IS200IGPAG1A एक गेट ड्राइवर पावर सप्लाई बोर्ड है जिसे जनरल इलेक्ट्रिक (GE) द्वारा अपने इनोवेशन सीरीज़™ ड्राइव सिस्टम के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह बोर्ड आईजीपीए श्रृंखला के भीतर समूह 1 संस्करण है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से प्रत्येक इंटीग्रेटेड गेट कम्यूटेटेड थाइरिस्टर (आईजीसीटी) के लिए आवश्यक डीसी गेट ड्राइवर पावर प्रदान करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक आईजीसीटी पर सीधे एक आईजीपीए बोर्ड लगाया जाता है।
IS200IGPAG1A बोर्ड का मुख्य कार्य बाहरी आइसोलेशन ट्रांसफार्मर द्वारा प्रदान की गई एसी स्क्वायर वेव पावर को आईजीसीटी गेट ड्राइविंग के लिए आवश्यक स्थिर डीसी वोल्टेज में परिवर्तित करना है। समूह 2 संस्करण के विपरीत, जिसमें प्रति बोर्ड केवल एक बिजली आपूर्ति होती है, समूह 1 संस्करण आईजीपीएजी1ए प्रत्येक बोर्ड पर दो स्वतंत्र बिजली आपूर्ति को एकीकृत करता है, जो एक साथ दो आईजीसीटी गेट ड्राइव सर्किट को बिजली देने में सक्षम है। यह दोहरी बिजली आपूर्ति की आवश्यकता वाले IGCT कॉन्फ़िगरेशन के लिए उपयुक्त है।
IS200IGPAG1A की मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं:
आईजीसीटी के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया: आईजीसीटी पर सीधे माउंट होता है, जो गेट ड्राइविंग के लिए सटीक शक्ति प्रदान करता है।
दोहरी स्वतंत्र बिजली आपूर्ति: प्रत्येक बोर्ड दो बिजली आपूर्ति को एकीकृत करता है, जो एक साथ दो आईजीसीटी को चलाने में सक्षम है।
उच्च-वोल्टेज अलगाव: आईजीसीटी कैथोड क्षमता (3300-6600 वी एसी) पर तैरता है, जिसके लिए उच्च-वोल्टेज सुरक्षा पर सख्त ध्यान देने की आवश्यकता होती है।
प्रति आपूर्ति दोहरे आउटपुट: प्रत्येक आपूर्ति +5 वी डीसी टर्न-ऑन और -20 वी डीसी टर्न-ऑफ आउटपुट प्रदान करती है।
व्यापक सुरक्षा: दो इनपुट फ़्यूज़ (6ए और 7ए) ओवरकरंट सुरक्षा प्रदान करते हैं।
स्थिति संकेत: 8 एलईडी संकेतक दोनों बिजली आपूर्ति के लिए गेट सिग्नल और वोल्टेज स्थिति दिखाते हैं।
परीक्षण बिंदु: दोनों आपूर्तियों के लिए कमीशनिंग और दोष निदान के लिए 8 परीक्षण बिंदु।
सॉफ्ट स्टार्ट फंक्शन: पॉजिटिव सप्लाई सॉफ्ट स्टार्ट टाइम 200 एमएस, नेगेटिव सप्लाई सॉफ्ट स्टार्ट टाइम 20 एमएस।
ऊर्जा भंडारण: न्यूनतम 1.0 एमएस विनियमित ऊर्जा भंडारण, संक्षिप्त बिजली रुकावट के दौरान उत्पादन बनाए रखना।
बोर्ड बाहरी वोल्टेज लूप के साथ वर्तमान मोड नियंत्रण का उपयोग करता है, जो तेज़ गतिशील प्रतिक्रिया और स्थिर आउटपुट वोल्टेज प्रदान करता है। प्रत्येक सकारात्मक आपूर्ति 15 ए की अधिकतम निरंतर धारा के साथ 5 वी डीसी ±0.25 आउटपुट करती है; प्रत्येक नकारात्मक आपूर्ति 6 ए की अधिकतम निरंतर धारा के साथ 20 वी डीसी ±0.8 का उत्पादन करती है। बोर्ड लगभग 10 डब्ल्यू का क्षय करता है और ठंडा करने के लिए कम से कम 80 एलएफपीएम वायु प्रवाह की आवश्यकता होती है।
द्वितीय. मुख्य कार्य
IS200IGPAG1A के प्राथमिक कार्यों में निम्नलिखित शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं:
1. शक्ति रूपांतरण
