Чем заменить преобразователи Siemens: российские аналоги | НТЦ «Приводная Техника»

Преобразователи частоты Siemens много лет используются на промышленных предприятиях в составе насосных станций, компрессорных установок, конвейеров, производственных линий, бурового оборудования и других систем регулируемого электропривода.

Поэтому при модернизации оборудования все чаще возникает вопрос: чем заменить частотник Siemens и как подобрать российские аналоги приводов Siemens без ухудшения характеристик технологического процесса?

Главная ошибка при такой замене — искать новый преобразователь только по мощности. Если установлен Siemens 500 кВт, это еще не означает, что любой российский ПЧ 500 кВт станет его полноценной заменой.

Необходимо сравнить:

• напряжение;
• номинальный ток;
• перегрузочную способность;
• тип электродвигателя;
• диапазон скоростей;
• требуемый момент;
• режим торможения;
• обратную связь;
• интерфейсы;
• входы и выходы;
• функции безопасности;
• архитектуру АСУ ТП;
• условия эксплуатации.

На действующем сайте НТЦ «Приводная Техника» преобразователи серии МТ прямо рассматриваются как российская альтернатива зарубежным приводам, включая Siemens. При этом производитель подчеркивает, что аналог необходимо подбирать по совокупности параметров конкретного объекта, а не только по мощности и напряжению.

Разберем, какие преобразователи Siemens встречаются в промышленности, в каких случаях серия МТ может использоваться при импортозамещении и что необходимо проверить до начала модернизации.

Что обычно подразумевают под частотником Siemens

Запрос «частотник Siemens» охватывает сразу несколько семейств преобразовательной техники.

Сегодня Siemens развивает линейку SINAMICS, внутри которой существуют преобразователи для разных задач и диапазонов мощности.

Например:

• SINAMICS G120;
• SINAMICS G120C;
• SINAMICS G120X;
• SINAMICS G120P;
• SINAMICS G130;
• SINAMICS G150;
• SINAMICS S120;
• другие специализированные решения.

Это принципиально разные по назначению системы.

Например, текущий SINAMICS G120 представляет собой модульный общепромышленный преобразователь с диапазоном мощности примерно от 0,55 до 250 кВт.

SINAMICS G120P ориентирован в том числе на насосно-вентиляторные и процессные применения и представлен в более широком диапазоне мощности — до 630 кВт.

SINAMICS G130/G150 относятся уже к более мощному промышленному сегменту. Для G130 Siemens указывает диапазоны до 800 кВт в зависимости от класса напряжения, а шкафные G150 могут использоваться и на значительно более высоких мощностях.

SINAMICS S120 — это модульная высокопроизводительная приводная система для сложных одноосевых и многоосевых задач, где могут требоваться высокая динамика и развитая интеграция в автоматизацию.

Поэтому единого универсального аналога приводов Siemens не существует.

Почему нельзя просто искать «аналог Siemens»

Предположим, на предприятии установлен преобразователь Siemens.

Для правильной замены сначала необходимо определить:

какой именно Siemens?

Даже внутри одной серии могут отличаться:

• силовые модули;
• блоки управления;
• напряжение;
• ток;
• мощность;
• тормозные функции;
• коммуникационные платы;
• энкодерные модули;
• функции безопасности.

Например, SINAMICS G120 построен по модульному принципу: система формируется из силового модуля, блока управления и других компонентов.

Следовательно, при замене нельзя ограничиться фотографией надписи SINAMICS на шкафу.

Необходимо определить полную конфигурацию.

С чего начать поиск аналога привода Siemens

Первый этап — техническое обследование существующей системы.

Желательно получить:

• полное обозначение преобразователя;
• фотографию шильдика;
• электрические схемы;
• список дополнительных модулей;
• настройки привода;
• программу или описание обмена с АСУ ТП;
• данные электродвигателя;
• характеристики механизма.

Для сложного промышленного объекта дополнительно желательно иметь нагрузочную диаграмму.

Только после этого можно обоснованно подобрать российскую замену.

Первый критерий — класс напряжения

Новый преобразователь должен соответствовать:

• питающей сети;
• электродвигателю;
• силовой инфраструктуре предприятия.

Например, НТЦ «Приводная Техника» указывает для МТ1000/МТ2000 применение в трехфазных сетях 400 и 690 В, а общая продуктовая страница также упоминает системы 380, 400 и 690 В.

