DS200TCPSG1A जनरल इलेक्ट्रिक के स्पीडट्रॉनिक™ मार्क वी टर्बाइन कंट्रोल सिस्टम के भीतर एक महत्वपूर्ण बिजली आपूर्ति मॉड्यूल है। यह आम तौर पर विभिन्न नियंत्रण कक्ष कोर में स्थापित किया जाता है (उदाहरण के लिए,
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) और मुद्रित सर्किट बोर्डों (उदाहरण के लिए, डीसीसीए, एलसीसी, टीसीडीए, टीसीईए) को स्थिर और विश्वसनीय डीसी पावर प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है। यह पावर मॉड्यूल मार्क वी सिस्टम की उच्च उपलब्धता, दोष सहनशीलता और ऑनलाइन रखरखाव क्षमताओं के लिए मौलिक है।
मार्क वी नियंत्रण प्रणाली का व्यापक रूप से मध्यम और बड़े भाप टर्बाइनों, हेवी-ड्यूटी गैस टर्बाइनों (एकल या दो-शाफ्ट) और विमान व्युत्पन्न गैस टर्बाइनों के नियंत्रण और सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है। अपनी बिजली वितरण प्रणाली के मुख्य घटक के रूप में, टीसीपीएसजी1ए मांग वाले औद्योगिक वातावरण में सभी प्रोसेसर, आई/ओ मॉड्यूल और संचार नेटवर्क के निरंतर और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करता है।
DS200TCPSG1A के मुख्य कार्य
1. एकाधिक डीसी वोल्टेज आउटपुट
DS200TCPSG1A सिस्टम द्वारा आवश्यक विभिन्न DC वोल्टेज प्रदान करता है, जिनमें शामिल हैं:
+5V DC: डिजिटल लॉजिक सर्किट और माइक्रोप्रोसेसर कोर वोल्टेज के लिए उपयोग किया जाता है।
±15V DC: एनालॉग सर्किट, ऑपरेशनल एम्पलीफायर और सेंसर पावर के लिए उपयोग किया जाता है।
+24V DC: डिजिटल आउटपुट मॉड्यूल, रिले, सोलनॉइड वाल्व और अन्य फ़ील्ड डिवाइस ड्राइव के लिए उपयोग किया जाता है।
-24V डीसी: कुछ विशिष्ट इंटरफेस या संचार लाइनों के लिए आवश्यक।
प्रत्येक आउटपुट को कसकर विनियमित और फ़िल्टर किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वोल्टेज में उतार-चढ़ाव स्वीकार्य सहनशीलता (उदाहरण के लिए, +5V अनुमत सीमा 4.85-5.25V है) के भीतर रहे, जिससे बिजली आपूर्ति के शोर या लोड भिन्नता के कारण सिस्टम की खराबी या क्षति को रोका जा सके।
2. बिजली की स्थिति की निगरानी और निदान
DS200TCPSG1A में अंतर्निर्मित वोल्टेज मॉनिटरिंग सर्किट शामिल हैं जो लगातार जांच करते हैं कि प्रत्येक आउटपुट चैनल का वोल्टेज सामान्य है या नहीं। यदि ओवर-वोल्टेज, अंडर-वोल्टेज, या वोल्टेज की हानि का पता लगाया जाता है, तो स्थिति की जानकारी IONET के माध्यम से नियंत्रण प्रोसेसर (DCCA) को भेजी जाती है, जिससे प्रासंगिक डायग्नोस्टिक अलार्म चालू हो जाता है। ये अलार्म ऑपरेटर इंटरफ़ेस ( ) पर प्रदर्शित होते हैं, जो रखरखाव कर्मियों को समय पर कार्रवाई के लिए सचेत करते हैं।
3. ऑनलाइन रखरखाव और हॉट-स्वैपिंग के लिए समर्थन
ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंट (टीएमआर) कॉन्फ़िगरेशन में, प्रत्येक नियंत्रण कोर (
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) एक स्वतंत्र DS200TCPSG1A पावर मॉड्यूल से सुसज्जित है। यदि एक पावर मॉड्यूल विफल हो जाता है, तो सिस्टम शेष दो बिजली आपूर्ति का उपयोग करके काम करना जारी रख सकता है, जिससे टरबाइन को बंद किए बिना दोषपूर्ण मॉड्यूल को बदला जा सकता है, जिससे सिस्टम की उपलब्धता में काफी वृद्धि होती है।
4. ओवरकरंट और शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा
बाहरी डिवाइस शॉर्ट सर्किट या ओवरलोड के कारण पावर मॉड्यूल या बैकप्लेन सर्किट को होने वाले नुकसान को रोकने के लिए प्रत्येक आउटपुट चैनल फ़्यूज़ (उदाहरण के लिए, FU1, FU2, FU3) या इलेक्ट्रॉनिक वर्तमान-सीमित सुरक्षा से सुसज्जित है। रखरखाव मैनुअल फ़्यूज़ रेटिंग और प्रतिस्थापन विशिष्टताओं का विवरण देता है (अध्याय 7 देखें)।
5. पावर रिडंडेंसी और लोड शेयरिंग
टीएमआर प्रणाली में, तीन बिजली आपूर्ति समानांतर में काम करती हैं, न केवल अतिरेक प्रदान करती हैं बल्कि लोड भी साझा करती हैं, जो किसी एक आपूर्ति पर परिचालन तनाव को कम करती है और इसकी सेवा जीवन को बढ़ाती है।
