منبع تغذیه DC GE DS200SDCIG2A

DS200SDCIG2A یک منبع تغذیه DC و برد ابزار دقیق است که توسط General Electric (GE) Drive Systems برای درایوهای DC سری DC2000 طراحی شده است. این برد متعلق به سری SDCI (تغذیه برق و برد ابزار دقیق Dc)، بخشی از گروه G2 است و نسخه A را نشان می دهد. این یک جزء حیاتی در سیستم درایو DC2000 DC است که مسئول تبدیل توان، تهویه سیگنال و اندازه گیری ابزار دقیق است و برای کاربردهای درایو با ولتاژ ورودی تا 60 V مناسب است.

وظیفه اصلی منبع تغذیه Dc SDCI و برد ابزار دقیق تبدیل توان ورودی از ترانسفورماتور قدرت کنترل به منابع تغذیه منطقی مختلف مورد نیاز سیستم کنترل درایو است. علاوه بر این، مدارهای دروازه ای آرمیچر SCR و اندازه گیری و تهویه خط AC و سیگنال های موتور DC را فراهم می کند. این برد عملکردهای متعددی از جمله تبدیل توان، اندازه‌گیری سیگنال و هدایت دروازه را یکپارچه می‌کند و آن را به یک جزء اصلی برای دستیابی به کنترل دقیق و حفاظت قابل اعتماد در سیستم‌های درایو DC2000 تبدیل می‌کند.

نسخه G2 برد SDCI در درجه اول با نسخه G1 تفاوت دارد که شامل مدار تحریک کننده میدان داخلی نیست و در عوض برای استفاده با یک تحریک کننده خارجی طراحی شده است. این باعث می‌شود که نسخه G2 برای برنامه‌های درایو DC با قدرت بالا که به جریان‌های میدان بالاتر یا پیکربندی انعطاف‌پذیرتر نیاز دارند، مناسب باشد. برد DS200SDCIG2A برای پاسخگویی به نیازهای درایوهای صنعتی طراحی شده است و دارای ویژگی های زیر است:

• خروجی های برق چندگانه: منبع تغذیه منطقی +5 V dc (4 A)، ± 15 V dc (هر کدام 0.4 A)، ± 24 V dc و 115 V ac (0.4 A) منبع تغذیه منطقی است.

• آرمیچر SCR Gating Circuit: ترانسفورماتور پالس گیت را برای SCR های آرمیچر به حرکت در می آورد.

• اندازه‌گیری جامع سیگنال: جریان آرمیچر، ولتاژ آرمیچر، جریان میدان، جریان خط AC، مقدار ولتاژ خط AC و توالی فاز را اندازه‌گیری می‌کند.

• رابط اکسترنال اکسایتر: از اتصال به یک محرک میدان خارجی برای برآوردن نیازهای برنامه پرقدرت پشتیبانی می کند.

• جامپرهای سخت افزاری قابل تنظیم: از پیکربندی عملکردهای مختلف از طریق جامپرهای سخت افزاری پشتیبانی می کند.

• مدارهای حفاظت جامع: فیوزهای متعدد با نشانگرهای وضعیت برای تشخیص راحت عیب.

این محصول به طور گسترده در سیستم های درایو DC با قدرت بالا و برنامه های کاربردی کنترل درایو صنعتی، به ویژه در محیط های صنعتی با قدرت بالا که به محرک های خارجی نیاز دارند، استفاده می شود.

II. توابع کلیدی

1. چند خروجی قدرت منطقی

برد DS200SDCIG2A برق ورودی از ترانسفورماتور قدرت کنترل را به چندین خروجی DC و AC ثابت تبدیل می کند:

• +5 V dc، 4 A: توان عملیاتی هسته را برای برد کنترل اصلی (SDCC) سیستم کنترل درایو فراهم می کند.

• ± 15 ولت dc، هر کدام 0.4 آمپر: مدارهای آنالوگ و مدارهای تهویه سیگنال را تغذیه می کند.

• ± 24 ولت dc: توان رله ها و بارهای خارجی را تامین می کند.

• 115 ولت ac، 0.4 A: برق AC را برای دستگاه های خارجی مانند فن های کابینت تامین می کند.

تمام خروجی های برق با حفاظت جریان اضافه محافظت می شوند و وضعیت فیوز از طریق LED یا لامپ های نئون نشان داده می شود.