IS200IGPAG1A बोर्ड एक बाहरी आइसोलेशन ट्रांसफार्मर से एक एसी स्क्वायर वेव इनपुट प्राप्त करता है और इसे आईजीसीटी गेट ड्राइविंग के लिए आवश्यक डीसी वोल्टेज में आंतरिक रूप से परिवर्तित करता है। इनपुट पावर विनिर्देश 50 वी एसी स्क्वायर वेव (±1%), 27 किलोहर्ट्ज़ (±1%) है, जो 5-पिन पी1 कनेक्टर के माध्यम से जुड़ा हुआ है। दो आंतरिक फ़्यूज़ (FU1 और FU2) ओवरकरंट सुरक्षा प्रदान करते हैं।
2. दो स्वतंत्र सकारात्मक आपूर्ति आउटपुट
प्रत्येक सकारात्मक आपूर्ति आउटपुट +5 वी डीसी ±0.25 है, जिसका उपयोग आईजीसीटी टर्न-ऑन ड्राइविंग के लिए किया जाता है। दोनों आपूर्तियाँ स्वतंत्र हैं और एक साथ दो आईजीसीटी को शक्ति प्रदान कर सकती हैं। प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं:
प्रति आपूर्ति सतत आउटपुट करंट: 15 ए डीसी
प्रति आपूर्ति वर्तमान सीमा: 18 ए डीसी
सॉफ्ट प्रारंभ समय: 200 मि
ऊर्जा भंडारण: न्यूनतम 1.0 एमएस (नियमन के दौरान)
3. दो स्वतंत्र नकारात्मक आपूर्ति आउटपुट
प्रत्येक नकारात्मक आपूर्ति आउटपुट -20 वी डीसी ±0.8 है, जिसका उपयोग आईजीसीटी टर्न-ऑफ ड्राइविंग के लिए किया जाता है। दोनों आपूर्तियाँ स्वतंत्र हैं। प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं:
प्रति आपूर्ति सतत आउटपुट करंट: 6 ए डीसी
प्रति आपूर्ति वर्तमान सीमा: 8 ए डीसी
सॉफ्ट प्रारंभ समय: 20 मि.से
ऊर्जा भंडारण: न्यूनतम 1.0 एमएस (नियमन के दौरान)
4. नियंत्रण विधि
सकारात्मक और नकारात्मक दोनों आपूर्ति बाहरी वोल्टेज लूप के साथ वर्तमान मोड नियंत्रण का उपयोग करती हैं। यह नियंत्रण विधि प्रदान करती है:
तेज़ गतिशील प्रतिक्रिया
उत्कृष्ट आउटपुट वोल्टेज स्थिरता
अंतर्निहित वर्तमान सीमित सुरक्षा
इनपुट वोल्टेज के उतार-चढ़ाव के प्रति अच्छी प्रतिरक्षा
5. स्थिति संकेत
बोर्ड में 8 एलईडी संकेतक हैं जो दोनों बिजली आपूर्ति के लिए गेट सिग्नल और वोल्टेज की दृश्य स्थिति प्रदान करते हैं। प्रत्येक बिजली आपूर्ति 4 एलईडी से मेल खाती है:
पहली बिजली आपूर्ति: DS1, DS2, DS3, DS4
दूसरी बिजली आपूर्ति: DS5, DS6, DS7, DS8
एलईडी कार्य:
डीएस1/डीएस5 (हरा): 5 वी आउटपुट करंट >4 ए होने पर संबंधित आपूर्ति के लिए गेट सिग्नल स्थिति इंगित करें।
डीएस2/डीएस6 (पीला): 5 वी आउटपुट करंट >4 ए होने पर संबंधित आपूर्ति के लिए गेट सिग्नल स्थिति इंगित करें।
DS3/DS7: संबंधित आपूर्ति के लिए 5 V वोल्टेज ठीक इंगित करें।
DS4/DS8: संबंधित आपूर्ति के लिए 20 V वोल्टेज ठीक इंगित करें।
DS5/DS6 20 V आउटपुट करंट स्थिति को भी दर्शाता है (जब करंट > 2 A हो तो DS5, करंट <2 A होने पर DS6)।
6. परीक्षण बिंदु
बोर्ड में कमीशनिंग और दोष निदान के लिए 8 परीक्षण बिंदु हैं। प्रत्येक बिजली आपूर्ति 4 परीक्षण बिंदुओं से मेल खाती है:
पहली बिजली आपूर्ति: टीपी1, टीपी2, टीपी3, टीपी4
दूसरी बिजली आपूर्ति: टीपी5, टीपी6, टीपी7, टीपी8
परीक्षण बिंदु इसकी माप की अनुमति देते हैं:
सकारात्मक और नकारात्मक आपूर्ति के लिए सामान्य संकेत
सकारात्मक और नकारात्मक आपूर्ति के लिए औसत वर्तमान प्रतिक्रिया
सकारात्मक और नकारात्मक आपूर्ति के लिए सामान्य शक्ति
सकारात्मक और नकारात्मक आपूर्ति के लिए प्रारंभ करनेवाला इनपुट वोल्टेज
महत्वपूर्ण सुरक्षा चेतावनी: जब ड्राइव चल रही होती है, तो ये परीक्षण बिंदु ब्रिज क्षमता पर तैरते हैं। छुओ मत!
