GE IS200RCSBG1B 620 Frame RC Snubber Board

IS200RCSBG1B یک برد RC تخصصی است که توسط سیستم های صنعتی جنرال الکتریک برای پل منبع دیود SCR 620 قاب طراحی شده است. عملکرد اصلی IS200RCSBG1B به عنوان یک جزء حیاتی برای حفاظت از نیمه هادی های قدرت، ارائه یک شبکه اسنابر غیرفعال قابل اعتماد برای تریستورهای هر فاز (SCR) و دیودهای درون پل منبع است. این اضافه ولتاژهای گذرا ایجاد شده در طول کموتاسیون دستگاه ناشی از سوئیچینگ سریع جریان را سرکوب می کند و تضمین می کند که دستگاه های برق در محدوده ولتاژ نامی خود به طور ایمن کار می کنند. هر پل منبع فریم 620 مجهز به یک تخته اسنابر IS200RCSBG1B است که مستقیماً بر روی ماژول‌های SCR-دیود فاز مربوطه نصب شده است و یک سیستم حفاظت نزدیک به دستگاه فشرده و بسیار مؤثر را تشکیل می‌دهد.

در برنامه‌های یکسوسازی و وارونگی با ولتاژ بالا، جریان بالا، به دلیل اندوکتانس سرگردان مدار و شارژ بازیابی معکوس دستگاه، می‌تواند به راحتی در SCR و دیودها در حین روشن و خاموش شدن رخ دهد. اگر سرکوب نشوند، این افزایش ولتاژ می‌تواند از اوج مکرر ولتاژ معکوس دستگاه فراتر رود و منجر به خرابی دستگاه، تسریع پیری یا خرابی فاجعه‌بار شود. IS200RCSBG1B با موازی کردن یک شبکه اسنابر RC در سراسر هر دستگاه قدرت، انرژی کموتاسیون را جذب می کند و سرعت تغییر ولتاژ (dv/dt) و ولتاژ پیک را به سطوح ایمن محدود می کند. این به طور موثر طول عمر ماژول های قدرت را افزایش می دهد و قابلیت اطمینان کلی پل منبع را افزایش می دهد.

موقعیت یابی سیستم و محیط عملیاتی

سیستم محرک ولتاژ متوسط ​​که IS200RCSBG1B را در خود جای داده است معمولاً در کاربردهای درایو با قدرت بالا مانند تجهیزات جانبی نیروگاه، کمپرسورهای بزرگ، پمپ ها، فن ها و نیروی محرکه دریایی استفاده می شود. در این کاربردها، پل منبع به عنوان قسمت جلویی قدرت عمل می کند و انرژی الکتریکی AC را به DC تبدیل می کند. قابلیت اطمینان عملکرد مداوم آن به طور مستقیم در دسترس بودن کل سیستم درایو فرکانس متغیر را تعیین می کند. IS200RCSBG1B مستقیماً روی پایانه‌های ماژول برق نصب می‌شود و نیازی به براکت‌های نصب اضافی یا تکیه‌گاه‌های عایق ندارد. ساختار مکانیکی آن ساده است، اتصالات الکتریکی قابل اعتماد است و قادر به مقاومت در برابر لرزش مکانیکی و تنش حرارتی تولید شده در حین کار تجهیزات است.

طراحی برد به طور کامل ویژگی های الکتریکی پل منبع 620 قاب را در نظر می گیرد. ولتاژ ورودی AC آن می تواند تا 600 ولت rms خط به خط برسد که اکثر سطوح منبع تغذیه صنعتی ولتاژ متوسط ​​را پوشش می دهد. پارامترهای خازنی و مقاومت پردازنده به دقت محاسبه می‌شوند تا به طور بهینه با مدل‌های خاص ماژول‌های SCR-دیود مورد استفاده در پل منبع مطابقت داشته باشند.

اصل و طراحی مدار اسنابر

هر برد IS200RCSBG1B دارای شش مجموعه خازن اسنابر است، یک مجموعه برای هر دستگاه برق (SCR یا دیود) در پل. هر مجموعه شامل دو خازن است که به طور موازی به هم متصل شده اند تا قابلیت مدیریت جریان موج دار کافی و اندوکتانس سری معادل کم را ارائه دهند. پیکربندی موازی نه تنها ظرفیت موثر را افزایش می‌دهد، بلکه تأثیر خرابی یک خازن را به‌طور قابل توجهی بر روی سیستم کاهش می‌دهد - اگر یکی از خازن‌ها در مدار باز از کار بیفتد، دیگری می‌تواند به ارائه عملکرد اولیه snubber ادامه دهد و به نوعی افزونگی غیرفعال دست یابد.