2. رابط محرک میدان خارجی

برخلاف نسخه G1، نسخه G2 برد SDCI شامل مدار تحریک کننده میدان داخلی نیست و در عوض برای استفاده با یک تحریک کننده میدان خارجی طراحی شده است. این به نسخه G2 اجازه می‌دهد تا الزامات برنامه‌های درایو DC پرقدرت را که نیاز به جریان‌های میدان بالاتر یا پیکربندی انعطاف‌پذیرتری دارند، برآورده کند. محرک میدان خارجی از طریق برد ترمینال مناسب، با سیگنال های کنترلی و پشتیبانی برق که توسط برد SDCI ارائه می شود، به برد SDCI متصل می شود.

3. مدار دروازه ای آرمیچر SCR

برد DS200SDCIG2A مدارهایی را برای به حرکت درآوردن ترانسفورماتورهای پالس گیت برای SCR های آرمیچر فراهم می کند. از طریق کانکتور 1PL با برد کنترل اصلی (SDCC) ارتباط برقرار می کند، سیگنال های ماشه را از SDCC دریافت می کند و آنها را به سطح توان مورد نیاز برای راه اندازی گیت های SCR تبدیل می کند.

4. مدارهای اندازه گیری سیگنال و ابزار دقیق

برد DS200SDCIG2A مدارهای اندازه گیری سیگنال چندگانه را برای نظارت بر شرایط عملکرد سیستم درایو یکپارچه می کند:

• اندازه گیری جریان آرمیچر: جریان آرمیچر را از طریق شنت اندازه گیری می کند.

• Armature Voltage Measurement: اندازه ولتاژ آرمیچر را اندازه گیری می کند.

• اندازه‌گیری جریان میدانی: جریان میدان موتور (از محرک خارجی) را اندازه‌گیری می‌کند.

• اندازه گیری جریان خط AC: جریان خط AC را در فازهای L1 و L3 از طریق ترانسفورماتورهای جریان AC (ACCTs) اندازه گیری می کند.

• اندازه گیری ولتاژ خط AC: اندازه ولتاژ خط AC و توالی فاز را اندازه گیری می کند.

این سیگنال های اندازه گیری از طریق کانکتور 1PL برای کنترل حلقه بسته و عملکردهای حفاظتی به برد کنترل اصلی SDCC منتقل می شوند.

5. مدار کنترل کنتاکتور MA

برد DS200SDCIG2A شامل مدار کنترل کنتاکتور MA AC است. جامپر سخت افزاری JP2 برای پیکربندی تاخیر خروج کنتاکتور استفاده می شود. در طول کار عادی، این مدار باز شدن کنتاکتور AC را به تاخیر می اندازد تا اطمینان حاصل شود که تمام جریان بار خاموش شده است. جامپر JP2 تقریباً 100 میلی ثانیه تاخیر (عملکرد عادی) یا حداقل تاخیر (تست ساخت) را ارائه می دهد.

6. مدار کنترل کنتاکتور MD

برد SDCI خروجی درایو کنتاکتور MD را فراهم می کند. جامپر سخت افزاری JP1 برای پیکربندی منبع کنترل برای کنتاکتور MD استفاده می شود:

• موقعیت 1-2: MD به طور مستقل توسط نرم افزار MCP کنترل می شود (عملکرد عادی).

• موقعیت 2-3: سخت افزار MD به عملیات MA تبدیل شده است.

7. رابط ترانسفورماتور جریان AC Line

برد DS200SDCIG2A از سوئیچ SW1 برای انتخاب مقاومت بار برای ترانسفورماتورهای جریان AC استفاده می کند که سیستم های درایو با جریان های نامی متفاوت را در خود جای می دهد. تنظیمات 16 موقعیت SW1 بر اساس جریان DC نامی درایو و نسبت چرخش CT انتخاب می‌شوند و از عملکرد صحیح عملکرد حفاظتی بیش از حد آنی AC (IOC) اطمینان می‌دهند. هنگامی که جریان ثانویه ACCT خط اصلی از 144 میلی آمپر تجاوز می کند، CT ها از طریق CT های کاهنده 10:1 روی برد SHV/SHVM هدایت می شوند.

III. معماری سخت افزار

1. ساختار هیئت مدیره

برد DS200SDCIG2A از ساختار برد مدار چاپی استاندارد استفاده می کند و در کابین کنترل درایو، که در پشت برد کنترل اصلی SDCC قرار دارد، نصب می شود. هیئت شامل:

• مدارهای برق چندگانه: خروجی های +5 ولت، 15 ± ولت، 24 ولت dc و 115 ولت خروجی متناوب را فراهم می کند.

