DS2020DACAG2 er et næste generations AC/DC strømkonverteringsmodul, der tilhører Power Distribution Module (PDM) serien af General Electric (GE) industrielle kontrolsystemer. Som en specifik model af DACA-familien (AC-til-DC-konverter) er kernefunktionen i DS2020DACAG2 at konvertere 115 V eller 230 V AC-indgangseffekt til 125 V DC-udgangseffekt, hvilket leverer en stabil og pålidelig DC-busforsyning til GE-kontrolsystemer såsom Mark VIe og EX2100. Modulet har en nominel udgangseffekt på cirka 1000 W, med en maksimal udgangsstrøm på op til 9,5 A DC. Den fungerer som en direkte, form-og-pasform erstatning og ydeevneopgradering til den tidligere generation DS2020DACAG1.
DS2020DACAG2 er mere end en simpel strømomformer; det spiller en afgørende rolle i strømforsyningsarkitekturen for hele kontrolsystemet. Når styresystemet bruger 125 V DC som sin primære strømkilde (med eller uden batteri), er DACA-modulet ansvarlig for at konvertere elektrisk energi fra AC-nettet eller en ekstra AC-bus til DC-strøm. Denne DC-udgang kombineres derefter med batteristrømmen gennem diodekobling, hvilket danner en yderst pålidelig redundant DC-bus. Endnu vigtigere er det, at DS2020DACAG2 integrerer en energilagringskondensatorbank med stor kapacitet, som kan give yderligere energireserve under et fuldstændigt tab af AC-input, hvilket forlænger systemets gennemløbstid og tillader kontrolsystemet at fortsætte med at fungere normalt under en kortvarig strømafbrydelse.
Ydeevneopgraderinger og kompatibilitet
DS2020DACAG2 har to væsentlige ydelsesforbedringer i forhold til sin forgænger. For det første er dens nominelle udgangseffekt blevet væsentligt øget, hvilket gør den i stand til at levere tilstrækkelig strøm til større kontrolsystemer. For det andet, og mest værdifuldt, understøtter det nye modul parallel drift - udgangene fra to DS2020DACAG2-moduler kan parallelkobles direkte for at give en større total udgangsstrøm med en maksimal parallel udgangsstrøm på op til 16,5 A DC. Med den forrige generations model blev parallelisering ikke anbefalet på grund af nuværende delebegrænsninger.
Med hensyn til kompatibilitet er DS2020DACAG2 en fuldt bagudkompatibel erstatning for DS2020DACAG1. Alle systemer, der bruger den ældre modulversion, kan opgraderes direkte uden ændringer af panelledninger eller mekaniske monteringsstrukturer. GE anbefaler at bruge DS2020DACAG2 som standardstrømmodulet til alle nye paneldesigns for fuldt ud at udnytte dets højere effekttæthed og fleksible parallelkoblingsevne.
Kernefunktionelle funktioner
1. Bredt område AC-indgang og automatisk konfiguration
DS2020DACAG2 understøtter to nominelle AC-indgangsspændingsområder: 105 til 132 V AC (nominelt 115 V AC) og 210 til 265 V AC (nominelt 230 V AC). Indgangsfrekvensområdet er 47 til 63 Hz, hvilket dækker de vigtigste industrielle strømforsyningsstandarder verden over. Valg af indgangsspænding udføres gennem en indfangningskabelledning inde i modulet: Sæt kablet i stik JTX1 vælger 115 V AC-indgang, mens tilslutning af det til JTX2 vælger 230 V AC-indgang. Dette enkle og pålidelige design eliminerer behovet for besværlige eksterne jumpere eller kontakter og forhindrer også spændingsuoverensstemmelser forårsaget af forkert betjening.
2. Fuldbølge ensretning og højeffektiv filtrering
DS2020DACAG2 anvender en fuldbølgebroensrettertopologi og en udgangsfilterkondensatorbank til at konvertere AC-indgangen til jævn DC-udgang. Ved en nominel 115 V AC-indgang og en belastning på 9,5 A er udgangsspændingen cirka 107 V DC, hvilket giver en udgangseffekt på cirka 1017 W. Udgangsbølgespændingen styres effektivt til inden for 4 V spids-til-spids, hvilket opfylder de strenge krav fra GE-kontrolsystemet til DC-buskvalitet. Bemærk, at modulet ikke inkluderer et internt inputfilter; hvis en applikation har specifikke harmoniske krav til elnettet, skal brugeren installere et eksternt harmonisk dæmpningsfilter på AC-indgangssiden.
3. Energilagring med stor kapacitet og strømgennemkørsel
Udgangsfilterkondensatorerne i DS2020DACAG2 bruges ikke kun til rippeludjævning, men udfører også en kritisk energilagringsfunktion. Når AC-indgangen er fuldstændig tabt, kan den energi, der er lagret i kondensatorerne, fortsætte med at drive styresystemet i en periode, kendt som holde-op-tiden. Ved en nominel 115 V AC-indgang og en fuld 9,5 A-belastning er holdetiden for udgangsspændingen til at falde fra dens nominelle værdi til 70 V DC cirka 29,5 millisekunder. Ved en 132 V AC-indgang og samme belastning kan holdetiden nå op på 48,8 millisekunder. Denne funktion giver en værdifuld overgangsperiode for systemet, tilstrækkelig til at køre gennem korte spændingsfald eller opretholde busspændingen under batteriskift.
