L' IS200EMCSG1AAB est une carte de capteur de conduction fabriquée par GE Energy dans le cadre de la série de contrôle d'excitation EX2100™. Cette carte est spécialement conçue pour être utilisée dans les systèmes d'excitation EX2100 de 100 mm (multibridge). Sa fonction principale est de détecter le flux de courant dans les lignes de bus du convertisseur de puissance. L'IS200EMCSG1AAB est un composant essentiel qui fournit un retour d'information en temps réel au système de contrôle d'excitation, indiquant si le courant circule dans chaque branche du pont d'alimentation triphasé.
La carte est alimentée par la carte EHPA (Exciter Gate Pulse Amplifier) IS200EHPA, qui filtre également les signaux de sortie de la carte EMCS avant de les envoyer à la carte d'entrée/sortie principale de l'excitateur IS200EMIO (EMIO). Une carte IS200EMCSG1AAB est utilisée dans chacun des six pieds de pont du redresseur contrôlé au silicium (SCR) pour chaque module de convertisseur de puissance (PCM) de l'excitatrice. Par exemple, dans un pont doté de quatre PCM, jusqu'à 24 cartes EMCS peuvent être présentes dans une seule application.
L'IS200EMCSG1AAB utilise deux capteurs à effet Hall unidirectionnels orientés dans des directions opposées pour détecter le courant. Lorsque l'un des capteurs détecte un champ magnétique supérieur à son seuil de fonctionnement (indiquant le flux de courant), la carte produit une sortie logique faible. Cette sortie est envoyée à la carte EHPA, qui conditionne ensuite le signal et le transmet au système de contrôle. La carte est conçue pour une fiabilité élevée et est construite pour résister à l'environnement électrique difficile de l'armoire du convertisseur de puissance.
Le suffixe AAB indique une révision spécifique et une configuration d'usine qui maintient une compatibilité ascendante totale avec tous les systèmes d'excitation EX2100 tout en intégrant les dernières améliorations de conception. Cette carte est destinée à être utilisée par du personnel formé et familiarisé avec les produits d'excitation GE.
Description fonctionnelle
L'IS200EMCSG1AAB est une carte de détection passive qui détecte la présence de courant dans un conducteur de bus. Il ne mesure pas l’amplitude du courant mais fournit plutôt une indication logique indiquant si le courant dépasse un certain seuil. Ces informations marche/arrêt sont essentielles au système de contrôle pour vérifier la commutation correcte des SCR et détecter des défauts tels qu'une impulsion de déclenchement manquante ou un SCR défaillant.
La carte fonctionne sur le principe de la concentration du flux magnétique. Des anneaux en acier espacés sont fixés à l'IS200EMCSG1AAB et la ligne de bus (le conducteur dont le courant doit être détecté) passe à travers ces anneaux. Deux capteurs à effet Hall, placés en opposition, mesurent le flux magnétique concentré produit au sein des anneaux lorsque le courant circule dans le bus. Les capteurs sont unidirectionnels, ce qui signifie que chaque capteur répond au courant dans une seule direction. En utilisant deux capteurs opposés, la carte peut détecter le flux de courant dans les deux sens (bien que dans une application de pont typique, le courant ne circule que dans un sens à travers chaque branche).
Lorsque l'un des capteurs détecte un champ magnétique supérieur au seuil de fonctionnement, le circuit de sortie de la carte abaisse le signal de sortie logique (moins de 1,2 V CC). Si aucun courant n'est présent (champ magnétique en dessous du point de déclenchement), la sortie reste élevée (au-dessus de 11 V cc). Le courant de fonctionnement typique qui provoque la commutation est de 80 A et le courant de déclenchement typique est de 10 A. Ces valeurs sont basées sur la concentration de flux conçue et les caractéristiques du capteur.
La carte fournit deux signaux de sortie logiques identiques (CONSENO et CONSENO sur des broches séparées) pour la redondance. Les deux sorties sont disponibles sur le même connecteur à 6 broches (P1A). La carte comprend également une connexion blindée pour l'immunité au bruit. L'alimentation est fournie par la carte EHPA : +12 V cc ±10 % à un maximum de 0,3 W, plus un retour 0 V cc (PCOM).
Plusieurs cartes IS200EMCSG1AAB sont connectées dans une configuration en guirlande. La carte EHPA alimente six cartes EMCS via trois câbles blindés à 4 broches, un par phase. Chaque câble se connecte à la première carte EMCS de cette phase (par exemple, la branche positive), et à partir de cette carte, un deuxième câble est connecté en série à l'autre carte EMCS de la même phase (la branche négative). L'EHPA filtre les signaux de sortie de chaque carte EMCS et transfère les informations à la carte contrôleur EMIO.
L'indication visuelle de la conduction est fournie par des LED sur la carte EHPA (et non sur l'EMCS lui-même). Pour chaque phase, une LED jaune (PHA, PHB, PHC) s'allume lorsque la carte EMCS de cette phase détecte du courant.