• مدارهای اندازه گیری سیگنال: برای اندازه گیری جریان آرمیچر، ولتاژ، جریان میدان، جریان خط AC و ولتاژ خط AC.

• مدارهای درایو گیت: ترانسفورماتورهای پالس گیت آرمیچر SCR را به حرکت درآورید.

• رابط External Exciter: برای اتصال یک تحریک کننده میدان خارجی.

• مدارهای حفاظتی: فیوزهای متعدد (FU1-FU3، FU5، FU6).

• نشانگرهای وضعیت: لامپ های نئون (LT1، LT5، LT6) و LED (CR51، CR55).

• اجزای قابل تنظیم: جامپرهای JP1، JP2 و سوئیچ SW1.

• اتصالات چندگانه: 1PL، 2PL، 5PL، 1CPL، CNPL، CPTPL، FAPL، NPL، PPL و غیره

2. تفاوت های کلیدی با نسخه G1

3. محل نصب

برد DS200SDCIG2A در حامل برد کابینت کنترل درایو که در پشت برد کنترل اصلی SDCC قرار دارد نصب می شود. برای تعویض برد SDCI، برد SDCC باید به جلو بلند شود تا به برد SDCI دسترسی داشته باشید.

4. توضیحات رابط

برد DS200SDCIG2A شامل کانکتورهای مختلفی برای قدرت، سیگنال های کنترل و سیگنال های اندازه گیری است:

5. فیوزها و نشانگرها

IV. شرح مفصل رابط

1. رابط 1PL

کانکتور 1PL رابط ارتباطی اولیه بین برد SDCI و برد کنترل اصلی SDCC است که:

• سیگنال های وضعیت برق (DPSEN)

• سیگنال های بازخورد جریان فاز (/IA، /IB، /IC)

• سیگنال های بازخورد ولتاژ (V(BA)، V(CA)، VDC)

• سیگنال همگام سازی خط (LINESYN)

• سیگنال‌های فعال کردن درایو دروازه (ENA، ENB، ENC)

• سیگنال های خطا (FAULT1، FAULT2)

• سیگنال بازنشانی سیستم (/RST1)

2. رابط 2PL

کانکتور 2PL ورودی های برق را از برد منبع تغذیه به SDCI فراهم می کند، از جمله:

• /PSEN: سیگنال فعال کردن منبع تغذیه

• ± 15 ولت dc، ± 24 ولت dc، و + 5 ولت جریان مستقیم

• DCOM: منبع تغذیه مشترک

3. رابط 5PL

کانکتور 5PL به PCCA Power Connect Card متصل می شود و سیگنال های پالس گیت SCR را ارسال می کند.

4. رابط 1CPL

کانکتور 1CPL به ترانسفورماتورهای جریان AC (ACCTs) در فازهای L1 و L3 متصل می شود و سیگنال های جریان ثانویه CT را به برد SDCI می آورد.

5. اتصالات CNPL، CPTPL، FAPL

این کانکتورها با دستگاه های خارجی ارتباط برقرار می کنند:

• CNPL: خروجی کنترل کنتاکتور MA

• CPTPL: خروجی ترانسفورماتور قدرت را کنترل کنید

• FAPL: خروجی برق فن

6. اتصالات NPL، PPL

این کانکتورها با گیت و کاتد ماژول SCR ارتباط دارند:

• NPL: کاتد و گیت N2 SCR

• PPL: کاتد و گیت P1 SCR

V. پیکربندی و تنظیمات

1. پیکربندی جامپر سخت افزار

سخت افزار قابل تنظیم بر روی برد SDCI شامل دو جامپر (JP1، JP2) و یک سوئیچ DIP (SW1) است:

2. تنظیمات DIP Switch SW1

SW1 مقاومت بار را برای ترانسفورماتورهای جریان خط AC انتخاب می کند. این تنظیم بر اساس جریان DC نامی درایو و نسبت چرخش CT است:

3. ملاحظات تعویض فیوز

• FU1: فیوز منبع تغذیه 115 ولت ac. در صورت دمیدن، خطاهای سیم کشی یا اضافه بار را بررسی کنید. هنگام دمیدن و اتصال بار، لامپ نئون LT1 روشن می شود.