4. Fleksibel enkelt-modul og parallel drift
I enkeltmodulapplikationer kan DS2020DACAG2 levere en maksimal udgangsstrøm på 9,5 A DC (med en omgivelsestemperatur på -30 til 45 °C). Når belastningskravet overstiger et enkelt moduls klassificering, kan udgangene fra to moduler parallelkobles direkte med en maksimal parallel udgangsstrøm på 16,5 A DC. For at sikre korrekt strømdeling mellem de to moduler under parallel drift, skal følgende forhold nøje overholdes: Begge moduler skal tilsluttes den samme AC-kilde for at sikre fuldstændig konsistente indgangsspændinger. På grund af variationer i åben kredsløbsspænding og udgangsimpedans mellem individuelle moduler, skal udgangsstrømmen for hvert modul nedsættes korrekt, når de er parallelt. GE giver en sandsynlighedsfordelingskurve til systemdesignreference og anbefaler at bibeholde en 15 % sikkerhedsmargin i parallelle konfigurationer.
5. Sikker udledningsmekanisme
Når strømmen afbrydes til vedligeholdelse eller moduludskiftning, aflades udgangskondensatorerne på DS2020DACAG2 automatisk gennem det interne udluftningsmodstandsnetværk. Under nominel indgangsspænding, ubelastede forhold, vil udgangsspændingen falde til mindre end 50 V DC inden for et minut efter, at AC-indgangen er afbrudt. Ikke desto mindre, før enhver håndtering, bør en tekniker altid bruge et voltmeter til at bekræfte, at kondensatorerne er helt afladet, især hvis der er mistanke om en fejl i det interne udluftningskredsløb.
Installations- og udskiftningsprocedurer
DS2020DACAG2-modulet har fire monteringshuller i bunden og er fastgjort til gulvet i styreskabet ved hjælp af bolte. AC-indgang og DC-udgang ledes centralt gennem et enkelt 12-positions JZ-stik, som passer til det tilsvarende JZ2- eller JZ3-stik på Power Distribution Module (PDM).
Standardproceduren for moduludskiftning er som følger:
Fjern strømmen fra DACA-modulet, og lad udgangsspændingen aflades i mindst et minut.
Frakobl strøm input/output kablet (JZ stik) på højre side af modulets top.
Fjern de fire bolte, der fastgør DACA-modulet til skabsgulvet.
Fjern det gamle modul.
Bemærk placeringen af kondensatorstrømstikket øverst til venstre på det fjernede modul (JTX1 til 115 V AC, JTX2 til 230 V AC).
Sørg for, at kondensatorens strømstik på det nye modul er i samme position som det fjernede.
Placer det nye DACA-modul i samme position som det fjernede.
Fastgør det nye modul til skabsgulvet med de fire bolte, der blev fjernet tidligere.
Geninstaller strømindgangs-/udgangsstikket (JZ-stik) på højre side af modulets top.
Gendan strømmen til DACA-modulet.
Vedligeholdelse og fejlfinding
Selve DS2020DACAG2-modulet er ikke udstyret med aktive diagnosefunktioner. Dens driftsstatus overvåges indirekte af PPDA-effektdiagnostiske I/O-pakken i PDM-systemet: PPDA'en opfanger de positive og negative busspændinger i forhold til jord for at vurdere, om spændingsamplituden er normal, og for at detektere jordfejl eller tilstedeværelsen af en AC-komponent. Et DACA-modulfejl manifesterer sig typisk som en lav udgangsspænding eller ingen udgang, som kan diagnosticeres foreløbigt via PPDA-diagnosesiden eller PDM-frontpanelets indikatorer.
Almindelige fejl og mulige årsager:
Nul udgangsspænding : Kontroller, om AC-indgangseffekten er normal, om JZ-stikket er sat ordentligt i, og om en intern sikring er sprunget (hvis monteret).
Overdreven udgangsrippel : Dette kan indikere ældning eller beskadigelse af udgangsfilterets kondensatorer; udskiftning af modulet anbefales.
Overtemperaturafbrydelse : Kontroller, om skabsventilationen er blokeret, og om den omgivende temperatur overstiger det nominelle område.
Modulet er et design, der ikke kan serviceres af brugeren; enhver intern fejl skal løses ved fuldstændig moduludskiftning. Lockout/Tagout-procedurer skal udføres før udskiftning, og det skal verificeres, at alle strømkilder tilsluttet DACA-modulet er afbrudt.
Forholdsregler for anvendelse
I 240 V AC-applikationer skal der lægges særlig vægt på at forhindre utilsigtede krydsforbindelser mellem AC-forsyninger og DC-bussen. Da de fleste AC-strømforsyningssystemer har en jordet neutral, vil summen af AC-spidsspændingen og 125 V DC, hvis der opstår en utilsigtet kontakt mellem 125 V DC og AC-spændingen, blive påført de MOV'er, der er forbundet mellem DC og jord, hvilket potentielt overskrider deres kapacitet og forårsager skade. I 120 V AC-applikationer kan MOV-klassificeringen modstå spidsspændingen uden skader. Derfor, efter ethvert vedligeholdelsesarbejde, der involverer både AC- og DC-ledninger, skal ledningsføringens korrekthed kontrolleres omhyggeligt.
For paralleldriftskonfigurationer skal begge moduler tilsluttes den samme AC-strømkilde for at sikre ens indgangsspændinger. Undladelse af at gøre det vil forårsage alvorlig strømubalance, hvilket potentielt overbelaster et af modulerne.
