برد رابط پل اکسایتر GE IS200EXIBG1A IGCT

IS200EXIBG1A یک برد رابط اصلی بین پل تحریک و سیستم کنترل در سیستم درایو فرکانس متغیر ولتاژ متوسط ​​جنرال الکتریک (GE) سری نوآوری است. IS200EXIBG1A به عنوان برد رابط پل Exciter (EXIB)، وظایف حیاتی تبدیل ایمن سیگنال های بازخورد ولتاژ بالا مختلف از پل SCR تحریک به سیگنال های کنترل ولتاژ پایین و تبدیل دستورات گیت از کنترل کننده به پالس های شلیک SCR را بر عهده می گیرد. این برد در پشت پانل لولایی که EXIC (برد رابط کنترل اکسایتر) روی آن نصب شده است، نصب می شود و از طریق یک کابل چند هادی J1 با برد EXIC کار می کند تا به طور مشترک تمام عملکردهای رابط را برای پل تحریک انجام دهد. IS200EXIBG1A برای هر دو نسخه 3300 ولت و 6600 ولت سیستم درایو قابل استفاده است.

IS200EXIBG1A پنج ماژول عملکردی اصلی را ادغام می کند: تهویه سیگنال بازخورد ولتاژ AC و DC، تبدیل سیگنال بازخورد جریان تحریک، تشخیص تلفات فیوز واریستور اکسید فلز (MOV)، شش مدار راه انداز پالس گیت SCR ایزوله، و گیت حفاظت از اضافه ولتاژ. این طراحی بسیار یکپارچه تعداد کابل های اتصال بین پل تحریک و بردهای کنترل را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و ایمنی سیستم در برابر نویز و قابلیت نگهداری را افزایش می دهد.

موقعیت یابی سیستم و یکپارچه سازی معماری

در سیستم درایو ولتاژ متوسط ​​Innovation Series™، پل تحریک هسته تبدیل توان است که جریان تحریک ژنراتور را تولید می کند. IS200EXIBG1A در لایه رابط بین پل تحریک و الکترونیک کنترل قرار دارد. کانال جلویی آن شش فرمان گیت سطح منطقی TTL (GATE1C تا GATE6C) را از برد کنترل EXIC دریافت می کند و آنها را به پالس های دروازه ایزوله با قابلیت درایو کافی برای هدایت مستقیم شش SCR پل تحریک تبدیل می کند. کانال بازخورد آن پنج سیگنال بازخورد ولتاژ، یک سیگنال شنت جریان و سه سیگنال وضعیت فیوز MOV را از پل تحریک دریافت می کند. پس از تهویه، اینها از طریق کابل J1 برای استفاده توسط نرم افزار کنترل برای تنظیم ولتاژ، تنظیم جریان و تصمیمات حفاظتی به برد EXIC ارسال می شوند.

این برد توسط یک منبع AC 120 ولت از طریق کانکتور J12 تغذیه می شود. یک ماژول منبع تغذیه آنبورد ولتاژهای DC مختلفی از جمله 24+ ولت، 24- ولت، 5+ ولت و 12 ولت تولید می کند تا تمام مدارهای عملکردی روی برد را تغذیه کند. علاوه بر این، کانکتور J15 +24 ولت، -24 ولت و +5 ولت DC را از برد EXIC به عنوان برق پشتیبان یا تکمیلی معرفی می کند.

توابع اصلی دقیق

1. تهویه سیگنال بازخورد ولتاژ

IS200EXIBG1A سیگنال‌های بازخورد ولتاژ بالا را مستقیماً از پل SCR تحریک از طریق پنج اتصال دهنده عمودی (E1 تا E5) دریافت می‌کند:

• E1 (VA)، E2 (VB)، E3 (VC) : ورودی های ولتاژ خط به خط AC سه فاز، محدوده اسمی 240 تا 600 V rms، 50/60 هرتز.

• E4 (VP) : ورودی ولتاژ باس مثبت DC که حداکثر سطح ولتاژ آن توسط ولتاژ ورودی AC سه فاز تعیین می شود.