• FU2: فیوز منبع تغذیه +24 ولت، +15 ولت، + 5 ولت. معمولاً ناشی از قطع تصادفی 24 ولت است. اگر فیوز با قطع 1PL، 2PL و 5PL همچنان به منفجر شدن ادامه داد، برد SDCI را تعویض کنید.

• FU3: فیوز منبع تغذیه -24 ولت، -15 ولت. معمولاً به دلیل قطع تصادفی -24 ولت ایجاد می شود. اگر فیوز با قطع 1PL، 2PL، و 5PL همچنان به منفجر شدن ادامه داد، برد SDCI را تعویض کنید.

• FU5/FU6: فیوزهای مداری مرتبط با محرک خارجی. در صورت دمیدن، لامپ های نئونی LT5/LT6 روشن می شوند. دلایل احتمالی شامل خرابی محرک خارجی، کوتاهی سیم کشی یا خرابی برد SDCI است.

VI. نصب و نگهداری

1. محل نصب

برد SDCI در حامل برد کابینت کنترل درایو که در پشت برد کنترل اصلی SDCC قرار دارد نصب می شود. برای تعویض برد SDCI، برد SDCC باید به جلو بلند شود تا به برد SDCI دسترسی داشته باشید.

2. روش تعویض

1. خاموش: برق درایو را خاموش کنید، چند دقیقه صبر کنید تا خازن های منبع تغذیه تخلیه شوند و آزمایش کنید تا مطمئن شوید برق وجود ندارد.

2. درب کابینت را باز کنید: به قسمت صفحه سیم‌کشی چاپ شده دسترسی داشته باشید و برد SDCC رو به جلو را قرار دهید.

3. برد SDCC را بلند کنید: قفل ها را در دو طرف کابینت بکشید، برد SDCC را بلند کنید و آن را به سمت جلو کج کنید تا برد SDCI نمایان شود.

4. کابل ها را جدا کنید: همه کابل ها را با احتیاط جدا کنید. برای کابل های نواری، کناره های رابط کابل را بگیرید و به آرامی بکشید. برای کابل های دارای زبانه کششی، زبانه را با دقت بکشید.

5. گیره های آزاد: گیره های پلاستیکی را به عقب فشار دهید تا برد قدیمی SDCI جدا شود.

6. پیکربندی برد جدید: همه اجزای قابل تنظیم (JP1، JP2، SW1) روی برد جدید را در همان موقعیت هایی قرار دهید که روی برد در حال تعویض.

7. نصب برد جدید: برد SDCI جدید را نصب کنید، مطمئن شوید که همه گیره ها در موقعیت خود قرار می گیرند.

8. کابل‌ها را دوباره وصل کنید: همه کابل‌ها را همانطور که برچسب زده شده دوباره وصل کنید، مطمئن شوید که در هر دو انتها به درستی قرار گرفته‌اند.

9. ریست برد SDCC: برد SDCC را به موقعیت خود برگردانید و قفل ها را محکم کنید.

3. توصیه های تعمیر و نگهداری

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

• بازرسی دوره ای: اتصالات را از نظر شل بودن و نشانگرهای وضعیت فیوز برای عملکرد صحیح بررسی کنید.

• بازرسی محرک خارجی: به طور منظم وضعیت اتصال و عملکرد محرک خارجی را بررسی کنید.

• مدیریت قطعات یدکی: توصیه می شود حداقل یک برد SDCI یکسان را به عنوان یدکی در محل نگهداری کنید تا زمان خرابی به حداقل برسد.

VII. برنامه های کاربردی

برد منبع تغذیه و ابزار دقیق DS200SDCIG2A به طور گسترده در کاربردهای صنعتی زیر استفاده می شود:

• سیستم‌های درایو DC پرقدرت DC2000: تبدیل توان و توابع اندازه‌گیری سیگنال را برای درایوهای موتور DC با قدرت بالا که به محرک‌های خارجی نیاز دارند، ارائه می‌کند.

• درایوهای DC با توان بالا: مناسب برای برنامه های درایو DC که نیاز به جریان میدان زیاد دارند.

• کنترل فرآیند صنعتی: قدرت کنترل و اندازه گیری بازخورد را در فرآیندهای صنعتی که به درایوهای موتور DC با قدرت بالا نیاز دارند ارائه می دهد.

• پروژه‌های ارتقاء و مقاوم‌سازی سیستم: جایگزین منبع تغذیه و بردهای ابزار دقیق در سیستم‌های درایو قدیمی‌تر می‌شود و قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می‌دهد.