Поэтому при замене Siemens первым делом необходимо определить фактический класс напряжения существующего привода.

Второй критерий — мощность

Мощность в киловаттах позволяет приблизительно определить класс оборудования.

Например:

• двигатель 500 кВт;
• установлен Siemens соответствующего типоразмера;
• рассматривается российский ПЧ аналогичного мощностного класса.

Но на этом подбор не заканчивается.

НТЦ «Приводная Техника» указывает для МТ1000/МТ2000 диапазон мощности от 450 до 5600 кВт.

Следовательно, эта серия относится прежде всего к мощному промышленному электроприводу.

И здесь возникает важный нюанс.

МТ1000/МТ2000 — не замена любого SINAMICS

Это необходимо прямо учитывать при проектировании и SEO-позиционировании.

Например, SINAMICS G120 имеет диапазон мощности от 0,55 до 250 кВт.

Поэтому МТ1000/МТ2000 с диапазоном от 450 кВт нельзя считать прямой альтернативой большинству маломощных G120.

А вот если на предприятии используются мощные решения Siemens, например отдельные исполнения:

• SINAMICS G130;
• SINAMICS G150;
• SINAMICS S120;
• другие мощные шкафные или модульные системы,

то диапазоны уже могут пересекаться, и МТ становится одним из вариантов для рассмотрения.

Окончательный вывод делается только после анализа конкретного привода.

Почему ток важнее совпадения мощности

Допустим:

Siemens — 500 кВт.

Подбирается российский преобразователь:

500 кВт.

На первый взгляд мощности совпадают.

Но необходимо сравнить номинальный выходной ток.

Двигатель может иметь:

• определенный номинальный ток;
• высокий рабочий ток;
• повышенную нагрузку;
• тяжелый пуск.

Если новый ПЧ имеет недостаточный токовый рейтинг, совпадение по киловаттам не поможет.

Поэтому при подборе необходимо использовать принцип:

выходной ток российского преобразователя должен соответствовать требованиям двигателя и рабочего цикла.

Перегрузочная способность

Следующий критичный параметр — способность преобразователя кратковременно обеспечивать ток выше номинального.

Она особенно важна для:

• конвейеров;
• дробилок;
• кранов;
• лебедок;
• буровых механизмов;
• прокатных станов.

Если Siemens работал на механизме с регулярными перегрузками, российский аналог должен выдерживать аналогичный или необходимый технологический режим.

Поэтому нужно знать:

• величину перегрузки;
• продолжительность;
• количество перегрузочных циклов.

НТЦ «Приводная Техника» также относит перегрузочную способность к основным параметрам, которые необходимо учитывать при замене зарубежного ПЧ.

Какой механизм управляет Siemens

Одинаковый преобразователь по мощности может использоваться для совершенно разных задач.

Например:

500 кВт насос

и:

500 кВт механизм крана

— это разные приводные задачи.

Для насоса характерна относительно плавная нагрузка.

Для кранового привода возможны:

• высокий стартовый момент;
• частые разгоны;
• частые торможения;
• реверсы;
• работа на малой скорости;
• генераторные режимы.

Поэтому при поиске аналога привода Siemens необходимо сначала анализировать механизм.

Замена Siemens на насосной станции

Насосные агрегаты — одно из наиболее распространенных применений частотного регулирования.

ПЧ может использоваться для:

• изменения производительности;
• поддержания давления;
• поддержания расхода;
• плавного пуска;
• ограничения пусковых нагрузок;
• автоматического регулирования.

Если заменяется частотник Siemens на насосе, необходимо проверить:

• мощность двигателя;
• номинальный ток;
• диапазон частоты;
• алгоритм регулирования;
• сигнал датчика давления;
• работу ПИД-регулятора;
• интерфейс АСУ ТП.

Насосные установки входят в число заявленных применений серии МТ.

Для мощного насосного агрегата МТ1000/МТ2000 может рассматриваться как российский вариант при соответствии электрических и функциональных характеристик.

Замена Siemens на вентиляторе или дымососе

Здесь задача во многом аналогична насосной.

ПЧ регулирует скорость двигателя в зависимости от требуемого:

• расхода воздуха;
• давления;
• температуры;
• технологического режима.

Для такого механизма особенно важны:

• длительный режим работы;
• энергоэффективность;
• стабильность;
• автоматическое регулирование.