7. सामान्य मोड वर्तमान अस्वीकृति
बोर्ड डिज़ाइन सामान्य मोड करंट पर तेज़ IGCT स्विचिंग द्वारा उत्पन्न उच्च du/dt (6 kV/μs) के प्रभाव पर विचार करता है। सामान्य मोड करंट I = c × 6 kV/μs, जहां c आइसोलेशन ट्रांसफार्मर कैपेसिटेंस है। बोर्ड को इन परिस्थितियों में सही ढंग से काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
तृतीय. सिस्टम अनुप्रयोग
1. इनोवेशन सीरीज़ ड्राइव सिस्टम में अनुप्रयोग
IS200IGPAG1A एक महत्वपूर्ण बोर्ड है जो इनोवेशन सीरीज ड्राइव सिस्टम के भीतर आईजीसीटी के लिए गेट ड्राइवर पावर प्रदान करता है। सिस्टम के भीतर इसकी भूमिकाओं में शामिल हैं:
आईजीसीटी गेट ड्राइविंग: विश्वसनीय स्विचिंग सुनिश्चित करते हुए दो आईजीसीटी के लिए सटीक टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ पावर प्रदान करता है।
विद्युत अलगाव: बाहरी अलगाव ट्रांसफार्मर के माध्यम से नियंत्रण सर्किट और उच्च-वोल्टेज मुख्य सर्किट के बीच विद्युत अलगाव प्राप्त करता है, जिससे कर्मियों और उपकरण सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
स्थिति की निगरानी: दोनों बिजली आपूर्ति के लिए एलईडी संकेतक और परीक्षण बिंदुओं के माध्यम से क्षेत्र संचालन और रखरखाव कर्मियों के लिए स्थिति की जानकारी और निदान साधन प्रदान करता है।
2. समूह 1 और समूह 2 के बीच अंतर
आईजीपीए श्रृंखला में समूह 1 और समूह 2 संस्करण हैं, जिनमें मुख्य अंतर हैं:
| फ़ीचर |
समूह 1 (जी1ए) |
समूह 2 (जी2ए) |
| प्रति बोर्ड बिजली आपूर्ति की संख्या |
2 स्वतंत्र आपूर्ति |
1 आपूर्ति |
| लागू परिदृश्य |
IGCT कॉन्फ़िगरेशन के लिए दोहरी आपूर्ति की आवश्यकता होती है |
IGCT कॉन्फ़िगरेशन के लिए एकल आपूर्ति की आवश्यकता होती है |
| बोर्ड लेआउट |
चित्र 3 देखें |
चित्र 4 देखें |
| एलईडी आवंटन |
दो आपूर्तियों के लिए 8 एलईडी समूहीकृत |
8 एलईडी एकल आपूर्ति स्थिति का संकेत देते हैं |
आईजीपीए बोर्ड का चयन करते समय, उपयोगकर्ताओं को विशिष्ट आईजीसीटी की बिजली आवश्यकताओं के आधार पर उचित संस्करण चुनना होगा। सीमित स्थान वाले दो IGCT की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, G1A का उपयोग करने से आवश्यक बोर्डों की संख्या आधी हो सकती है।
3. हाई-वोल्टेज सुरक्षा सावधानियां
IS200IGPAG1A बोर्ड सीधे IGCT पर स्थापित होता है और ऑपरेशन के दौरान IGCT कैथोड क्षमता (3300-6600 V ac) पर तैरता है। इसलिए, जब सिस्टम सक्रिय हो तो बोर्ड के किसी भी हिस्से को न छुएं और न ही जांचें। इंस्टॉलेशन, प्रतिस्थापन या माप केवल सिस्टम के पूरी तरह से डी-एनर्जेटिक और सत्यापित सुरक्षित होने के बाद ही किया जाना चाहिए।
4. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