Caractéristiques matérielles
L'IS200EMCSG1AAB est une petite carte de câblage imprimé conçue pour être montée à l'intérieur de l'armoire du module de convertisseur de puissance (PCM) de l'excitatrice EX2100. Il est monté à l'aide d'un support de montage Glastic® (plastique renforcé de fibres de verre) qui maintient également les anneaux magnétiques en acier en place. La carte est positionnée au-dessus de son dissipateur thermique SCR associé, près de l'avant de l'armoire. Le conducteur du bus (isolé avec un tube) passe à travers les anneaux en acier fixés à la carte.
Connecteurs et interface
La carte dispose d'un seul connecteur à 6 broches (P1A) pour toutes les connexions d'alimentation et de signal. Certaines révisions peuvent avoir un deuxième connecteur (P1B) à des fins de connexion en série, mais l'interface principale passe par P1A.
Numéro de broche |
Nom du signal |
Description |
1 |
P12 |
Entrée d'alimentation +12 V CC |
2 |
CONSÉNO |
Sortie logique (faible = courant détecté, élevée = pas de courant) – première sortie |
3 |
Bouclier |
Se connecte à la terre (blindage du câble) |
4 |
PCOM |
Retour d'alimentation 0 V CC |
5 |
CONSÉNO |
Sortie logique (faible = courant détecté, élevée = pas de courant) – deuxième sortie (redondante) |
6 |
Caroline du Nord |
Non connecté |
Les deux signaux de sortie sont identiques et actifs bas. Une sortie faible (≤1,2 V) indique que le courant circule dans le bus. Une sortie élevée (≥11 V) indique l'absence de courant ou un courant inférieur au seuil de déclenchement.
Anneaux en acier et concentrateur de flux
La planche est fournie avec des anneaux en acier espacés qui sont fixés à la planche via des vis. Ces anneaux concentrent le champ magnétique généré par le courant du bus, permettant aux capteurs à effet Hall de détecter de manière fiable des courants aussi faibles que le point de déclenchement (10 A typique). Les anneaux ne doivent pas toucher le conducteur du bus ; un tube isolant sur le bus empêche tout contact accidentel.
Indicateurs LED
L'IS200EMCSG1AAB lui-même n'a pas de LED intégrée. L'état est indiqué par des LED sur la carte EHPA associée. Pour chaque phase (A, B, C), une LED jaune (PHA, PHB, PHC) sur l'EHPA s'allume lorsque la carte EMCS correspondante détecte du courant. Cela permet une vérification visuelle rapide de la conduction dans chaque jambe de pont.
Procédures d'installation et de remplacement
Précautions de manipulation
Sensibilité statique – L'IS200EMCSG1AAB contient des composants sensibles à l'électricité statique (capteurs à effet Hall). Portez toujours un bracelet de mise à la terre et manipulez la carte uniquement sur un poste de travail mis à la terre. Rangez la planche dans son sac antistatique lorsqu'elle n'est pas utilisée.
Mettre hors tension avant toute manipulation – Pour éviter tout choc électrique, coupez l'alimentation de l'excitateur (ou du module de convertisseur de puissance concerné pour une réparation en ligne) et vérifiez l'absence de tension sur tous les circuits avant de toucher la carte ou les câbles connectés. Suivez toutes les procédures locales de verrouillage/étiquetage. Reportez-vous au GEH‑6631 (Guide d'installation et de démarrage de l'EX2100) pour connaître les procédures complètes de mise hors tension.
Ne pas retirer ou insérer sous tension – Cela pourrait causer des dommages matériels ou des blessures corporelles.
Évitez de laisser tomber le matériel – Les vis de montage ou autres petites pièces tombées dans l'armoire peuvent provoquer des courts-circuits ou des dommages lorsque l'alimentation est rétablie.
Procédure de remplacement (hors ligne ou en ligne avec PCM hors tension)
La carte EMCS est située dans l'armoire PCM. Dans les excitateurs de 100 mm qui incluent l'option de réparation en ligne, il est possible de mettre hors tension uniquement le PCM concerné tandis que les autres PCM restent en ligne.
Mettez l'excitateur hors tension (ou le PCM spécifique) en suivant le guide d'installation et de démarrage de l'EX2100 et les procédures locales de verrouillage/étiquetage.
Ouvrez la porte de l'armoire PCM et testez tous les circuits électriques pour une tension nulle à l'aide d'un équipement de test haute tension.
Localisez la carte EMCS au-dessus de son dissipateur thermique SCR associé. La branche positive de la phase A (SCR #1) est en haut à gauche, la branche négative de la phase A (SCR #4) est en haut à droite, etc. Retirez la bande Glastic et le bouclier LEXAN® pour accéder à la carte.
Retirez la petite pièce de bus en forme de L devant l'EMCS en retirant les trois boulons de 5/16 de pouce le reliant au dissipateur thermique et les trois boulons de 5/16 de pouce le reliant à la pièce de bus qui passe à travers les anneaux magnétiques.