Вентиляторы, компрессоры и дымососы также относятся Momentum к типичным областям использования серии МТ.

Замена Siemens G120X

SINAMICS G120X предназначен прежде всего для насосов и вентиляторов, включая водоснабжение, водоотведение и HVAC. Siemens предусматривает для этой серии специализированные функции, связанные с насосными и вентиляционными задачами.

Поэтому при замене G120X недостаточно воспроизвести только регулирование оборотов.

Необходимо проверить, используются ли на предприятии специализированные функции, например:

• управление несколькими насосами;
• автоматический перезапуск;
• технологические режимы насосов;
• пропуск критических скоростей;
• специальные аварийные алгоритмы.

Если какая-либо функция используется, ее необходимо реализовать либо в новом ПЧ, либо средствами АСУ ТП.

Кроме того, из-за диапазона мощности серии G120X далеко не каждый такой привод относится к сегменту МТ1000/МТ2000.

Замена Siemens G130

SINAMICS G130 — уже значительно более интересный пример для мощного промышленного импортозамещения.

Siemens указывает для G130 применение, в частности, на:

• насосах;
• вентиляторах;
• компрессорах;
• экструдерах;
• смесителях.

Для различных напряжений диапазон мощности G130 достигает сотен киловатт, включая исполнения до 800 кВт.

Таким образом, в верхней части мощностного диапазона G130 появляется пересечение с МТ1000/МТ2000.

Но даже здесь нельзя использовать формулу:

G130 500 кВт = МТ 500 кВт.

Необходимо сравнить полную конфигурацию.

Замена Siemens G150

SINAMICS G150 представляет собой шкафное промышленное решение.

Siemens предлагает такие преобразователи для мощных одно-двигательных приводов, включая насосы, вентиляторы, компрессоры и другие промышленно-процессные механизмы.

Именно для таких мощных шкафных систем российское импортозамещение на основе серии МТ может быть особенно актуально.

При этом необходимо сравнить:

• входную силовую часть;
• выходную силовую часть;
• коммутационное оборудование;
• фильтры;
• дроссели;
• тормозную систему;
• охлаждение;
• защиту;
• управление.

То есть фактически сравниваются уже не два «частотника», а два комплектных электропривода.

Замена Siemens S120

SINAMICS S120 относится к другой категории.

Siemens позиционирует его как модульную высокопроизводительную систему для сложных промышленных механизмов и motion-control задач.

S120 может использоваться там, где важны:

• высокая динамика;
• регулирование момента;
• несколько осей;
• общая структура приводов;
• сложное взаимодействие с системой управления.

Поэтому вопрос:

«Чем заменить Siemens S120?»

требует особенно детального анализа.

Для некоторых мощных технологических приводов может быть разработано российское решение на базе МТ, однако оно не обязательно будет повторять внутреннюю архитектуру S120.

Главное — воспроизвести требуемую функцию технологической системы.

Что считать настоящим аналогом Siemens S120

Правильнее сравнивать не названия оборудования, а техническое задание.

Например, старый S120 обеспечивает:

• привод двигателя 1000 кВт;
• регулирование момента;
• работу с энкодером;
• обмен с ПЛК;
• торможение;
• заданную динамику.

Тогда новый российский привод должен обеспечить именно эти функции.

Не обязательно повторять:

• название модулей Siemens;
• структуру меню;
• оригинальную программную архитектуру.

Важно получить эквивалентный технологический результат.

Тип электродвигателя

Еще один важный вопрос — каким двигателем управляет Siemens.

Современные преобразователи могут работать с различными типами электрических машин.

Поэтому необходимо определить:

• асинхронный двигатель;
• синхронный двигатель;
• синхронный реактивный двигатель;
• другой тип.

Для собственной DSP-платформы НТЦ «Приводная Техника» заявлены алгоритмы управления асинхронными, синхронными и синхронными реактивными электродвигателями.

Следовательно, при проектировании российского аналога можно рассматривать разные типы двигателя, но соответствие конкретной машины необходимо подтверждать инженерным расчетом.

Скалярное или векторное управление

В простых насосно-вентиляторных применениях требования к динамике могут быть сравнительно невысокими.

Для:

• кранов;
• прокатных станов;
• буровых механизмов;
• тяжелых конвейеров

может требоваться значительно более точное управление моментом.