मध्यम-वोल्टेज परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव: मोटर नियंत्रण अनुप्रयोगों में एकाधिक आईजीसीटी के लिए गेट ड्राइवर शक्ति प्रदान करता है।
हाई-पावर पावर रूपांतरण प्रणाली: कई आईजीसीटी की आवश्यकता वाले विभिन्न बिजली रूपांतरण उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
रेल ट्रांजिट ट्रैक्शन सिस्टम: ट्रैक्शन कन्वर्टर्स में एकाधिक आईजीसीटी के लिए ड्राइवर शक्ति प्रदान करता है।
औद्योगिक उच्च-शक्ति ड्राइव: उच्च-शक्ति मोटर ड्राइव के लिए खनन और धातुकर्म जैसे भारी उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जिससे स्थापना स्थान की बचत होती है।
चतुर्थ. विस्तृत इंटरफ़ेस विवरण
1. पावर इनपुट कनेक्टर P1
P1 बाहरी आइसोलेशन ट्रांसफार्मर से AC स्क्वायर वेव पावर को जोड़ने के लिए 5-पिन कनेक्टर है:
| पिन |
सिग्नल |
विवरण |
| 1 |
AC1P |
+20 वी एसी, 27 किलोहर्ट्ज़ |
| 2 |
AC1N |
+20 वी एसी रिटर्न |
| 3 |
AC2P |
40 वी एसी, 27 किलोहर्ट्ज़ |
| 4 |
AC2N |
40 वी एसी रिटर्न |
| 5 |
कैथोड |
बाहरी अलगाव ट्रांसफार्मर शील्ड, आईजीसीटी कैथोड से कनेक्ट करें |
2. पावर आउटपुट कनेक्टर (प्रति आपूर्ति एक पीएक्सपीएल)
आईजीसीटी गेट ड्राइवर पावर आउटपुट के लिए प्रत्येक बिजली आपूर्ति 9-पिन पीएक्सपीएल कनेक्टर से मेल खाती है:
| पिन |
सिग्नल |
विवरण |
| 1 |
पी 5 |
+5 वी टर्न-ऑन आपूर्ति |
| 2 |
पी 5 |
+5 वी टर्न-ऑन आपूर्ति |
| 3 |
P5COM |
5 वी वापसी |
| 4 |
P5COM |
5 वी वापसी |
| 5 |
- |
जुड़े नहीं हैं |
| 6 |
N20 |
-20 वी टर्न-ऑफ आपूर्ति |
| 7 |
N20 |
-20 वी टर्न-ऑफ आपूर्ति |
| 8 |
N20COM |
-20 वी वापसी |
| 9 |
N20COM |
-20 वी वापसी |
उच्च धारा प्रवाहित करने के लिए एकाधिक पिन समानांतर होते हैं।
3. एलईडी संकेतक
| एलईडी |
रंग |
संकेत समारोह |
| डीएस1 |
हरा |
रोशनी जब पहली बार 5 वी आउटपुट करंट> 4 ए (गेट सिग्नल इंडिकेशन) की आपूर्ति करती है |
| डीएस2 |
पीला |
रोशनी जब पहली बार 5 वी आउटपुट करंट> 4 ए (गेट सिग्नल इंडिकेशन) की आपूर्ति करती है |
| डीएस3 |
- |
पहली आपूर्ति 5 वी वोल्टेज ठीक इंगित करता है |
| डीएस4 |
- |
पहली आपूर्ति 20 वी वोल्टेज ठीक इंगित करता है |
| डीएस5 |
हरा |
जब दूसरा 5 V आउटपुट करंट > 4 A की आपूर्ति करता है तो रोशनी; दूसरी आपूर्ति 20 वी आउटपुट करंट> 2 ए को भी इंगित करता है |
| डीएस6 |
पीला |
जब दूसरा 5 V आउटपुट करंट > 4 A की आपूर्ति करता है तो रोशनी; दूसरी आपूर्ति 20 वी आउटपुट करंट <2 ए को भी इंगित करता है |
| डीएस7 |
- |
दूसरी आपूर्ति 5 वी वोल्टेज ठीक इंगित करता है |
| DS8 |
- |
दूसरी आपूर्ति 20 वी वोल्टेज ठीक इंगित करता है |
4. परीक्षण बिंदु
