La DS200EXPSG1A est une carte d'alimentation en vrac conçue par General Electric (GE) Drive Systems pour ses systèmes d'entraînement IGBT DC2000, CB2000, EX2000, FC2000, GF2000, ME2000 et AC2000. Appartenant à la série EXPS (Bulk Power Supply Board), cette carte fait partie du groupe G1 et représente la révision A, servant de composant central pour mesurer et contrôler la puissance d'entrée au sein du système d'entraînement.
La fonction principale de la carte d'alimentation en vrac EXPS est de mesurer la tension et les signaux de courant d'entrée CA et CC, fournissant ainsi un retour précis sur l'état de l'alimentation au système de commande du variateur. De plus, la carte dispose d'une fonction de limitation de courant qui limite efficacement le courant d'appel lorsque le système est alimenté par une batterie de station, protégeant ainsi l'équipement électrique et les circuits en aval contre les dommages. La carte est généralement installée dans le cadre de l'ensemble d'alimentation en vrac dans l'armoire du variateur, servant d'interface critique entre le transformateur de puissance de commande et le système de commande du variateur.
La carte DS200EXPSG1A est conçue pour répondre aux exigences des applications de variateurs industriels et présente les caractéristiques suivantes :
Fonction de mesure de puissance : mesure avec précision les paramètres de tension et de courant de la puissance d'entrée AC et DC.
Protection de limitation de courant : fournit une limitation de courant lorsqu'il est alimenté par une batterie de station, protégeant ainsi l'équipement électrique.
Configuration à un seul cavalier : comporte un seul cavalier matériel configurable (JP1) pour sélectionner la mise à la terre du neutre du transformateur.
Conception modulaire : intégré à l'ensemble d'alimentation en vrac pour un remplacement et une maintenance faciles.
Protection ESD : toutes les cartes doivent être traitées comme des appareils sensibles à l'électricité statique pour garantir leur fiabilité.
Ce produit est largement utilisé dans les systèmes d'entraînement à courant continu, les systèmes d'excitation, les systèmes d'entraînement à fréquence variable et diverses applications de contrôle de processus industriels, en particulier dans les environnements industriels de haute fiabilité nécessitant l'alimentation des batteries de station.
II. Fonctions clés
1. Mesure de la puissance d'entrée CA
La carte DS200EXPSG1A mesure avec précision les signaux de tension et de courant d'entrée CA provenant du transformateur de puissance de contrôle (CPT). Ces signaux de mesure sont utilisés pour :
Surveillance de l'amplitude et de la fréquence de la tension d'alimentation d'entrée CA.
Détection des conditions anormales de puissance d'entrée (telles que perte de phase, surtension, sous-tension).
Fournir des signaux de synchronisation pour le système de contrôle d'entraînement.
2. Mesure de la puissance d'entrée CC
Lorsque le système est alimenté en courant continu (par exemple à partir d'une batterie de station), la carte EXPS mesure avec précision la tension et le courant d'entrée CC. Les signaux de mesure sont utilisés pour :
Surveillance de l'état de la tension du bus CC.
Détection des fluctuations anormales de la puissance d'entrée CC.
Fournir une entrée pour les circuits de protection.
3. Fonction de limitation de courant
Une caractéristique clé de la carte DS200EXPSG1A est sa fonction de limitation de courant. Lorsque le système d'entraînement est alimenté par une batterie de station, le circuit de limitation de courant interne limite efficacement le courant d'appel pendant la mise sous tension, empêchant :
Dommages à la batterie dus à une surintensité.
Dommages aux composants internes de l'équipement électrique.
Mauvais fonctionnement des dispositifs de protection du système.
4. Sortie du signal d'état de l'alimentation
La carte DS200EXPSG1A transmet les signaux d'état de puissance mesurés à la carte de commande principale du système de contrôle du variateur via des connecteurs intégrés pour :
Surveillance et affichage de l'état de l'alimentation.
Diagnostic des défauts et alarme.
Détermination de l’état de l’alimentation pour la logique de contrôle.
5. Configuration de la mise à la terre du neutre du transformateur
La carte comporte un cavalier matériel, JP1, utilisé pour connecter la prise centrale du secondaire du transformateur T1 à la terre. Cette configuration est essentielle pour la sécurité électrique du système et la référence du signal, avec des paramètres spécifiques en fonction des exigences de l'application sur le terrain.
III. Architecture matérielle
1. Structure du conseil d'administration
La carte DS200EXPSG1A utilise une structure de carte de circuit imprimé standard et est installée à l'intérieur de l'ensemble d'alimentation en vrac. Les principaux composants du conseil comprennent :
Circuits de mesure de puissance : pour acquérir des signaux de tension et de courant d'entrée AC/DC.
