El DS200SDCIG2A es una placa de instrumentación y fuente de alimentación de CC diseñada por General Electric (GE) Drive Systems para sus variadores de CC de la serie DC2000. Perteneciente a la serie SDCI (placa de instrumentación y fuente de alimentación de CC), esta placa forma parte del grupo G2 y representa la revisión A. Es un componente crítico dentro del sistema de variador de CC DC2000, responsable de la conversión de energía, el acondicionamiento de señales y la medición de instrumentación, y es adecuado para aplicaciones de variador con voltajes de entrada de hasta 600 V CA.
La función principal de la placa de instrumentación y fuente de alimentación de CC SDCI es convertir la energía de entrada del transformador de potencia de control en las diversas fuentes de alimentación lógicas requeridas por el sistema de control del variador. Además, proporciona circuitos de activación SCR de armadura y medición y acondicionamiento de señales de líneas de CA y motores de CC. Esta placa integra múltiples funciones, incluida la conversión de energía, la medición de señales y la activación de puertas, lo que la convierte en un componente central para lograr un control preciso y una protección confiable en los sistemas de accionamiento DC2000.
La versión G2 de la placa SDCI se diferencia de la versión G1 principalmente en que no incluye un circuito excitador de campo interno y, en cambio, está diseñada para usarse con un excitador externo. Esto hace que la versión G2 sea adecuada para aplicaciones de accionamiento de CC de alta potencia que requieren corrientes de campo más altas o una configuración más flexible. La placa DS200SDCIG2A está diseñada para satisfacer las demandas de aplicaciones de accionamiento industrial y presenta las siguientes características:
Múltiples salidas de alimentación: Proporciona fuentes de alimentación lógica de +5 V CC (4 A), ±15 V CC (0,4 A cada una), ±24 V CC y 115 V CA (0,4 A).
Circuito de activación del SCR del inducido: Acciona los transformadores de impulsos de compuerta para los SCR del inducido.
Medición de señal integral: Mide la corriente de armadura, el voltaje de armadura, la corriente de campo, la corriente de línea de CA, la magnitud del voltaje de línea de CA y la secuencia de fases.
Interfaz de excitador externo: admite la conexión a un excitador de campo externo para cumplir con los requisitos de aplicaciones de alta potencia.
Puentes de hardware configurables: admite la configuración de varias funciones a través de puentes de hardware.
Circuitos de protección integral: múltiples fusibles con indicadores de estado para un diagnóstico de fallas conveniente.
Este producto se utiliza ampliamente en sistemas de accionamiento de CC de alta potencia y aplicaciones de control de accionamiento industrial, especialmente en entornos industriales de alta potencia que requieren excitadores externos.
II. Funciones clave
1. Múltiples salidas de potencia lógica
La placa DS200SDCIG2A convierte la potencia de entrada del transformador de potencia de control en múltiples salidas estables de CC y CA:
+5 V CC, 4 A: proporciona energía operativa central para el tablero de control principal (SDCC) del sistema de control del variador.
±15 V CC, 0,4 A cada uno: alimenta circuitos analógicos y circuitos de acondicionamiento de señales.
±24 V CC: Proporciona alimentación para relés y cargas externas.
115 V CA, 0,4 A: proporciona alimentación de CA para dispositivos externos como ventiladores de gabinete.
Todas las salidas de energía están protegidas con protección contra sobrecorriente y el estado de los fusibles se indica mediante LED o lámparas de neón.
2. Interfaz del excitador de campo externo
A diferencia de la versión G1, la versión G2 de la placa SDCI no incluye un circuito excitador de campo interno y, en cambio, está diseñada para usarse con un excitador de campo externo. Esto permite que la versión G2 cumpla con los requisitos de aplicaciones de variadores de CC de alta potencia que exigen corrientes de campo más altas o una configuración más flexible. El excitador de campo externo se conecta a la placa SDCI a través del tablero de terminales apropiado, con señales de control y soporte de energía proporcionados por la placa SDCI.
3. Circuito de activación SCR de armadura
La placa DS200SDCIG2A proporciona circuitos para accionar los transformadores de impulsos de compuerta para los SCR de armadura. Interactúa con el tablero de control principal (SDCC) a través del conector 1PL, recibe señales de activación del SDCC y las convierte en el nivel de potencia requerido para accionar las compuertas SCR.
4. Circuitos de instrumentación y medición de señales
La placa DS200SDCIG2A integra múltiples circuitos de medición de señales para monitorear las condiciones operativas del sistema de accionamiento:
Medición de corriente de armadura: Mide la corriente de armadura a través de una derivación.