Déconnectez soigneusement le câble P1A (et P1B le cas échéant) de la carte EMCS en serrant et en tirant sur les connecteurs du câble. Étiquetez les câbles s’ils ne sont pas déjà marqués pour garantir une reconnexion correcte.
Retirez les vis qui maintiennent l'ensemble EMCS à la paroi latérale du PCM et faites glisser soigneusement l'ensemble vers l'avant et hors de l'armoire.
Retirez les quatre vis qui fixent la carte EMCS et les anneaux magnétiques au support de montage en plastique. Retirez la planche.
Orientez la nouvelle carte IS200EMCSG1AAB exactement comme l'originale. Fixez-le au support de montage avec les quatre vis, ainsi que les anneaux magnétiques. Avant de serrer les vis, maintenez les anneaux magnétiques pour minimiser l'écart au niveau des capteurs – cela garantit une concentration de flux appropriée.
Faites glisser l'ensemble dans l'armoire et montez-le en place. Vérifiez que les anneaux magnétiques ne touchent aucun bus exposé et que le tube isolant sur le bus est correctement positionné pour éviter tout contact.
Rebranchez les câbles P1A et P1B à la nouvelle carte.
Réinstallez tous les déflecteurs LEXAN qui ont été retirés (ceux-ci sont essentiels au bon refroidissement du flux d'air du PCM).
Réinstallez la pièce de bus en forme de L retirée à l'étape 4. Serrez les six boulons de 5/16 de pouce à 115 pouces-livres..
Réinstallez la bande Glastic et le bouclier LEXAN retirés à l'étape 3.
Fermez la porte de l'armoire PCM et suivez les procédures de remise sous tension.
Une fois l'alimentation rétablie, vérifiez que le voyant de conduction approprié (PHA, PHB ou PHC) sur la carte EHPA associée s'allume lorsque le SCR correspondant est déclenché. L'absence de LED peut indiquer un mauvais alignement du capteur, une connexion de câble manquante ou une carte EMCS défectueuse.
Lors de la commande de l'IS200EMCSG1AAB, utilisez le numéro de pièce complet exactement comme indiqué. Le numéro de pièce suit la convention de GE :
IS200 – Série Innovation, classe 200.
EMCS – Acronyme fonctionnel : Exciter Conduction Sensor.
G1 – Génération/version.
A – Désignateur de base.
A – Modificateur (par exemple, revêtement ou variation d'un composant).
B – Révision B.
Garantie et passation de commande
Remplacements sous garantie (pendant la période de garantie) : Contactez l'ingénierie de service des produits GE Energy :
GE Energy
Product Service Engineering
1501 Roanoke Blvd.
Salem, VA 24153‑6492 États-Unis
Téléphone (États-Unis) : +1 888 GE4 SERV (888 434 7378)
Téléphone (international) : +1 540 378 3280
Fax : +1 540 387 8606
Pièces de rechange ou commandes hors garantie : contactez votre bureau de vente ou de service GE le plus proche. Fournir:
Numéro de pièce complet : IS200EMCSG1AAB
Numéro de série de l'excitatrice
Numéro de la liste des matériaux d'excitation (ML)
Remarque : Tous les chiffres et lettres du numéro de pièce sont significatifs. GE peut remplacer les révisions compatibles ultérieures, mais la compatibilité ascendante est assurée.
Diagnostic et maintenance
L'IS200EMCSG1AAB ne nécessite aucun étalonnage ou réglage de routine. Toutefois, une inspection périodique du montage, des anneaux magnétiques et de l'isolation du bus est recommandée. L'état de la carte est principalement indiqué par l'état de la LED de l'EHPA et par les messages de diagnostic du système de contrôle.
Dépannage :
Symptôme |
Cause possible |
Action Corrective |
LED de phase EHPA (PHA/B/C) éteinte lorsque le SCR est activé |
La carte EMCS ne détecte pas le courant ; anneaux mal alignés ; câble ouvert ; capteur défectueux |
Vérifiez les connexions des câbles ; vérifiez que les anneaux sont correctement espacés ; Remplacez la carte EMCS. |
LED de phase EHPA allumée lorsque le SCR ne se déclenche pas |
Fausse détection ; interférence magnétique ; capteur coincé bas |
Vérifiez les champs magnétiques parasites ; retirer et réinstaller la planche ; remplacer l'EMCS. |
Le système de contrôle signale un défaut de conduction pour une jambe |
Sortie EMCS manquante ou incorrecte |
Vérifiez l'alimentation électrique (+12 V) au niveau de l'EMCS ; vérifier le signal de sortie avec un oscilloscope ; remplacez la carte si nécessaire. |
Dommages physiques aux anneaux en acier ou à l'isolation du bus |
Arc électrique ou interférence mécanique |
Mettez hors tension, réparez ou remplacez l'isolation, assurez-vous que les anneaux sont centrés sur le bus. |