DS200TCPSG1A का कार्य सिद्धांत
1. पावर इनपुट और प्राथमिक प्रोसेसिंग
DS200TCPSG1A के लिए इनपुट पावर आमतौर पर कंट्रोल पैनल के पावर डिस्ट्रीब्यूशन कोर से आती है (
). इनपुट हो सकता है:
ग्रिड हस्तक्षेप या बिजली के हमलों को रोकने के लिए इनपुट पावर पहले इनपुट फ़िल्टरिंग और सर्ज दमन सर्किट से गुजरती है। फिर यह प्रारंभिक चरण-डाउन और सुधार के लिए एक स्विचिंग या रैखिक नियामक सर्किट में प्रवेश करता है।
2. डीसी-डीसी रूपांतरण और विनियमन
DS200TCPSG1A इनपुट वोल्टेज को आवश्यक लो-वोल्टेज डीसी आउटपुट में परिवर्तित करने के लिए उच्च-आवृत्ति स्विचिंग बिजली आपूर्ति तकनीक (या मॉडल के आधार पर रैखिक विनियमन तकनीक) का उपयोग करता है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करते हुए MOSFETs या IGBTs के संचालन समय को नियंत्रित करने के लिए PWM (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) का उपयोग करती है। एक फीडबैक लूप (आमतौर पर ऑप्टोकॉप्लर्स या त्रुटि एम्पलीफायरों के माध्यम से कार्यान्वित) सटीक वोल्टेज विनियमन सुनिश्चित करता है।
उदाहरण के लिए:
+5V आउटपुट: आमतौर पर डिजिटल सर्किट के लिए एक समर्पित बक कनवर्टर द्वारा उत्पन्न होता है।
±15V आउटपुट: एनालॉग सर्किट के लिए फ्लाईबैक या पुश-पुल कनवर्टर द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है।
+24V आउटपुट: अक्सर उच्च-शक्ति आउटपुट मॉड्यूल के लिए बूस्ट या बक-बूस्ट सर्किट द्वारा उत्पन्न होता है।
3. वोल्टेज फीडबैक और समायोजन
प्रत्येक आउटपुट में एक सैंपलिंग रेसिस्टर वोल्टेज डिवाइडर नेटवर्क होता है जो आउटपुट वोल्टेज को एक कंट्रोल IC (जैसे, TL431, SG3525) पर वापस फीड करता है। नियंत्रण आईसी निर्धारित मूल्य और वास्तविक मूल्य के बीच अंतर के आधार पर पीडब्लूएम कर्तव्य चक्र को समायोजित करता है, आउटपुट वोल्टेज को उसके रेटेड मूल्य के करीब स्थिर रखने के लिए बंद-लूप नियंत्रण लागू करता है।
4. सुरक्षा तंत्र
ओवरकरंट सुरक्षा: आउटपुट करंट की निगरानी करंट-सेंस रेसिस्टर्स या ट्रांसफार्मर के माध्यम से की जाती है। यदि करंट एक निर्धारित सीमा से अधिक हो जाता है, तो सुरक्षा सर्किट आउटपुट को सीमित कर देता है या आपूर्ति बंद कर देता है।
ओवरवॉल्टेज संरक्षण: असामान्य आउटपुट वोल्टेज स्पाइक्स को रोकने के लिए जेनर डायोड या समर्पित ओवीपी चिप्स का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है।
थर्मल सुरक्षा: यदि तापमान सुरक्षित सीमा से अधिक हो जाता है तो पावर मॉड्यूल के अंदर एक तापमान सेंसर स्वचालित रूप से लोड कम कर देता है या आपूर्ति बंद कर देता है।
5. स्थिति संचार
DS200TCPSG1A IONET के माध्यम से मुख्य नियंत्रण प्रोसेसर (DCCA) के साथ संचार करता है। डीसीसीए समय-समय पर प्रत्येक पावर मॉड्यूल (वोल्टेज सामान्य/असामान्य स्थिति, तापमान, लोड स्थिति इत्यादि सहित) की स्थिति शब्द का सर्वेक्षण करता है और इस जानकारी को निगरानी के लिए एकत्र करता है । DIAGC (डायग्नोस्टिक डेटा डिस्प्ले) टूल का उपयोग करके, रखरखाव कर्मी वास्तविक समय में प्रत्येक बिजली आपूर्ति के विशिष्ट वोल्टेज मान देख सकते हैं (चित्र 4-23 देखें), जिससे समस्या निवारण की सुविधा मिलती है।
6. अन्य सिस्टम मॉड्यूल के साथ एकीकरण
DS200TCPSG1A न केवल स्थानीय कोर को शक्ति प्रदान करता है बल्कि बैकप्लेन पावर बस के माध्यम से उसी कोर के भीतर अन्य कार्ड (जैसे, TCDA, TCEA, LCC) की आपूर्ति भी करता है। टीएमआर प्रणाली में, सामान्य कारण विफलताओं से बचने के लिए तीन बिजली प्रणालियाँ पूरी तरह से स्वतंत्र हैं। इसके अलावा, पावर मॉड्यूल की गलती की स्थिति सिस्टम के वोटिंग लॉजिक में भाग लेती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि एक भी बिजली आपूर्ति विफलता समग्र नियंत्रण निर्णयों को प्रभावित नहीं करती है।