Medición de voltaje de armadura: Mide la magnitud del voltaje de armadura.
Medición de corriente de campo: Mide la corriente de campo del motor (desde el excitador externo).
Medición de corriente de línea de CA: Mide la corriente de línea de CA en las fases L1 y L3 a través de transformadores de corriente de CA (ACCT).
Medición de voltaje de línea de CA: Mide la magnitud del voltaje de línea de CA y la secuencia de fases.
Estas señales de medición se transmiten al tablero de control principal SDCC a través del conector 1PL para funciones de control y protección de circuito cerrado.
5. Circuito de control del contactor MA
La placa DS200SDCIG2A incluye un circuito de control de contactor MA AC. El puente de hardware JP2 se utiliza para configurar el retardo de desconexión del contactor. Durante el funcionamiento normal, este circuito retrasa la apertura del contactor de CA para garantizar que se haya extinguido toda la corriente de carga. El puente JP2 proporciona un retraso de aproximadamente 100 ms (funcionamiento normal) o un retraso mínimo (prueba de fabricación).
6. Circuito de control del contactor MD
La placa SDCI proporciona una salida de accionamiento por contactor MD. El puente de hardware JP1 se utiliza para configurar la fuente de control para el contactor MD:
7. Interfaz del transformador de corriente de línea CA
La placa DS200SDCIG2A utiliza el interruptor SW1 para seleccionar la resistencia de carga para los transformadores de corriente de línea de CA, acomodando sistemas de accionamiento con diferentes corrientes nominales. Los ajustes de SW1 de 16 posiciones se seleccionan en función de la corriente CC nominal del variador y la relación de vueltas del CT, lo que garantiza el funcionamiento correcto de la función de protección contra sobrecorriente instantánea (IOC) de CA. Cuando la corriente secundaria ACCT de la línea principal excede los 144 mA, los CT se enrutan a través de CT reductores 10:1 en la placa SHV/SHVM.
III. Arquitectura de hardware
1. Estructura de la Junta
La placa DS200SDCIG2A utiliza una estructura de placa de circuito impreso estándar y se instala en el gabinete de control del variador, ubicado detrás de la placa de control principal SDCC. El tablero incluye:
Múltiples circuitos de alimentación: Proporciona salidas de +5 V, ±15 V, ±24 V CC y 115 V CA.
Circuitos de medición de señal: Para medir corriente de armadura, voltaje, corriente de campo, corriente de línea de CA y voltaje de línea de CA.
Circuitos de accionamiento de puerta: accionan los transformadores de impulsos de puerta SCR de la armadura.
Interfaz de excitador externo: para conectar un excitador de campo externo.
Circuitos de Protección: Fusibles múltiples (FU1-FU3, FU5, FU6).
Indicadores de estado: Lámparas de neón (LT1, LT5, LT6) y LED (CR51, CR55).
Componentes Configurables: Jumpers JP1, JP2 e interruptor SW1.
Múltiples conectores: 1PL, 2PL, 5PL, 1CPL, CNPL, CPTPL, FAPL, NPL, PPL, etc.
2. Diferencias clave con la versión G1
| Característica |
Versión G1 |
Versión G2 |
| Excitador de campo interno |
Incluye excitador interno ≤10 A |
No incluye excitador interno |
| Poder de campo |
Proporcionado internamente |
Debe ser proporcionado por un excitador externo. |
| Aplicaciones aplicables |
Unidades de pequeña y mediana potencia. |
Unidades de alta potencia |
| Fusibles FU5/FU6 |
Utilizado para el campo NRX interno |
Utilizado para circuitos externos relacionados con excitadores. |
3. Ubicación de montaje
La placa DS200SDCIG2A se instala en el portaplacas del gabinete de control del variador, ubicado detrás de la placa de control principal SDCC. Para reemplazar la placa SDCI, la placa SDCC debe levantarse hacia adelante para acceder a la placa SDCI.