Поэтому необходимо установить:

• какой режим использовался в Siemens;
• нужна ли высокая точность скорости;
• нужен ли момент на малых оборотах;
• требуется ли обратная связь.

Нельзя заменять сложный векторный привод простым общепромышленным алгоритмом только потому, что совпадает мощность двигателя.

Энкодер при замене Siemens

На части механизмов используется энкодер.

Он необходим, например, когда требуется:

• высокая точность скорости;
• устойчивое управление на малых оборотах;
• позиционирование;
• точное управление моментом.

Перед заменой Siemens необходимо определить:

• тип энкодера;
• разрешение;
• уровень сигнала;
• способ подключения.

В программной платформе Momentum предусмотрена обработка сигналов инкрементального энкодера.

Однако конкретная совместимость существующего датчика должна проверяться при разработке проекта.

Почему АСУ ТП — один из самых сложных вопросов

Современный Siemens редко работает полностью самостоятельно.

Как правило, он связан с:

• ПЛК;
• SCADA;
• панелью оператора;
• системой безопасности;
• другими приводами.

Поэтому после замены должен сохраниться обмен данными.

АСУ ТП может передавать преобразователю:

• команду пуска;
• останов;
• направление;
• задание скорости;
• задание момента;
• разрешения.

ПЧ возвращает:

• состояние;
• фактическую скорость;
• ток;
• готовность;
• предупреждения;
• аварии.

Если новый преобразователь использует другой формат обмена, потребуется адаптация системы.

Siemens и PROFINET

Особенно важный момент — промышленная сеть.

SINAMICS широко используется совместно с SIMATIC через PROFINET. Siemens публикует официальные примеры соединения G120 с контроллерами S7 через PROFINET, а S120 также поддерживает интеграцию в PROFINET-системы.

Поэтому перед заменой необходимо проверить:

используется ли на объекте PROFINET?

Если да, этот вопрос должен быть решен еще на этапе технического задания.

Какие интерфейсы опубликованы для серии МТ

На текущей странице коммуникационного программного обеспечения Momentum для серии МТ указаны:

• Profibus DP;
• Modbus RTU;
• Modbus TCP.

Это важный практический момент.

Если старый Siemens работает по Profibus DP, интеграция потенциально может быть проще.

Если существующий объект построен на PROFINET, необходимо заранее согласовать архитектуру замены.

По опубликованному сейчас перечню коммуникационной платы МТ PROFINET не указан. Поэтому нельзя автоматически обещать прямую замену Siemens PROFINET «разъем в разъем».

В зависимости от проекта могут потребоваться:

• изменение коммуникационной архитектуры;
• шлюз;
• адаптация ПЛК;
• другой способ обмена;
• индивидуальное техническое решение.

Profibus при замене Siemens

На более старых промышленных объектах широко встречается Profibus DP.

Для таких систем ситуация может быть проще, поскольку текущая коммуникационная платформа Momentum поддерживает Profibus DP.

Но все равно необходимо сопоставить:

• структуру telegram;
• управляющее слово;
• слово состояния;
• передаваемые значения;
• диагностику;
• аварийные коды.

Совпадение физического протокола еще не означает полного совпадения структуры данных.

Modbus

Если предприятие использует Modbus, серия МТ также предоставляет возможности обмена по:

• Modbus RTU;
• Modbus TCP.

Это позволяет интегрировать преобразователь в широкий спектр промышленных систем управления.

Однако программа ПЛК должна использовать правильные регистры и команды нового оборудования.

Что будет с TIA Portal

Siemens предлагает SINAMICS Startdrive как инструмент параметрирования и ввода приводов в эксплуатацию непосредственно в среде TIA Portal.

Поэтому инженер предприятия мог привыкнуть к схеме:

SIMATIC + TIA Portal + SINAMICS Startdrive.

После перехода на российский ПЧ программная среда будет другой.

Для преобразователей серии МТ НТЦ «Приводная Техника» предоставляет собственное программное обеспечение Momentum ServicePanel для диагностики, параметрирования и управления ПЧ.

Следовательно, при импортозамещении необходимо учитывать не только оборудование, но и изменение сервисных инструментов.

Нужно ли менять ПЛК Siemens

Не обязательно.

На предприятии вполне может сохраниться:

ПЛК Siemens + российский преобразователь частоты.