Circuit de limitation de courant : fournit une limitation du courant d'appel lorsqu'il est alimenté par batterie.
Circuits de conditionnement de signaux : filtrez, amplifiez et isolez les signaux de mesure.
Cavalier JP1 : le seul cavalier matériel configurable.
Connecteurs multiples : pour les connexions d'entrée, de sortie et de signal de commande.
2. Emplacement de montage
La carte DS200EXPSG1A fait partie de l'ensemble d'alimentation en vrac et est installée à l'intérieur de l'armoire de disques. L'ensemble de l'alimentation électrique est fixé à l'armoire par des vis de montage, et la carte elle-même est recouverte d'un capot de protection en plastique pour la protection physique et l'isolation.
3. Description du connecteur
La carte DS200EXPSG1A comprend divers connecteurs pour les signaux d'entrée, de sortie et de contrôle d'alimentation :
| de connecteur |
Type |
Fonction Description |
| ACPL |
Plugin |
Connexion d'entrée d'alimentation CA |
| DCPL |
Plugin |
Connexion d'entrée d'alimentation CC |
| 3GDPL |
Plugin |
Raccordement de l'alimentation du variateur de portail |
| 4GDPL |
Plugin |
Raccordement de l'alimentation du variateur de portail |
| 1FTB |
Bornier |
Borne de câblage sur site |
| 1 To-8 To |
Bornier |
Bornes de câblage multiples |
| DCTB |
Bornier |
Borne d'alimentation CC |
| VM2A/VM2B |
Bornier |
Bornes de retour de tension moteur |
| CPS PTB1/PTB2 |
Bornier |
Bornes d'alimentation de contrôle (fils noir/blanc) |
4. Cavalier matériel
| Cavalier |
Fonction |
Position Description |
| JP1 |
Sélection de mise à la terre de la prise centrale secondaire du transformateur T1 |
Une fois connectée, la prise centrale secondaire du transformateur est mise à la terre ; lorsqu'il est ouvert, il n'est pas mis à la terre. Reportez-vous à la configuration de la carte à remplacer pour connaître le réglage correct. |
IV. Description détaillée de l'interface
1. Connecteur ACPL
Le connecteur ACPL est utilisé pour l'entrée d'alimentation CA, généralement à partir du transformateur de puissance de commande (CPT). Cette conception de connecteur enfichable permet une déconnexion rapide lors du remplacement de la carte.
2. Connecteur DCPL
Le connecteur DCPL est utilisé pour l'entrée d'alimentation CC, généralement à partir d'une batterie de station. Lorsque le système est alimenté en courant continu, ce connecteur fournit le chemin d'entrée d'alimentation.
3. Connecteurs 3GDPL et 4GDPL
Ces connecteurs sont utilisés pour connecter l'alimentation de commande de grille, alimentant ainsi les circuits de commande de grille du système de commande.
4. Borniers 1FTB et 1TB-8TB
Ces borniers fournissent plusieurs points de câblage sur site pour connecter divers signaux de mesure et de contrôle de puissance. Reportez-vous aux dessins du système pour connaître les méthodes de câblage spécifiques.
5. Bornier DCTB
Le bornier DCTB est utilisé pour les signaux liés à l'alimentation CC, qui peuvent inclure des signaux de mesure de tension et de courant du bus CC.
6. Borniers VM2A et VM2B
Ces borniers sont utilisés pour connecter les signaux de retour de tension du moteur, transmettant les signaux de tension aux bornes du moteur au système de commande du variateur.
7. Borniers CPS PTB1/PTB2
Les borniers CPS PTB1 et PTB2 sont utilisés pour connecter l'alimentation de commande, généralement avec des fils noir et blanc qui doivent être correctement connectés comme indiqué.
V. Configuration et paramètres
1. Configuration du cavalier matériel JP1
Le seul cavalier matériel configurable sur la carte EXPS est JP1, qui sélectionne la méthode de mise à la terre pour la prise centrale secondaire du transformateur T1 :
| de position JP1 |
Fonction |
| Connecté (IN) |
La prise centrale secondaire du transformateur T1 est mise à la terre |
| Ouvert (SORTIE) |
La prise centrale secondaire du transformateur T1 n'est pas mise à la terre |
Remarques importantes :
Lors du remplacement de la carte EXPS, JP1 sur la nouvelle carte doit être réglé sur la même position que sur la carte à remplacer.