4. Descripción del conector
La placa DS200SDCIG2A incluye varios conectores para alimentación, señales de control y señales de medición:
| del conector |
Descripción de la función |
| 1PL |
Comunicación de E/S con el tablero de control principal SDCC |
| 2PL |
Entrada de energía desde la placa de alimentación al SDCI |
| 5PL |
E/S con la tarjeta PCCA Power Connect |
| 1CPL |
Entrada del transformador de corriente CA |
| CNPL |
Salida de control del contactor MA |
| CPTPL |
Controlar la salida del transformador de potencia |
| FAPL |
Salida de potencia del ventilador |
| NPL |
Conexión de puerta y cátodo SCR de N2 |
| PPL |
Conexión de puerta y cátodo SCR P1 |
5. Fusibles e indicadores
| de fusible |
de función |
Indicador |
| FU1 |
Fusible de alimentación de 115 V ca, 1/2 A, 2AG |
LT1 (lámpara de neón) |
| FU2 |
Fusible de fuente de alimentación de +24 V, +15 V, +5 V, 7 A, 2AG |
CR51 (LED rojo) |
| FU3 |
Fusible de alimentación de -24 V, -15 V, 7 A, 2AG |
CR55 (LED rojo) |
| FU5 |
Fusible del circuito relacionado con el excitador externo, 15 A |
LT5 (lámpara de neón) |
| FU6 |
Fusible del circuito relacionado con el excitador externo, 15 A |
LT6 (lámpara de neón) |
IV. Descripción detallada de la interfaz
1. Conector 1PL
El conector 1PL es la interfaz de comunicación principal entre la placa SDCI y la placa de control principal SDCC, transmitiendo:
Señales de estado de energía (DPSEN)
Señales de realimentación de corriente de fase (/IA, /IB, /IC)
Señales de retroalimentación de voltaje (V(BA), V(CA), VDC)
Señal de sincronización de línea (LINESYN)
Señales de habilitación del accionamiento de puerta (ENA, ENB, ENC)
Señales de fallo (FALLO1, FALLO2)
Señal de reinicio del sistema (/RST1)
2. Conector 2PL
El conector 2PL proporciona entradas de energía desde la placa de fuente de alimentación al SDCI, que incluye:
/PSEN: señal de habilitación de la fuente de alimentación
Alimentación de ±15 V CC, ±24 V CC y +5 V CC
DCOM: fuente de alimentación común
3. Conector 5PL
El conector 5PL se conecta a la tarjeta PCCA Power Connect y transmite señales de pulso de puerta SCR.
4. Conector 1CPL
El conector 1CPL se conecta a transformadores de corriente CA (ACCT) en las fases L1 y L3, llevando señales de corriente secundaria CT a la placa SDCI.
5. Conectores CNPL, CPTPL, FAPL
Estos conectores interactúan con dispositivos externos:
CNPL: salida de control del contactor MA
CPTPL: Control de salida del transformador de potencia
FAPL: Salida de potencia del ventilador
6. Conectores NPL, PPL
Estos conectores interactúan con la puerta y el cátodo del módulo SCR:
V. Configuración y ajustes
1. Configuración del puente de hardware
El hardware configurable en la placa SDCI incluye dos puentes (JP1, JP2) y un interruptor DIP (SW1):
| de puente/interruptor |
Función |
Posición predeterminada |
Descripción |
| JP1 |
Fuente de control del contactor MD |
1-2 (MD controlado por el software MCP) |
2-3: Hardware MD esclavo de la operación MA |
| JP2 |
Retardo de desconexión del contactor MA AC |
1-2 (funcionamiento normal, retraso de ~100 ms) |
2-3: retraso mínimo (prueba de fabricación) |
| SW1 |
Selección de carga ACCT |
Basado en la configuración de la unidad |
16 posiciones correspondientes a diferentes rangos de corriente secundaria de CT |
2. Configuración del interruptor DIP SW1
SW1 selecciona la resistencia de carga para los transformadores de corriente de línea de CA. La configuración se basa en la corriente CC nominal del variador y la relación de vueltas del CT:
| Posición |
del interruptor Estado |
CT Rango de corriente secundaria (mA) |
| 0 |
Todo apagado |
0,0 ≤ Tic < 6,1 |
| 1 |
1 en |
6,1 ≤ Tic < 13,4 |
| 2 |
2 en |
13,4 ≤ Tic < 21,1 |
| 3 |
1,2 en adelante |
21,1 ≤ Tic < 28,4 |
| 4 |
3 en |
28,4 ≤ Tic < 39,3 |
| 5 |
1,3 en adelante |
39,3 ≤ Tic < 46,7 |
| 6 |
2,3 en adelante |
46,7 ≤ Tic < 54,4 |
| 7 |
1,2,3 en adelante |
54,4 ≤ Tic < 61,8 |
| 8 |
4 en adelante |
61,8 ≤ Tic < 88,7 |
| 9 |
1,4 en adelante |
88,7 ≤ Tic < 96,0 |
| 10 |
2,4 en adelante |
96,0 ≤ Tic < 103 |
| 11 |
1,2,4 en adelante |
103 ≤ Tic < 111 |
| 12 |
3,4 en adelante |
111 ≤ Tic < 122 |
| 13 |
1,3,4 en adelante |
122 ≤ Tic < 129 |
| 14 |
2,3,4 en adelante |
129 ≤ Tic < 137 |
| 15 |
Todo encendido |
137 ≤ Tic < 144 |
3. Consideraciones sobre el reemplazo de fusibles
FU1: Fusible de alimentación 115 V ac. Si está fundido, verifique si hay errores de cableado o sobrecarga. Cuando se sopla y se conecta una carga, la lámpara de neón LT1 se ilumina.
