GE DS200SDCIG2A DC napájecí zdroj

DS200SDCIG2A je stejnosměrná napájecí a přístrojová deska navržená společností General Electric (GE) Drive Systems pro stejnosměrné měniče řady DC2000. Tato deska patřící do řady SDCI (DC Power Supply and Instrumentation Board) je součástí skupiny G2 a představuje revizi A. Jedná se o kritickou součást v rámci systému DC2000 DC měniče, která je zodpovědná za konverzi napájení, úpravu signálu a měření přístrojů a je vhodná pro aplikace měničů se vstupním napětím až 600 V AC.

Primární funkcí napájecího a přístrojového modulu SDCI DC je převádět vstupní energii z řídicího napájecího transformátoru na různé logické napájecí zdroje požadované řídicím systémem měniče. Kromě toho poskytuje hradlové obvody kotvy SCR a měření a úpravu signálů střídavého vedení a stejnosměrného motoru. Tato deska integruje více funkcí, včetně konverze napájení, měření signálu a ovládání brány, což z ní činí základní součást pro dosažení přesného ovládání a spolehlivé ochrany v systémech pohonů DC2000.

Verze SDCI desky G2 se od verze G1 liší především tím, že neobsahuje vnitřní obvod budiče pole a místo toho je navržena pro použití s ​​externím budičem. Díky tomu je verze G2 vhodná pro aplikace s vysoce výkonnými stejnosměrnými měniči, které vyžadují vyšší proudy pole nebo flexibilnější konfiguraci. Deska DS200SDCIG2A je navržena tak, aby splňovala požadavky aplikací průmyslových pohonů a vyznačuje se následujícími vlastnostmi:

• Vícenásobné výkonové výstupy: Poskytuje logické napájecí zdroje +5 V DC (4 A), ±15 V DC (každý 0,4 A), ±24 V DC a 115 V AC (0,4 A).

• Gating Circuit kotvy SCR: Řídí hradlové pulzní transformátory pro SCR kotvy.

• Komplexní měření signálu: Měří proud kotvy, napětí kotvy, proud buzení, proud střídavého vedení, velikost napětí střídavého vedení a sled fází.

• Rozhraní externího budiče: Podporuje připojení k externímu budiči pro splnění požadavků aplikací s vysokým výkonem.

• Konfigurovatelné hardwarové propojky: Podporuje konfiguraci různých funkcí pomocí hardwarových propojek.

• Komplexní ochranné obvody: Více pojistek s indikátory stavu pro pohodlnou diagnostiku poruch.

Tento produkt je široce používán ve vysoce výkonných stejnosměrných pohonných systémech a aplikacích řízení průmyslových pohonů, zejména ve vysoce výkonných průmyslových prostředích vyžadujících externí budiče.

II. Klíčové funkce

1. Více logických výkonových výstupů

Deska DS200SDCIG2A převádí vstupní energii z řídicího napájecího transformátoru na několik stabilních DC a AC výstupů:

• +5 V DC, 4 A: Poskytuje hlavní provozní napájení pro hlavní řídicí desku (SDCC) řídicího systému měniče.

• ±15 V ss, každý 0,4 A: Napájí analogové obvody a obvody pro úpravu signálu.

• ±24 V DC: Poskytuje napájení pro relé a externí zátěže.

• 115 V AC, 0,4 A: Poskytuje střídavé napájení pro externí zařízení, jako jsou ventilátory skříně.

Všechny výkonové výstupy jsou chráněny nadproudovou ochranou a stav pojistek je indikován pomocí LED nebo neonů.

2. Rozhraní externího budiče pole

Na rozdíl od verze G1, verze G2 desky SDCI neobsahuje vnitřní obvod budiče pole a místo toho je navržena pro použití s ​​externím budičem pole. To umožňuje verzi G2 splnit požadavky aplikací s vysoce výkonnými stejnosměrnými měniči, které vyžadují vyšší budicí proudy nebo flexibilnější konfiguraci. Externí budič se připojuje k desce SDCI přes příslušnou svorkovnici, přičemž řídicí signály a podpora napájení zajišťuje deska SDCI.

3. Hradlový obvod kotvy SCR

Deska DS200SDCIG2A poskytuje obvody pro řízení hradlových pulzních transformátorů pro SCR kotvy. Propojuje se s hlavní řídicí deskou (SDCC) prostřednictvím konektoru 1PL, přijímá spouštěcí signály z SDCC a převádí je na úroveň výkonu potřebnou k ovládání bran SCR.

4. Obvody pro měření a instrumentaci signálů

Deska DS200SDCIG2A integruje více obvodů pro měření signálu pro monitorování provozních podmínek pohonného systému:

• Měření proudu kotvy: Měří proud kotvy přes bočník.

• Měření napětí kotvy: Měří velikost napětí kotvy.

• Měření budícího proudu: Měří budicí proud motoru (z externího budiče).

