تابلوی مقیاس گذاری فیدبک ولتاژ GE DS200NATOG3A

DS200NATOG3A یک برد مقیاس‌بندی فیدبک ولتاژ است که توسط General Electric (GE) Motors & Industrial Systems برای سیستم‌های LCI (Load Commutated Inverter) و سیستم‌های کنترل پل SCR طراحی شده است. این برد که متعلق به سری ناتو (تصویر مقیاس بازخورد ولتاژ) است، بخشی از گروه G3 است و نسخه A را نشان می‌دهد. به عنوان یک جزء حیاتی در سیستم‌های درایو ولتاژ بالا جنرال الکتریک برای اندازه‌گیری دقیق و ارائه بازخورد ولتاژهای پل SCR عمل می‌کند.

عملکرد اصلی تابلوی مقیاس‌بندی فیدبک ولتاژ ناتو تضعیف سیگنال‌های ولتاژ بالا AC (سه فاز) و ولتاژ بالا DC (باس مثبت و منفی) از پل SCR به سطوح ولتاژ پایین است که می‌تواند توسط سیستم کنترل پردازش شود، و تابلوهای کنترلی را قادر می‌سازد تا سیگنال‌های فیدبک پل VME را به‌طور دقیق دریافت کنند. این برد شامل پنج رشته مقاومت دقیق یکسان و متصل به سری است که مربوط به ولتاژهای متناوب سه فاز (فاز A، B، C) و ولتاژ باس DC مثبت و منفی است. با انتخاب کانکتورهای ورودی مختلف و ترکیبات سیم پرش، می توان برد را طوری پیکربندی کرد که سطوح مختلف ولتاژ ورودی را در خود جای دهد و یک خروجی ولتاژ پایین یکپارچه را برای سیستم کنترل فراهم کند.

برد DS200NATOG3A نسخه گروه G3 است که پیکربندی رشته مقاومت را بر اساس نسخه‌های G1 و G2 بهینه می‌کند و طراحی ساده‌تری را برای برآورده کردن طیف وسیع‌تری از نیازهای کاربردی صنعتی ارائه می‌دهد. نسخه G3 برای پاسخگویی به نیازهای محیط های صنعتی با ولتاژ بالا طراحی شده است و دارای ویژگی های زیر است:

• رشته های مقاومتی با دقت بالا: از مقاومت های دقیق متصل شده به صورت سری برای اطمینان از دقت و پایداری تضعیف ولتاژ استفاده می کند.

• پیکربندی ولتاژ انعطاف پذیر: از سطوح مختلف ولتاژ ورودی از طریق ترکیبی از کانکتورهای ضربه ای و سیم پرش ها پشتیبانی می کند.

• پنج کانال تضعیف مستقل: ولتاژهای AC سه فاز و ولتاژ باس DC مثبت/منفی را به طور جداگانه پردازش می کند که در مجموع پنج کانال مستقل را شامل می شود.

• حفاظت از اضافه ولتاژ: هر خروجی رشته مقاومت مجهز به یک واریستور اکسید فلزی (MOV) است تا در صورت قطع کابل خروجی از ولتاژ بیش از حد خروجی جلوگیری کند.

• طراحی فشرده: تمام سیگنال های ولتاژ ضعیف شده را از طریق یک کانکتور کابل نواری 20 پین خروجی می دهد و سیم کشی را ساده می کند.

• طراحی غیرفعال: برد فاقد فیوز، LED یا اجزای قابل تعویض توسط کاربر است که اطمینان بالایی را تضمین می کند.

این محصول به طور گسترده در سیستم‌های اینورتر با تغییر بار LCI، درایوهای فرکانس متغیر ولتاژ متوسط ​​و بالا، سیستم‌های راه‌اندازی موتور سنکرون بزرگ، و کاربردهای مختلف الکترونیک قدرت صنعتی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق ولتاژ پل SCR دارند، استفاده می‌شود.

II. توابع کلیدی

1. کاهش ولتاژ ولتاژ بالا

عملکرد اصلی برد DS200NATOG3A تضعیف سیگنال های ولتاژ بالا از پل SCR به سطوح ولتاژ پایین است که می تواند توسط سیستم کنترل پردازش شود. برد شامل پنج رشته مقاومت دقیق است که هر کدام مربوط به یک سیگنال ولتاژ ورودی است:

نسبت تضعیف هر رشته مقاومت با انتخاب اتصال دهنده های ورودی مختلف و ترکیبات سیم پرش پیکربندی می شود و اطمینان حاصل می شود که سیگنال های خروجی در محدوده قابل قبول سیستم کنترل قرار می گیرند.