• E5 (VN) : ورودی ولتاژ باس منفی DC.

هر یک از پنج سیگنال ولتاژ از یک شبکه تقسیم کننده ولتاژ مقاومتی مستقل برای تهویه عبور می کند که هر شبکه به زمین شاسی ارجاع داده می شود. سیگنال های آنالوگ تقسیم شده، متناسب با ولتاژ پل، از طریق پین های مربوط به کابل چند هادی J1 (قابل اندازه گیری آنلاین در TP502 تا TP506) به برد EXIC ارسال می شوند. این روش تقسیم ولتاژ غیرفعال به تقویت کننده های جداسازی اضافی نیاز ندارد و در نتیجه ساختاری ساده و مستحکم ایجاد می کند.

2. بازخورد جریان تحریک

سیگنال بازخورد جریان تحریک از طریق کانکتور J2 وارد می شود. این سیگنال از یک شنت DC که به صورت سری به ترمینال خروجی DC مثبت پل تحریک متصل است منشا می گیرد. مشخصه خروجی شنت این است: خروجی 100 میلی ولت معادل 100 درصد جریان نامی آن است (جریان فقط در یک جهت جریان می یابد).

سیگنال شنت تحت زنجیره پردازش زیر در برد IS200EXIBG1A قرار می گیرد:

• فیلتر نویز : تداخل فرکانس بالا را سرکوب می کند.

• تقویت کننده ولتاژ : سیگنال سطح mV را تا سطح مناسب برای پردازش تقویت می کند.

• مبدل ولتاژ به فرکانس (تبدیل VF) : ولتاژ آنالوگ را به صورت خطی به سیگنال فرکانس تبدیل می کند.

برد دو سیگنال فرکانس سطح منطقی را خروجی می دهد:

• سیگنال بازخورد جریان (IFB، قابل اندازه‌گیری در TP509) : بازخوردی را به تنظیم‌کننده جریان میدانی با محدوده تقریباً 2.5 PU مربوط به 2 مگاهرتز ارائه می‌کند.

• سیگنال بازخورد مدل اضافه جریان زمان‌دار (ITOC، قابل اندازه‌گیری در TP510) : دارای دوبرابر دامنه سیگنال بازخورد فعلی، تقریباً 5.0 PU مربوط به 2 مگاهرتز است که برای مدل‌سازی حفاظت از اضافه جریان استفاده می‌شود.

هر دو سیگنال از طریق کابل J1 به برد EXIC ارسال می شوند.

3. MOV Fuse Loss Detection

سه واریستور اکسید فلزی (MOV) در پل SCR تحریکی قرار دارند که از طریق خطوط AC سه فاز برای جذب اضافه ولتاژهای کموتاسیون متصل می شوند. هر MOV یک فیوز محافظ در خط ورودی خود دارد. IS200EXIBG1A سیگنال های ولتاژ خط را در سمت بار سه فیوز از طریق سه اتصال دهنده عمودی (E10 برای VMA، E11 برای VMB، E12 برای VMC) جمع آوری می کند که از 240 تا 600 V rms در 50/60 هرتز متغیر است.

مدار تشخیص تلفات فیوز داخلی به طور مداوم وضعیت ولتاژ سه فاز را مقایسه می کند. اگر یکی از سه فیوز منفجر شود، مدار تشخیص مربوطه حالت منطقی خروجی خود را تغییر می‌دهد و خطا را از طریق خط سیگنال MOV در کابل J1 به برد EXIC گزارش می‌دهد (قابل اندازه‌گیری در TP508، سطح پایین نشان‌دهنده تأیید فیوز است). دو نشانگر LED در پنل جلویی ارائه شده است: چراغ قرمز MNOK (DS41) برای نشان دادن سوختن فیوز روشن می شود و چراغ سبز MOK (DS42) هنگامی که فیوز سالم است روشن می شود و یک بررسی وضعیت بصری برای بازرسی در محل ارائه می دهد.