Например, в одном из опубликованных референсов НТЦ «Приводная Техника» приводная система МТ1000 на буровой установке используется вместе с контроллером Siemens S7-1500.

Это показывает, что импортозамещение не обязательно требует одновременной замены всей автоматизации.

Можно модернизировать приводную часть, сохранив существующий контроллер, если разработана корректная схема взаимодействия.

Частичная или полная модернизация

При замене Siemens возможны разные сценарии.

Вариант 1. Меняется только преобразователь

Подходит, если:

• двигатель исправен;
• шкаф пригоден;
• автоматика современная;
• можно интегрировать новый ПЧ.

Вариант 2. Меняется силовая часть

Сохраняются:

• двигатель;
• ПЛК;
• часть шкафного оборудования.

Но заменяются:

• преобразователь;
• силовые модули;
• коммутационная часть.

Вариант 3. Новый комплектный шкаф

Проектируется новый электропривод с собственным:

• ПЧ;
• коммутационным оборудованием;
• защитами;
• охлаждением;
• системой управления.

Вариант 4. Комплексная модернизация

Заменяются одновременно:

• приводы;
• АСУ ТП;
• шкафы;
• панели оператора;
• часть КИПиА.

Какой вариант выгоднее, определяется после обследования объекта.

Нужно ли менять двигатель

В большинстве проектов такой необходимости автоматически не возникает.

Если существующий двигатель исправен и его характеристики подходят новому преобразователю, его можно сохранить.

Необходимо проверить:

• номинальное напряжение;
• ток;
• мощность;
• скорость;
• частоту;
• состояние изоляции;
• охлаждение;
• датчики температуры;
• энкодер.

Таким образом, можно выполнить импортозамещение привода без замены дорогостоящего двигателя.

Торможение

Важный аспект, который часто забывают при замене Siemens.

Если механизм должен быстро замедляться, двигатель начинает возвращать энергию.

В существующем SINAMICS может использоваться:

• тормозной прерыватель;
• резистор;
• рекуперативная силовая часть;
• общая DC-шина.

При замене необходимо сохранить необходимые тормозные характеристики.

Особенно важно это для:

• кранов;
• лебедок;
• центрифуг;
• прокатных механизмов;
• приводов с большой инерцией.

МТ1000 и МТ2000: различие силовой части

НТЦ «Приводная Техника» указывает различие между двумя вариантами платформы.

Для МТ1000 используется неуправляемый выпрямитель, а для МТ2000 — активный выпрямитель на IGBT.

Поэтому при замене Siemens важно определить требования к входной силовой части.

Если существующая система имеет особые требования к:

• энергетическим потокам;
• рекуперации;
• качеству потребления;
• взаимодействию с сетью,

необходимо учитывать их при выборе конфигурации российского оборудования.

Общая DC-шина

Отдельная задача возникает, если Siemens входит в многодвигательную систему с общей DC-шиной.

Такие архитектуры позволяют энергетически связывать несколько приводов.

Например, один двигатель может тормозить, а другой в этот момент потреблять энергию.

В такой ситуации неправильный подход:

заменить каждый Siemens отдельным независимым частотником.

Сначала необходимо исследовать всю силовую архитектуру.

И только затем решить:

• сохранять ли общую DC-шину;
• использовать ли отдельные ПЧ;
• нужна ли рекуперация;
• каким должен быть новый шкафной комплекс.

Частотник Siemens на кране

Крановые механизмы требуют особенно внимательного подхода.

Здесь важны:

• большой пусковой момент;
• работа на малых скоростях;
• частые реверсы;
• торможение;
• управление механическим тормозом;
• повторно-кратковременный режим.

НТЦ «Приводная Техника» отдельно выделяет крановые системы среди применений серии МТ и указывает важность управления моментом, плавного пуска, торможения и работы с перегрузками.

Поэтому МТ может использоваться как основа российского кранового электропривода, но алгоритм необходимо проектировать под конкретный механизм.

Siemens на буровой установке

Буровые установки — еще один пример сложного промышленного привода.

Здесь могут использоваться двигатели:

• буровых насосов;
• ротора;
• лебедки;
• верхнего привода.

НТЦ «Приводная Техника» имеет опубликованный проект буровой установки, где применены многодвигательные электроприводы на базе МТ1000, в том числе для насосов, лебедки и ротора.

Поэтому при модернизации буровых систем с Siemens можно рассматривать не только замену отдельного ПЧ, но и создание комплексного российского многодвигательного привода.