2. پیکربندی سطح ولتاژ انعطاف پذیر

برد ناتو نسخه G3 از پیکربندی برای سطوح مختلف ولتاژ ورودی پشتیبانی می کند. با انتخاب کانکتورهای ورودی مختلف (Jx، JxA، JxB) و ترکیبات سیمی، می‌تواند سطوح مختلف ولتاژ را در خود جای دهد. نسخه G3 ساختار رشته مقاومت را بر اساس G1 و G2 بهینه می‌کند و گزینه‌های پیکربندی انعطاف‌پذیرتری را برای انطباق با طیف وسیع‌تری از سناریوهای کاربردی فراهم می‌کند.

3. حفاظت از اضافه ولتاژ

هر خروجی رشته مقاومت با یک واریستور اکسید فلزی (MOV) موازی می شود. اگر کابل نوار خروجی در حالی که ولتاژ ورودی وجود دارد جدا شود، MOV از بالا رفتن بیش از حد ولتاژ خروجی جلوگیری می کند و مدارهای کنترل پایین دست را از آسیب محافظت می کند. یک سر هر MOV از طریق پین‌های کانکتور JV به کانکتور زمینی JG متصل می‌شود.

4. خروجی سیگنال

ولتاژهای خروجی تضعیف شده از پنج رشته مقاومت از طریق یک کانکتور کابل روبانی 20 پین JV به صفحه پشتی VME (VBPL) خروجی می شود. تخصیص پین کانکتور JV انتقال کامل سیگنال و عملکرد خوب ضد تداخل را تضمین می کند.

5. طراحی غیرفعال

برد DS200NATOG3A از طراحی کاملاً غیرفعال استفاده می کند و فاقد فیوز، LED، اجزای قابل تنظیم یا قطعات قابل تعویض توسط کاربر است. این طراحی قابلیت اطمینان برد را افزایش می دهد و احتمال خرابی را کاهش می دهد. اما در صورت خرابی برد، باید به عنوان یک واحد کامل تعویض شود.

III. معماری سخت افزار

1. ساختار هیئت مدیره

برد DS200NATOG3A از ساختار برد مدار چاپی استاندارد با طراحی ساده شده استفاده می کند که فقط شامل مدارهای تضعیف ولتاژ بالا ضروری است. هیئت شامل:

• پنج رشته مقاومت دقیق: هر رشته از چندین مقاومت دقیق تشکیل شده است که به صورت سری به هم متصل شده اند.

• ورودی Stab Connectors: در مجموع 15 (3 در هر رشته) برای اتصال سیگنال های ورودی ولتاژ بالا.

• Wire Jumpers: برای پیکربندی سطوح ولتاژ گروه G3.

• کانکتور کابل روبان خروجی JV: کانکتور 20 پین برای خروجی سیگنال های ولتاژ ضعیف.

• واریستورهای اکسید فلزی: 5 عدد، یک عدد در هر رشته، حفاظت از اضافه ولتاژ را فراهم می کند.

• نقاط تست: 5، فقط برای تست ولتاژ پایین کارخانه.

2. ترکیب رشته مقاومت

نسخه G3 از طراحی رشته مقاومتی بهینه شده استفاده می کند که ساختار رشته مقاومت را ساده می کند و در عین حال دقت اندازه گیری را حفظ می کند. تعداد و پیکربندی خاص مقاومت‌ها در هر رشته را می‌توان با توجه به نیازهای برنامه تنظیم کرد و گزینه‌های پیکربندی انعطاف‌پذیرتری را ارائه داد.

3. اتصال دهنده ها

این برد دارای 15 اتصال دهنده ورودی است که به پنج گروه سه تایی تقسیم شده است. قرارداد نامگذاری و توابع به شرح زیر است:

4. جامپر سیم

نسخه G3 برای دستیابی به تنظیمات سطح ولتاژ مختلف، از پیکربندی سیم‌پرشی بهینه‌سازی شده استفاده می‌کند. تعداد و محل خاص جامپرهای سیم را می توان با توجه به نیازهای کاربردی واقعی تعیین کرد.

IV. شرح مفصل رابط

1. اتصال خروجی JV

JV یک رابط کابل نواری 20 پین است که برای خروجی پنج سیگنال ولتاژ ضعیف شده به صفحه پشتی VME (VBPL) استفاده می شود. تخصیص پین به شرح زیر است:

2. ورودی Stab Connectors

این برد دارای 15 اتصال دهنده ورودی است که به پنج گروه سه تایی تقسیم شده است. نام و عملکرد هر کانکتور به شرح زیر است:

3. جامپر سیم

برد گروه G3 برای دستیابی به پیکربندی سطح ولتاژ از جامپرهای سیمی استفاده می کند. تعداد و محل خاص جامپرهای سیم را می توان با توجه به نیازهای کاربردی واقعی تعیین کرد.