خازن‌ها در ارتباط با مقاومت‌های snubber خارجی (که از طریق پایانه‌های stab-on متصل می‌شوند) کار می‌کنند تا یک مدار جذبی کلاسیک RC را تشکیل دهند. هنگامی که یک SCR یا دیود خاموش می شود، انرژی ذخیره شده در اندوکتانس سرگردان از طریق مدار RC منتقل و تلف می شود، در نتیجه نرخ افزایش ولتاژ و ولتاژ پیک در سراسر دستگاه محدود می شود. علاوه بر این، این شبکه می تواند تا حدودی مشکلات اشتراک ولتاژ ناشی از عدم تطابق پارامترهای دینامیکی در بین دستگاه های موازی را کاهش دهد.

خازن های آنبرد دارای حداکثر توان تحمل جریان تا 8.5 آمپر هستند که برای کنترل جریان های ضربه ای فرکانس بالا در طول کموتاسیون کافی است. امتیاز 0.5 A rms افزایش کنترل شده دما را در طول کارکرد طولانی مدت تضمین می کند. مقدار کل ظرفیت خازنی از 0.095 µF تا 0.150 µF است، با مقدار ویژه قابل تطبیق بر اساس پارامترهای دستگاه و ولتاژ سیستم.

ساختار مکانیکی و اتصالات الکتریکی

طراحی مکانیکی IS200RCSBG1B از اصل نصب مستقیم بر روی پایانه های برق پیروی می کند. برد مستقیماً توسط ترمینال های ماژول SCR و دیود محکم می شود. از مهره ها و واشرها برای بستن اتصالات چشمی برد بر روی پایه های ترمینال دستگاه استفاده می شود که هم اتصال الکتریکی و هم اتصال مکانیکی را انجام می دهد. این طرح نیاز به پیچ‌های اضافی یا عایق‌های عایق را حذف می‌کند، تعداد قطعات نصب را کاهش می‌دهد و مسائل مربوط به اندوکتانس انگلی و مسیر زمین را که توسط سازه‌های پشتیبانی اضافی معرفی می‌شوند، حذف می‌کند.

پایانه‌های اتصال سریع بورد، رابط‌های واضحی را تعریف می‌کنند:

• پایانه های ورودی AC (E4، E8، E11) : به ورودی AC سه فاز پل منبع متصل شوید.

• پایانه های اتصال مقاومت اسنابر (E1، E10، E3، E14، E7، E16) : مقاومت های اسنابر خارجی را وصل کنید.

• پایانه های اتصال کاتد آند/دیود SCR (E5، E9، E13) : مستقیماً به پایانه های آند یا کاتد دستگاه های برق متصل شوید.

• پایانه های باس DC (E2، E6، E12، E15) : به ترتیب به باس DC مثبت و منفی متصل شوید.

این طرح، خازن های اسنابر را تا حد امکان نزدیک به دستگاه های محافظت شده قرار می دهد، منطقه حلقه جریان فرکانس بالا را به حداقل می رساند، اندوکتانس انگلی را کاهش می دهد و کارایی اسنابر را به حداکثر می رساند.

احتیاطات ایمنی و نگهداری

هنگام نصب یا تعویض برد IS200RCSBG1B، مراحل ایمنی ولتاژ بالا باید به شدت رعایت شود. قبل از عملیات، باید تأیید شود که تجهیزات کاملاً قطع شده است و مراحل Lock-Out/Tag-Out باید اجرا شوند. از آنجایی که برد مستقیماً به پایانه های ولتاژ بالا ماژول برق متصل می شود، حتی پس از خاموش شدن تجهیزات ممکن است ولتاژ خطرناک همچنان روی خازن های باس DC باقی بماند. آزمایش با تجهیزاتی که برای ولتاژهای بالا طراحی شده اند باید استفاده شود تا اطمینان حاصل شود که انرژی قبل از برقراری تماس به طور کامل تلف شده است.

خازن های آنبرد خازن های ولتاژ بالا غیر قطبی هستند. اگرچه ساختار محکمی دارد، اما هنگام دست زدن به برد باید از ضربه مکانیکی اجتناب کرد تا از آسیب به بدنه خازن جلوگیری شود. تخته های قدیمی باید مطابق با مقررات دفع زباله های الکترونیکی بازیافت شوند. برد یک جزء حساس به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) است. تخته‌های یدکی باید در بسته‌بندی ضد الکتریسیته ساکن حمل و نگهداری شوند و اپراتورها باید از بند مچی اتصال به زمین استفاده کنند.

روش تعویض به طور خلاصه به شرح زیر است:

1. اطمینان حاصل کنید که تجهیزات خاموش است و مراحل ایمنی اجرا شده است.

2. درهای کابینت پل را باز کنید و برای اطمینان از قطع بودن برق تست کنید.

3. سیم های اتصال دهنده سیم را به سوراخ های گوشه تخته ببرید و بردارید.

4. مهره ها و واشرهایی را که برد RCSB را روی پایانه های ماژول SCR/دیود محکم می کنند بردارید.

5. تخته قدیمی را بردارید، برد جدید را در همان موقعیت قرار دهید، و آن را با مهره ها و واشرها، با گشتاور 13 اینچی توصیه شده محکم کنید.

6. سیم های شل را با سیم های جدید محکم کنید.

7. درهای کابینت را ببندید.