FU2: Fusible de alimentación +24 V, +15 V, +5 V. Comúnmente causado por un cortocircuito accidental de +24 V. Si el fusible continúa quemándose con 1PL, 2PL y 5PL desconectados, reemplace la placa SDCI.
FU3: Fusible de alimentación -24 V, -15 V. Comúnmente causado por un cortocircuito accidental de -24 V. Si el fusible continúa quemándose con 1PL, 2PL y 5PL desconectados, reemplace la placa SDCI.
FU5/FU6: Fusibles del circuito relacionado con el excitador externo. Si se funden, se encienden las lámparas de neón LT5/LT6. Las posibles causas incluyen falla del excitador externo, cortocircuito en el cableado o falla de la placa SDCI.
VI. Instalación y mantenimiento
1. Ubicación de montaje
La placa SDCI se instala en el portaplacas del gabinete de control del variador, ubicado detrás de la placa de control principal SDCC. Para reemplazar la placa SDCI, la placa SDCC debe levantarse hacia adelante para acceder a la placa SDCI.
2. Procedimiento de sustitución
Apagado: apague la alimentación del variador, espere varios minutos hasta que se descarguen los capacitores de la fuente de alimentación y pruebe para verificar que no haya energía.
Abra la puerta del gabinete: acceda al área del tablero de cableado impreso, ubicando el tablero SDCC frontal.
Levante la placa SDCC: tire de las cerraduras a cada lado del gabinete, levante la placa SDCC e inclínela hacia adelante para exponer la placa SDCI.
Desconectar cables: desconecte con cuidado todos los cables. Para cables planos, agarre los lados del conector del cable y tire suavemente; para cables con lengüetas, tire con cuidado de la lengüeta.
Libere los broches: empuje hacia atrás los broches de plástico para quitar la placa SDCI antigua.
Configurar nueva placa: configure todos los componentes configurables (JP1, JP2, SW1) en la nueva placa en las mismas posiciones que en la placa que se está reemplazando.
Instalar nueva placa: Instale la nueva placa SDCI, asegurándose de que todos los broches encajen en su posición.
Vuelva a conectar los cables: Vuelva a conectar todos los cables como están etiquetados, asegurándose de que estén correctamente asentados en ambos extremos.
Restablecer la placa SDCC: Regrese la placa SDCC a su posición y asegure las cerraduras.
3. Recomendaciones de mantenimiento
Precauciones contra ESD: Utilice siempre una correa de conexión a tierra cuando manipule las placas. Guarde las placas en bolsas antiestáticas.
Inspección periódica: Verifique que los conectores no estén flojos y que los indicadores de estado de los fusibles funcionen correctamente.
Inspección del excitador externo: verifique periódicamente la conexión y el estado de funcionamiento del excitador externo.
Gestión de repuestos: se recomienda mantener al menos una placa SDCI idéntica en el sitio como repuesto para minimizar el tiempo de inactividad.
VII. Aplicaciones
La placa de instrumentación y fuente de alimentación de CC DS200SDCIG2A se utiliza ampliamente en las siguientes aplicaciones industriales:
Sistemas de accionamiento de CC de alta potencia DC2000: Proporciona funciones de conversión de energía y medición de señal para variadores de motor de CC de alta potencia que requieren excitadores externos.
Variadores de CC de alta potencia: Adecuados para aplicaciones de variadores de CC que requieren altas corrientes de campo.
Control de procesos industriales: proporciona potencia de control y medición de retroalimentación en procesos industriales que requieren motores de CC de alta potencia.
Actualizaciones del sistema y proyectos de modernización: reemplaza la fuente de alimentación y las placas de instrumentación en sistemas de transmisión más antiguos, lo que mejora la confiabilidad del sistema.