V. پیکربندی و تنظیمات

1. پیکربندی سطح ولتاژ

سطح ولتاژ برد ناتو نسخه G3 با انتخاب ترکیبی از کانکتورهای ضربه ای ورودی و جامپرهای سیم پیکربندی می شود. روش پیکربندی خاص را می توان با توجه به نیازهای واقعی برنامه تعیین کرد و انعطاف پذیری بیشتری را ارائه کرد.

2. ملاحظات تعویض برد

هنگام تعویض برد ناتو، اطمینان حاصل کنید که تنظیمات سیم جامپر روی برد جدید با تنظیمات برد در حال تعویض مطابقت دارد. از آنجایی که بردهای گروه G1، G2 و G3 دارای تنظیمات سخت افزاری متفاوتی هستند (تعداد مقاومت ها و تنظیمات سیم جامپر)، بردهای جایگزین باید از یک گروه باشند.

VI. نصب و نگهداری

1. محل نصب

برد DS200NATOG3A معمولاً در ناحیه ولتاژ بالا در نزدیکی پل SCR نصب می شود و مستقیماً از طریق کانکتورهای stab به سیگنال های ولتاژ بالا و از طریق کابل روبان JV به صفحه پشتی VME سیستم کنترل متصل می شود.

2. مراحل نصب

1. بررسی خاموش بودن برق: برق سیستم را خاموش کنید، چند دقیقه صبر کنید تا خازن های ولتاژ بالا تخلیه شوند و از تجهیزات تست ولتاژ بالا برای بررسی عدم وجود برق استفاده کنید.

2. درب کابینت را باز کنید: به قسمت سیم کشی چاپ شده دسترسی پیدا کنید.

3. موقعیت نصب را تعیین کنید: موقعیت نصب برد ناتو را مشخص کنید.

4. برد را نصب کنید: برد ناتو را با پایه ها تراز کنید و با واشرهای قفلی محکم کنید.

5. کابل‌های ورودی را وصل کنید: کانکتورهای مناسب را بر اساس پیکربندی انتخاب کنید و کابل‌های ورودی ولتاژ بالا را وصل کنید.

6. کابل خروجی را وصل کنید: کابل روبان JV را به برد توزیع و وضعیت گیت یا صفحه پشتی VME وصل کنید.

7. تأیید روشن شدن برق: پس از اتمام نصب، تأیید روشن شدن را مطابق با مراحل راه اندازی سیستم انجام دهید.

3. مراحل حذف

1. بررسی خاموش بودن برق: مطمئن شوید که سیستم خاموش شده است و آزمایش کنید تا مطمئن شوید برق وجود ندارد.

2. کابل ها را جدا کنید: کابل روبان JV و تمام کانکتورهای ورودی ورودی را با دقت جدا کنید.

3. واشرهای قفلی را بردارید: واشرهای قفلی که برد را محکم می کنند را بردارید.

4. تخته را بردارید: تخته را در سطح نگه دارید و با دو دست آن را با دقت بردارید.

4. توصیه های تعمیر و نگهداری

• ایمنی ولتاژ بالا: همیشه از خطرات ولتاژ بالا در طول تعمیر و نگهداری آگاه باشید. حتی پس از خاموش شدن سیستم، خازن های ولتاژ بالا ممکن است همچنان شارژ را حفظ کنند.

• اقدامات احتیاطی ESD: همیشه هنگام کار با تخته ها از تسمه اتصال به زمین استفاده کنید. تابلوها را در کیسه های ضد الکتریسیته ساکن نگهداری کنید.

• بازرسی دوره ای: بررسی کنید که کانکتورهای ضربه ای محکم و کابل های نواری سالم باشند.

• مدیریت قطعات یدکی: توصیه می شود برای به حداقل رساندن زمان خرابی، حداقل یک برد ناتو یکسان را در محل نگهداری کنید.

VII. برنامه های کاربردی

تخته مقیاس گذاری فیدبک ولتاژ DS200NATOG3A به طور گسترده در کاربردهای صنعتی زیر استفاده می شود:

• LCI Load-Commutated Inverter Systems: سیگنال های بازخورد ولتاژ دقیقی را برای پل های SCR ارائه می دهد.

• درایوهای فرکانس متغیر ولتاژ متوسط ​​و بالا: اندازه گیری ولتاژ را در درایوهای 4.16 کیلوولت و ولتاژ بالاتر ارائه می دهد.

• سیستم های راه اندازی موتور سنکرون بزرگ: ولتاژ پل را در هنگام راه اندازی موتور کنترل می کند.

• سیستم های راه اندازی توربین گازی: بازخورد ولتاژ را در استارترهای استاتیک ارائه می دهد.

• تجهیزات الکترونیک قدرت صنعتی: کاربردهای مختلفی که نیاز به اندازه گیری ولتاژهای بالای پل SCR دارند.