La configuration JP1 est essentielle à la sécurité électrique du système.
Consultez les dessins du système ou les fiches techniques de test pour confirmer la position correcte du cavalier avant le remplacement.
2. Considérations relatives au remplacement du conseil d'administration
Étant donné que différentes cartes de révision peuvent présenter des variations matérielles, GE garantit la compatibilité ascendante des cartes de remplacement. Lors du remplacement, notez les points suivants :
Enregistrez les positions de tous les cavaliers sur la carte à remplacer.
Réglez les cavaliers de la nouvelle carte aux mêmes positions.
Rebranchez tous les câbles dans le bon ordre.
3. Protection contre les décharges électrostatiques
Toutes les cartes sont des appareils sensibles à l'électricité statique et doivent être manipulées selon ces principes :
Utilisez une sangle de mise à la terre.
Opérez sur un poste de travail correctement mis à la terre.
Rangez les planches dans des sacs ou des boîtes antistatiques.
VI. Installation et entretien
1. Emplacement de montage
La carte DS200EXPSG1A est installée dans le cadre de l'ensemble d'alimentation en vrac à l'intérieur de l'armoire de disques. L'ensemble de l'alimentation électrique est fixé à l'armoire par des vis de montage.
2. Procédure de remplacement
Préparation:
Coupez toute l’alimentation du système.
Vérifiez le potentiel zéro à toutes les connexions de l’ensemble d’alimentation en vrac.
Préparez une sangle de mise à la terre et un emballage antistatique.
Retrait de l'ancien tableau :
Débranchez soigneusement tous les connecteurs (1FTB, 1TB-8TB, DCTB, VM2A, VM2B, ACPL, etc.) si nécessaire.
Retirez les fils noir et blanc des borniers CPS PTB1 et PTB2.
Desserrez les quatre vis de montage de l’ensemble d’alimentation et soulevez délicatement l’ensemble hors de l’armoire.
Déplacez l'ensemble sur un établi et retirez les vis retenant le couvercle de protection en plastique.
Débranchez les connecteurs DCPL, 3GDPL et 4GDPL de la carte EXPS.
Retirez l'ancienne carte EXPS.
Installation de la nouvelle carte :
Installez la nouvelle carte EXPS en place.
Réglez JP1 sur la même position que sur la carte à remplacer.
Rebranchez les connecteurs DCPL, 3GDPL et 4GDPL.
Réinstallez le couvercle de protection en plastique et serrez les vis.
Réinstallez le bloc d’alimentation dans l’armoire.
Rebranchez tous les câbles en vous assurant qu'ils sont correctement installés.
Rebranchez les fils noir et blanc aux borniers CPS PTB1 et PTB2.
3. Recommandations d'entretien
Inspection périodique : vérifiez régulièrement que les connecteurs ne sont pas desserrés et assurez-vous que le couvercle de protection en plastique est intact.
Précautions ESD : portez toujours une sangle de mise à la terre lors de la manipulation des cartes.
Étiquetage des câbles : avant le retrait, vérifiez que tous les câbles sont correctement étiquetés pour faciliter la reconnexion.
Gestion des pièces de rechange : il est recommandé de conserver au moins une carte EXPS identique sur site comme pièce de rechange afin de minimiser les temps d'arrêt en cas de panne.
VII. Applications
La carte d'alimentation en vrac DS200EXPSG1A est largement utilisée dans les applications industrielles suivantes :
Systèmes d'entraînement CC DC2000 : fournit une mesure de puissance et une protection de limitation de courant pour les entraînements de moteur CC.
Systèmes de contrôle numérique CB2000 : sert de module de surveillance de l'alimentation pour le système de contrôle.
Systèmes d'excitation EX2000 : utilisés pour le contrôle de l'excitation du générateur et la surveillance de l'état de l'alimentation d'entrée.
Systèmes de contrôle de fréquence FC2000 : Fournit des fonctions de mesure de puissance dans les systèmes d'entraînement à fréquence variable.
Systèmes de contrôle de générateur GF2000 : utilisés pour l'excitation et la protection du générateur, ainsi que pour la surveillance de l'entrée de puissance.
Systèmes de commande de moteur ME2000 : Fournit des fonctions de surveillance de la puissance et de limitation de courant dans les applications de commande de moteur.
Systèmes d'entraînement IGBT AC2000 : fournit une mesure de puissance dans les systèmes d'entraînement CA.
Systèmes alimentés par batterie de station : Fournit une protection contre la limitation de courant lorsqu'il est alimenté par des blocs-batteries.
