），在特定情況下，可以找出表中沒有列出的恰當(dāng)裝置組合。

如果需要詳細(xì)的工程數(shù)據(jù)，或者正在選擇合適的 CCP，我們的技術(shù)支持人員可以通過您當(dāng)?shù)氐奈鏖T子辦事處為您提供幫助。請以下的工廠和系統(tǒng)數(shù)據(jù)：

• 線路供電電壓和電源部分

• 電源部分所需的欠壓范圍

• 額定電機(jī)電樞電壓

• 額定電機(jī)電流

• 必要時(shí)需要詳所需的過流數(shù)據(jù)（幅度、周期時(shí)間）

• 負(fù)載的自感（電機(jī)、電纜，以及是否需要平波電抗器）

• 概述

• 確定動(dòng)態(tài)過載能力

  功能概述

  允許在運(yùn)行時(shí)超過裝置額定銘牌上的額定直流（最大允許連續(xù)直流電流）。但是超過的程度和持續(xù)時(shí)間要受到特定的限制，這在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。

  過載電流的絕對上限是 1.8 倍的額定直流電流。最高過載持續(xù)時(shí)間取決于過載電流的時(shí)間特性，以及該裝置的過載歷史，還取決于具體的設(shè)備情況。

  每次過載都必定跟隨有欠載（過載相的負(fù)載電流小于額定直流電流）。一旦達(dá)到最高允許過載持續(xù)時(shí)間，負(fù)載電流必須返回到至少絕對值 ≤ 額定直流電流。

  通過對電源部分進(jìn)行熱監(jiān)視可以確定動(dòng)態(tài)過載持續(xù)時(shí)間（I²t 監(jiān)視）。I²t 監(jiān)視使用實(shí)際負(fù)載電流的時(shí)間特性計(jì)算環(huán)境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時(shí)間特性。在這種情況下，要把具體的設(shè)備特性（例如熱阻和時(shí)間常數(shù)）加入到計(jì)算中。當(dāng)轉(zhuǎn)換器打開時(shí)，計(jì)算過程從初始值開始，該初始值在關(guān)斷/線路供電故障之前確定。在設(shè)置參數(shù)時(shí)必須把環(huán)境條件（環(huán)境溫度和安裝高度）考慮進(jìn)來。

  計(jì)算獲得的替代消耗層溫度上升超過允許值時(shí)，I²t監(jiān)視會(huì)發(fā)出響應(yīng)。作為響應(yīng)，有兩種選擇可以被參數(shù)化：

  可以禁用 I²t 監(jiān)視功能。在這種情況下，電樞電流最高限制為額定直流電流。

  動(dòng)態(tài)過載能力的組態(tài)

  組態(tài)單包含以下信息：

  備注：如果計(jì)算獲得的替代損耗層溫度上升不超過最高允許值的 5%，則認(rèn)為電源部分處于“低溫"狀態(tài)。該狀態(tài)可以使用二進(jìn)制可分配輸出查詢。

  帶過載間歇運(yùn)行時(shí)具有極限特性的磁場結(jié)構(gòu)

  具有極限特性的磁場是指具有總持續(xù)時(shí)間 300s 的間歇過載運(yùn)行的負(fù)載循環(huán)。這種負(fù)載循環(huán)包括兩個(gè)時(shí)間部分——基本負(fù)載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≤ 額定直流電流）和過載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≥ 額定直流電流）。

  每個(gè)極限特性會(huì)把一個(gè)特定裝置的最大基本負(fù)載電流表示成針對最小負(fù)載持續(xù)時(shí)間（極限基本負(fù)載電流）的過載系數(shù)（極限基本負(fù)載電流，按額定直流電流的 a% 計(jì)算）。對于負(fù)載循環(huán)的剩余持續(xù)時(shí)間，最大允許過載電流通過過載系數(shù)確定。如果對于所需的過載系數(shù)沒有極限特性，則要遵守針對下一個(gè)最高過載系數(shù)的極限特性。

  極限特性的勵(lì)磁對于 300s 負(fù)載循環(huán)有效。使用基本計(jì)算算法，負(fù)載循環(huán)可以長于或短于 300s 的負(fù)載循環(huán)持續(xù)時(shí)間組態(tài)?，F(xiàn)在使用兩個(gè)基本任務(wù)顯示。

• 最長負(fù)載持續(xù)時(shí)間t_an從低溫電源部分和恒定負(fù)載時(shí)算起，

• 最長零電流間隔t_ab（最長冷卻時(shí)間）直到電源部分達(dá)到“低溫"熱狀態(tài)，以及

• 極限特性的磁場，用于確定熱穩(wěn)定、過載間歇運(yùn)行期間的過載能力（周期性工作循環(huán)）

• 電樞電流設(shè)置值下降到額定直流電流報(bào)警，或

• 設(shè)備關(guān)機(jī)故障