4. SCR Gate Drive

برد IS200EXIBG1A شش مدار تقویت کننده پالس گیت SCR کاملا ایزوله را ادغام می کند. هر مدار یک فرمان گیت سطح منطقی TTL را از برد EXIC (GATE1C تا GATE6C، مربوط به SCR1 تا SCR6) از طریق کابل J1 دریافت می کند. پس از جداسازی اپتو و تقویت توان، SCR مربوطه را از طریق شش کانکتور خروجی گیت J3 تا J8 هدایت می کند.

مشخصات خروجی هر مدار درایور گیت عبارتند از:

• امپدانس بار : خط بار 12 Ω

• حداکثر ولتاژ مدار باز : 24 ولت

• حداکثر جریان اتصال کوتاه : 2.0 A

این قابلیت درایو قوی تضمین می کند که SCR به طور قابل اعتماد تحت همه شرایط عملیاتی آتش می گیرد. شش نشانگر LED زرد (DS31 تا DS36، با برچسب G1 تا G6) در پنل جلویی قرار دارند. هنگامی که خروجی پالس گیت برای SCR مربوطه فعال است، آنها روشن می شوند و نمایشی بصری از وضعیت پالس گیت برای اشکال زدایی و عیب یابی ارائه می دهند.

5. راه اندازی دروازه حفاظت از اضافه ولتاژ

برد IS200EXIBG1A همچنین مدار حفاظت از اضافه ولتاژ را یکپارچه می کند. هنگامی که ولتاژ خروجی DC پل تحریک از آستانه ایمن فراتر می رود، مدار حفاظتی به طور خودکار یک پالس شلیک گیت ایجاد می کند و SCR را مجبور می کند تا انرژی اضافی را از طریق مسیر تخلیه تخلیه کند و در نتیجه از آسیب اضافه ولتاژ به دستگاه های برق و عایق جلوگیری کند. این عملکرد مکمل حفاظت خارجی ارائه شده توسط برد تحریک زدایی EDEX است و یک سیستم حفاظتی چندلایه در برابر اضافه ولتاژ را برای پل تحریک تشکیل می دهد.

نشانگرهای LED پنل جلو

پانل جلویی IS200EXIBG1A دارای 11 نشانگر LED است که اطلاعات غنی در مورد وضعیت عملکرد برد به پرسنل تعمیر و نگهداری ارائه می دهد:

نقاط تست

برد IS200EXIBG1A دارای مجموعه گسترده ای از نقاط تست است که گره های کلیدی مانند زنجیره بازخورد فعلی، خروجی های بازخورد ولتاژ، سیگنال های تشخیص MOV، دستورات گیت و وضعیت منبع تغذیه را پوشش می دهد. نقاط آزمایش با پسوند 'H' با پتانسیل بالا در بالای زمین شناور هستند و نباید برای اندازه گیری زمین شوند. نکات کلیدی آزمون به شرح زیر است:

* نقاط تست با پسوند H با پتانسیل بالا در بالای زمین شناور هستند. این نقاط تست را زمین نگیرید.

خلاصه رابط رابط

اقدامات احتیاطی ایمنی

IS200EXIBG1A مستقیماً به سیگنال‌های فیدبک ولتاژ بالا از پل تحریک (تا 600 ولت rms AC) متصل است و چندین منطقه شناور ولتاژ بالا روی برد وجود دارد. در حین کار باید موارد زیر رعایت شود:

• تمام نقاط تست با پسوند 'H' در پتانسیل بالایی شناور هستند. زمین کردن آنها به شدت ممنوع است، زیرا ممکن است باعث آسیب به تجهیزات یا آسیب شخصی شود.

• قبل از تعویض برد باید روش های قطع انرژی و قفل/تاگوت شدید انجام شود.

• برد شامل بسیاری از اجزای حساس به استاتیک است. یک مچ بند ضد الکتریسیته ساکن باید در حین جابجایی استفاده شود و تخته های یدکی باید در کیسه های ضد الکتریسیته ساکن نگهداری شوند.

• هنگام باز و بسته کردن پانل لولایی باید مراقب باشید تا به کابل های اتصال آسیبی نرسد.