Siemens на прокатном стане

Прокатное производство предъявляет высокие требования к:

• скорости;
• моменту;
• динамике;
• синхронизации нескольких механизмов.

В таком проекте недостаточно подобрать «частотник Siemens аналогичной мощности».

Необходимо исследовать:

• главные приводы;
• вспомогательные механизмы;
• взаимодействие осей;
• нагрузочные диаграммы;
• логику АСУ ТП.

Прокатные станы и тяжелые технологические линии входят в перечень применений серии МТ.

Siemens для конвейеров

Конвейер может казаться простой задачей, но это не всегда так.

Необходимо определить:

• длину;
• загрузку;
• момент при запуске;
• возможность запуска с материалом;
• количество двигателей;
• синхронизацию приводов.

Для длинного загруженного конвейера перегрузочные требования могут быть существенно выше, чем для стандартного вентилятора.

Поэтому новый российский ПЧ должен подбираться по нагрузочной характеристике.

Замена Siemens и функции безопасности

Современные SINAMICS могут иметь встроенные функции Safety Integrated.

Например, для G120 Siemens указывает такие функции, как STO и другие варианты безопасного управления движением в зависимости от конфигурации.

Если эти функции задействованы, нельзя просто удалить их при замене.

Необходимо определить:

• какую задачу выполняет функция безопасности;
• какой требуется уровень безопасности;
• как построена цепь аварийного останова.

В российском проекте должна быть разработана эквивалентная безопасная архитектура.

Необходимо ли копировать функциональность Siemens полностью

Не всегда.

Предположим, установлен дорогофункциональный SINAMICS, но предприятие реально использует только:

• пуск;
• останов;
• задание скорости;
• сигнал аварии.

В таком случае нет смысла воспроизводить функции, которые технологический процесс никогда не использовал.

Поэтому обследование позволяет определить реально необходимый функционал.

Это может упростить систему и снизить стоимость модернизации.

Но нельзя убирать функции «на глаз»

Есть и обратная ошибка.

Функция может казаться неиспользуемой, но фактически участвовать:

• в защите;
• в технологической блокировке;
• в диагностике;
• в аварийном режиме.

Поэтому перед исключением любого функционала необходимо изучить:

• схему;
• программу ПЛК;
• параметры Siemens;
• эксплуатационную документацию.

Анализ параметров старого частотника Siemens

Перед демонтажом желательно сохранить:

• файл проекта;
• список параметров;
• настройки двигателя;
• времена разгона;
• времена торможения;
• ограничения скорости;
• токовые ограничения;
• настройки входов и выходов;
• настройки коммуникации.

Эти данные значительно упрощают формирование технического задания для нового привода.

Можно ли использовать настройки Siemens напрямую

Нет.

Номера параметров и внутренняя структура разных ПЧ отличаются.

Например, параметр SINAMICS нельзя просто перенести в российский ПЧ под тем же номером.

Но его функциональное значение можно использовать.

Например:

время разгона Siemens — 30 секунд.

Тогда при настройке российского ПЧ можно обеспечить аналогичную требуемую динамику, если она соответствует возможностям механизма.

Сервисное ПО

В Siemens для настройки современных SINAMICS применяется Startdrive, интегрированный в TIA Portal.

У Momentum используется собственное программное обеспечение, включая Momentum ServicePanel, предназначенное для диагностики, параметрирования и управления ПЧ серии МТ.

Поэтому необходимо заранее подготовить эксплуатационный персонал к работе с новой системой.

Обучение персонала

После модернизации инженеры должны знать:

• как запускать ПЧ;
• где смотреть параметры;
• как читать аварии;
• как выполнять диагностику;
• как сохранять настройки;
• как заменять модули.

Это особенно важно на непрерывных производствах, где длительный поиск причины аварии приводит к дорогостоящему простою.

Модульность серии МТ

МТ1000/МТ2000 имеют модульную конструкцию.

Производитель указывает возможность конфигурировать систему под конкретный технологический процесс, а модульность также позволяет унифицировать запасные элементы и повысить ремонтопригодность.

Для предприятия, ранее использовавшего модульные системы Siemens, это может быть важным преимуществом при построении новой архитектуры электропривода.