• Měření proudu střídavého proudu: Měří střídavý proud ve fázích L1 a L3 prostřednictvím transformátorů střídavého proudu (ACCT).

• Měření AC síťového napětí: Měří velikost AC síťového napětí a sled fází.

Tyto měřicí signály jsou přenášeny na hlavní řídicí desku SDCC přes konektor 1PL pro řízení a ochranné funkce.

5. Řídicí obvod stykače MA

Deska DS200SDCIG2A obsahuje řídicí obvod stykače MA AC. Hardwarová propojka JP2 se používá ke konfiguraci zpoždění výpadku stykače. Během normálního provozu tento obvod zpožďuje rozepnutí střídavého stykače, aby bylo zajištěno, že veškerý proud zátěže byl zhasnut. Propojka JP2 poskytuje přibližně 100 ms zpoždění (normální provoz) nebo minimální zpoždění (výrobní test).

6. Řídicí obvod stykače MD

Deska SDCI poskytuje výstup měniče MD stykače. Hardwarová propojka JP1 se používá ke konfiguraci zdroje ovládání pro stykač MD:

• Pozice 1-2: MD je nezávisle řízeno softwarem MCP (normální provoz).

• Pozice 2-3: Hardware MD je podřízen provozu MA.

7. Rozhraní transformátoru proudu střídavého proudu

Deska DS200SDCIG2A používá přepínač SW1 k volbě odporu zátěže pro proudové transformátory střídavého proudu, které vyhovují systémům pohonů s různými jmenovitými proudy. Nastavení 16polohového SW1 se volí na základě jmenovitého stejnosměrného proudu měniče a poměru otáček CT, což zajišťuje správnou funkci ochranné funkce AC okamžitého nadproudu (IOC). Když sekundární proud ACCT hlavního vedení překročí 144 mA, jsou CT směrovány přes 10:1 snižující CT na desce SHV/SHVM.

III. Hardwarová architektura

1. Struktura představenstva

Deska DS200SDCIG2A používá standardní strukturu desky s plošnými spoji a je instalována v řídicí skříni měniče, která se nachází za hlavní řídicí deskou SDCC. Deska obsahuje:

• Vícenásobné napájecí obvody: Poskytují výstupy +5 V, ±15 V, ±24 V stejnosměrného a 115 V střídavého proudu.

• Obvody pro měření signálu: Pro měření proudu kotvy, napětí, budícího proudu, AC síťového proudu a AC síťového napětí.

• Obvody pohonu hradla: Budiž hradlové pulzní transformátory SCR kotvy.

• Rozhraní externího budiče: Pro připojení externího budiče.

• Ochranné obvody: Vícenásobné pojistky (FU1-FU3, FU5, FU6).

• Stavové indikátory: Neonové lampy (LT1, LT5, LT6) a LED diody (CR51, CR55).

• Konfigurovatelné komponenty: Propojky JP1, JP2 a přepínač SW1.

• Více konektorů: 1PL, 2PL, 5PL, 1CPL, CNPL, CPTPL, FAPL, NPL, PPL atd.

2. Klíčové rozdíly oproti verzi G1

3. Místo montáže

Deska DS200SDCIG2A je instalována v nosiči desky řídicí skříně měniče, který se nachází za hlavní řídicí deskou SDCC. Chcete-li vyměnit kartu SDCI, musíte kartu SDCC zvednout dopředu, abyste získali přístup k desce SDCI.

4. Popis konektoru

Deska DS200SDCIG2A obsahuje různé konektory pro napájení, řídicí signály a signály měření:

5. Pojistky a indikátory

IV. Podrobný popis rozhraní

1. Konektor 1PL

Konektor 1PL je primární komunikační rozhraní mezi deskou SDCI a hlavní řídicí deskou SDCC, které přenáší:

• Signály stavu napájení (DPSEN)

• Zpětnovazební signály fázového proudu (/IA, /IB, /IC)

• Signály zpětné vazby napětí (V(BA), V(CA), VDC)

• Signál synchronizace linky (LINESYN)

• Signály povolení pohonu brány (ENA, ENB, ENC)

• Chybové signály (FAULT1, FAULT2)

• Signál resetování systému (/RST1)

2. Konektor 2PL

2PL konektor poskytuje napájecí vstupy z desky napájecího zdroje do SDCI, včetně:

• /PSEN: signál povolení napájení

• Napájení ±15 V ss, ±24 V ss a +5 V ss

• DCOM: napájení společné

3. Konektor 5PL

Konektor 5PL se připojuje ke kartě PCCA Power Connect Card, která vysílá impulzní signály brány SCR.

4. Konektor 1CPL

Konektor 1CPL se připojuje ke střídavým proudovým transformátorům (ACCT) na fázích L1 a L3 a přivádí sekundární proudové signály CT do desky SDCI.

