轉換器換相保護器 SIMOREG CCP 用于在逆變器運行模式下當發(fā)生逆變器換相故障時保護線換相的 SINAMICS DC MASTER 轉換器。

對于線換相逆變器，需要設置合適的線路側反向電壓，以便對各獨立的功率半導體之間的電流進行換相。開關操作失控、線路供電下降（弱線路供電、雷暴等）都會導致換相無法完成（換相故障）。這樣一來在重新生成的反饋方向上，會有高電流流過供電線路或在變頻器中出現橫流。這會導致保險燒毀，或者在某些情況下可能會摧毀半導體。

SINAMICS DC MASTER 的軟件會識別出是否將要出現逆變器換相故障，然后向 SIMOREG CCP 發(fā)出關閉變頻器中的功率半導體的命令。然后 SIMOREG CCP 會關閉功率半導體，確保在電機中存在降低電流的條件，并吸收存儲在點集中的磁能，將其轉換成電能。

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

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，可以通過在電流達到可能的最大值之前及時的關斷電流來保護開關裝置和驅動機械不受到不允許的高轉矩浪涌的破壞。

• 對于系統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燒斷。通過使用 CCP，即使對于更低的線路電流，現在保護也可以經濟有效了，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：

• 保護也可以針對環(huán)流

• 降低了系統成本

• 降低了空間要求

• 無需附加空心扼流圈去在發(fā)生故障時降低電流上升速率

• 由于不需要維護，因此降低了運行成本

• 高可用性等級

SIMOREG CCP 由于具有緊湊而節(jié)省空間的外形設計而*于其它產品。

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。

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

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

2. 轉換器向 SIMOREG CCP 發(fā)出“關斷命令"（通過串口）。

3. SIMOREG CCP 會通過連接與所有晶閘管反并聯的預充電遏止電容器來關閉晶閘管。這樣一來，電流會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，而后會利用反極性充電。當遏止電容器的電壓達到電機 EMF 的值時，電樞電流開始下降。但是，電樞電壓會持續(xù)升高。當它達到極限值時，電阻器會切入，它會在電流下降的剩余階段吸收從電機反饋回來的能量。

4. SINAMICS DC MASTER 會發(fā)出故障信息。

5. SIMOREG CCP 會利用反極性對遏止電容器重新充電，這樣就可以進行新的遏止運行了。

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

遏止運行之后，SIMOREG CCP 也會等待需要一個特定的時間才能再次使用。時間長度取決于遏制過程期間以及之后瞬間的運行情況一方面，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，在電樞電流降低時把電能變?yōu)闊岬臄夭ㄆ麟娮栊枰欢ǖ睦鋮s時間，該時間可以使用軟件中的算法計算。根據需要消耗的電能量，這需要大約 20 分鐘。

SINAMICS DC MASTER 具有針對試運行、運行、監(jiān)視和SIMOREG CCP 診斷的設置和監(jiān)視參數。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)信息使用故障和報警信息發(fā)出。

SINAMICS DC MASTER 與 SIMOREG CCP 之間的數據交換通過串口實現。

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據（考慮到了特殊限制值），另一方面，西門子直流電機的典型額定數據見目錄 DA 12 • 2008。

注：
對于具有更低額定值的工廠和系統配置（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裝置組合。

如果需要詳細的工程數據，或者正在選擇合適的 CCP，我們的技術支持人員可以通過您當地的西門子辦事處為您提供幫助。請以下的工廠和系統數據：

• 線路供電電壓和電源部分

• 電源部分所需的欠壓范圍

• 額定電機電樞電壓

• 額定電機電流

• 必要時需要詳所需的過流數據（幅度、周期時間）

• 負載的自感（電機、電纜，以及是否需要平波電抗器）

• 概述

• 確定動態(tài)過載能力

  功能概述

  允許在運行時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)時間要受到特定的限制，這在下面進行詳細說明。

  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)時間取決于過載電流的時間特性，以及該裝置的過載歷史，還取決于具體的設備情況。

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

  通過對電源部分進行熱監(jiān)視可以確定動態(tài)過載持續(xù)時間（I²t 監(jiān)視）。I²t 監(jiān)視使用實際負載電流的時間特性計算環(huán)境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時間特性。在這種情況下，要把具體的設備特性（例如熱阻和時間常數）加入到計算中。當轉換器打開時，計算過程從初始值開始，該初始值在關斷/線路供電故障之前確定。在設置參數時必須把環(huán)境條件（環(huán)境溫度和安裝高度）考慮進來。

  計算獲得的替代消耗層溫度上升超過允許值時，I²t監(jiān)視會發(fā)出響應。作為響應，有兩種選擇可以被參數化：

  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%，則認為電源部分處于“低溫"狀態(tài)。該狀態(tài)可以使用二進制可分配輸出查詢。

  帶過載間歇運行時具有極限特性的磁場結構

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

  每個極限特性會把一個特定裝置的最大基本負載電流表示成針對最小負載持續(xù)時間（極限基本負載電流）的過載系數（極限基本負載電流，按額定直流電流的 a% 計算）。對于負載循環(huán)的剩余持續(xù)時間，最大允許過載電流通過過載系數確定。如果對于所需的過載系數沒有極限特性，則要遵守針對下一個最高過載系數的極限特性。

  極限特性的勵磁對于 300s 負載循環(huán)有效。使用基本計算算法，負載循環(huán)可以長于或短于 300s 的負載循環(huán)持續(xù)時間組態(tài)。現在使用兩個基本任務顯示。

• 最長負載持續(xù)時間t_an從低溫電源部分和恒定負載時算起，

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

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

• 電樞電流設置值下降到額定直流電流報警，或

• 設備關機故障