Что происходит при отказе силового модуля

На странице МТ1000/МТ2000 производитель отдельно отмечает, что модульная структура позволяет быстрее заменить неисправный элемент, а в определенных конфигурациях при отказе одного модуля возможно продолжение технологического процесса со сниженной мощностью.

Для предприятия это может быть особенно важно там, где останов:

• насоса;
• компрессора;
• технологической линии

приводит к значительным потерям.

Российское производство

На сайте Momentum серия МТ позиционируется как преобразователи частоты российского производства для промышленного применения и импортозамещения зарубежных приводов, включая Siemens.

Но при выборе оборудования важен не только факт производства.

Необходимо оценивать полный жизненный цикл:

• проектирование;
• изготовление;
• испытания;
• монтаж;
• пусконаладку;
• сервис;
• ремонт.

Для сложного промышленного привода именно комплексный подход определяет успешность импортозамещения.

Можно ли заменить только силовой модуль Siemens

Иногда предприятие стремится оставить существующий шкаф и заменить внутри него только часть оборудования.

Технически такой вариант в отдельных случаях возможен, но требует полноценного проектирования.

Нужно проверить:

• размеры;
• крепления;
• охлаждение;
• шинные соединения;
• токи;
• коммутацию;
• электрические зазоры;
• систему управления.

Часто оказывается рациональнее изготовить новую комплектную приводную секцию, чем адаптировать оборудование к старой механической конструкции.

Охлаждение

Мощные преобразователи выделяют значительное количество тепла.

Нельзя считать, что если старый Siemens работал в существующей электрощитовой, новый ПЧ автоматически сможет работать там же.

Необходимо сравнить:

• тепловые потери;
• направление воздушных потоков;
• температуру;
• вентиляцию;
• кондиционирование.

Иногда замена привода требует модернизации климатической системы помещения.

Габариты

Еще одна практическая проблема — физические размеры.

Новый российский привод может быть:

• шире;
• выше;
• глубже

существующего шкафа Siemens.

Может измениться:

• расположение силового ввода;
• направление кабельных трасс;
• вентиляция.

Поэтому габаритный проект необходимо выполнять до поставки оборудования.

EMC и кабельные линии

При замене ПЧ необходимо проверить:

• длину моторного кабеля;
• экранирование;
• заземление;
• фильтры;
• дроссели;
• требования электромагнитной совместимости.

Нельзя считать, что существующая схема подключения Siemens автоматически оптимальна для любого другого преобразователя.

Проверка двигателя перед модернизацией

Если двигатель остается старый, целесообразно проверить его техническое состояние.

Особенно если оборудование эксплуатируется много лет.

Можно проверить:

• изоляцию;
• подшипники;
• токи;
• температуру;
• систему охлаждения;
• энкодер.

Модернизация ПЧ не устранит механические или электрические дефекты самого двигателя.

Испытания до установки

Для сложных проектов желательно максимально проверить оборудование еще до отправки на объект.

Это позволяет заранее проверить:

• управляющие сигналы;
• работу интерфейсов;
• логику;
• аварии;
• часть программного обеспечения.

Чем больше вопросов решено заранее, тем меньше риск увеличить время производственной остановки.

Пусконаладка

После монтажа выполняется настройка двигателя.

Вводятся:

• номинальное напряжение;
• ток;
• мощность;
• частота;
• скорость.

Затем настраиваются:

• диапазон скорости;
• разгон;
• торможение;
• ограничения тока;
• защиты.

После этого привод проверяется на реальном механизме.

Проверка под нагрузкой

Очень важно испытать новый привод не только на холостом ходу.

Например, пустой конвейер может запускаться идеально.

Но при полной загрузке возникает перегрузка.

Поэтому необходимо проверить реальные режимы:

• максимальную нагрузку;
• минимальную скорость;
• максимальную скорость;
• пуск;
• торможение;
• аварийные режимы.

Только после этого можно считать замену завершенной.

Что проверить при подборе аналога Siemens

Удобно использовать следующую таблицу.

Типичные ошибки при замене Siemens

Искать аналог только по киловаттам

Одинаковая мощность не означает одинаковые характеристики.

Не определять точную модель

Запрос «стоит Siemens SINAMICS» дает слишком мало информации.

Игнорировать перегрузку

Особенно опасно на тяжелых механизмах.

Забывать про PROFINET

После замены выясняется, что существующая АСУ ТП рассчитана на другой интерфейс.

Не учитывать э