5. Konektory CNPL, CPTPL, FAPL

Tyto konektory se propojují s externími zařízeními:

• CNPL: Výstup ovládání stykače MA

• CPTPL: Řízení výstupu výkonového transformátoru

• FAPL: Výkon ventilátoru

6. Konektory NPL, PPL

Tyto konektory se propojují s bránou modulu SCR a katodou:

• NPL: N2 SCR katoda a hradlo

• PPL: P1 SCR katoda a hradlo

V. Konfigurace a nastavení

1. Konfigurace hardwarového propojky

Konfigurovatelný hardware na desce SDCI obsahuje dva jumpery (JP1, JP2) a jeden DIP přepínač (SW1):

2. Nastavení přepínače DIP SW1

SW1 volí odpor zátěže pro proudové transformátory AC vedení. Nastavení je založeno na jmenovitém stejnosměrném proudu měniče a poměru otáček CT:

3. Úvahy o výměně pojistek

• FU1: Pojistka napájení 115 V AC. Pokud dojde k přepálení, zkontrolujte chyby v zapojení nebo přetížení. Při foukání a připojení zátěže se rozsvítí neonová lampa LT1.

• FU2: +24 V, +15 V, +5 V pojistka napájení. Běžně způsobeno náhodným zkratem +24 V. Pokud pojistka nadále vypaluje i po odpojení 1PL, 2PL a 5PL, vyměňte desku SDCI.

• FU3: -24 V, -15 V pojistka napájení. Běžně způsobeno náhodným zkratem -24 V. Pokud pojistka i nadále vypaluje s odpojenými 1PL, 2PL a 5PL, vyměňte desku SDCI.

• FU5/FU6: Pojistky obvodu související s externím budičem. V případě sfouknutí se rozsvítí neonové lampy LT5/LT6. Mezi možné příčiny patří porucha externího budiče, zkrat kabeláže nebo porucha desky SDCI.

VI. Instalace a údržba

1. Místo montáže

Deska SDCI je instalována v nosiči desky řídicí skříně měniče, který se nachází za hlavní řídicí deskou SDCC. Chcete-li vyměnit kartu SDCI, musíte kartu SDCC zvednout dopředu, abyste získali přístup k desce SDCI.

2. Postup výměny

1. Vypnutí: Vypněte napájení jednotky, počkejte několik minut, než se vybijí kondenzátory napájecího zdroje, a otestujte, zda není žádné napájení.

2. Otevřená dvířka skříně: Vstupte do oblasti desky s plošnými spoji, kde najdete přední desku SDCC.

3. Zvedněte desku SDCC: Zatáhněte za zámky na obou stranách skříně, zvedněte desku SDCC a nakloňte ji dopředu, abyste odkryli desku SDCI.

4. Odpojit kabely: Opatrně odpojte všechny kabely. U plochých kabelů uchopte strany konektoru kabelu a jemně zatáhněte; u kabelů s vytahovacími poutky opatrně zatáhněte za poutko.

5. Uvolnění západek: Zatlačením plastových západek vyjměte starou desku SDCI.

6. Konfigurace nové desky: Nastavte všechny konfigurovatelné součásti (JP1, JP2, SW1) na nové desce do stejných pozic jako na vyměňované desce.

7. Instalace nové desky: Nainstalujte novou kartu SDCI a ujistěte se, že všechny západky zapadnou na místo.

8. Znovu připojte kabely: Znovu připojte všechny kabely podle označení a ujistěte se, že jsou správně usazeny na obou koncích.

9. Resetujte desku SDCC: Vraťte desku SDCC na její místo a zajistěte zámky.

3. Doporučení pro údržbu

• Opatření proti ESD: Při manipulaci s deskami vždy noste zemnící pásek. Desky skladujte v antistatických sáčcích.

• Pravidelná kontrola: Zkontrolujte, zda nejsou uvolněné konektory a zda správně fungují indikátory stavu pojistek.

• Kontrola externího budiče: Pravidelně kontrolujte připojení a provozní stav externího budiče.

• Správa náhradních dílů: Doporučuje se mít na místě alespoň jednu identickou desku SDCI jako náhradní, aby se minimalizovaly prostoje.

VII. Aplikace

Napájecí a přístrojová deska DS200SDCIG2A DC je široce používána v následujících průmyslových aplikacích:

• DC2000 High-Power DC Drive Systems: Poskytuje funkce konverze výkonu a měření signálu pro vysoce výkonné stejnosměrné motorové pohony vyžadující externí budiče.

• Vysokovýkonné stejnosměrné měniče: Vhodné pro aplikace stejnosměrných měničů vyžadující vysoké budicí proudy.

• Řízení průmyslových procesů: Poskytuje řídicí výkon a zpětnovazební měření v průmyslových procesech vyžadujících vysoce výkonné stejnosměrné motorové pohony.

• Projekty upgradů a modernizace systému: Nahrazuje napájecí a přístrojové desky ve starších systémech pohonů a zvyšuje spolehlivost systému.