| परीक्षण बिंदु |
विवरण |
| टीपी 1 |
प्रथम आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए सिग्नल सामान्य |
| टीपी2 |
पहली आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए औसत वर्तमान प्रतिक्रिया |
| टीपी3 |
प्रथम आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए पावर सामान्य |
| टीपी4 |
पहली आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए प्रारंभ करनेवाला इनपुट वोल्टेज |
| टीपी5 |
दूसरी आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए औसत वर्तमान प्रतिक्रिया |
| टीपी6 |
दूसरी आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए सिग्नल सामान्य |
| टीपी7 |
दूसरी आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए सामान्य शक्ति |
| टीपी8 |
दूसरी आपूर्ति सकारात्मक आपूर्ति के लिए प्रारंभ करनेवाला इनपुट वोल्टेज |
महत्वपूर्ण सुरक्षा चेतावनी: जब ड्राइव चल रही होती है, तो ये परीक्षण बिंदु ब्रिज क्षमता पर तैरते हैं। छुओ मत!
5. फ़्यूज़
| फ़्यूज़ |
रेटिंग |
संरक्षित सर्किट |
| FU1 |
7 ए, 250 वी, तेज़-अभिनय |
इनपुट पावर सुरक्षा |
| FU2 |
6 ए, 250 वी, तेज़-अभिनय |
इनपुट पावर सुरक्षा |
वी. स्थापना और प्रतिस्थापन
1. स्थापना स्थान
IS200IGPAG1A बोर्ड सीधे IGCT पर स्थापित होता है। चूँकि G1A बोर्ड दो IGCT को चला सकता है, इसलिए इसकी माउंटिंग स्थिति को दोनों IGCT के कनेक्शन पर विचार करना चाहिए।
2. स्थापना सावधानियाँ
उच्च-वोल्टेज सुरक्षा: आईजीपीए बोर्ड उच्च वोल्टेज क्षमता पर काम करता है। सिस्टम पूरी तरह से डी-एनर्जेटिक होने के बाद ही इंस्टॉलेशन और प्रतिस्थापन किया जाना चाहिए।
स्टार वॉशर: मेटल स्टार वॉशर को धातु की सतह से संपर्क करना चाहिए, न कि प्लास्टिक बोर्ड से। ये मेटल वॉशर और स्टैंडऑफ़ एक सुरक्षात्मक सर्किट बनाते हैं, जो आकस्मिक उच्च वोल्टेज को जमीन पर भेजते हैं।
शीतलन आवश्यकताएँ: उचित शीतलन के लिए बोर्ड भर में कम से कम 80 एलएफपीएम वायु प्रवाह सुनिश्चित करें।
ईएसडी सुरक्षा: ईएसडी सावधानियों का पालन करते हुए बोर्ड को संभालें।
3. प्रतिस्थापन प्रक्रिया
सुरक्षा चेतावनियाँ:
चेतावनी: बिजली के झटके को रोकने के लिए, ड्राइव सिस्टम की बिजली बंद कर दें और छूने से पहले यह सत्यापित करने के लिए कि सर्किट डी-एनर्जेटिक हैं, हाई-वोल्टेज परीक्षण उपकरण का उपयोग करें।
सावधानी: स्थैतिक बिजली के कारण होने वाली घटक क्षति को रोकने के लिए, सभी बोर्डों को स्थैतिक संवेदनशील हैंडलिंग तकनीकों से उपचारित करें। ग्राउंडिंग स्ट्रैप पहनें और बोर्डों को एंटी-स्टैटिक बैग में रखें।
पुराने बोर्ड को हटाना:
पावर ऑफ सत्यापित करें: सुनिश्चित करें कि ड्राइव सिस्टम पूरी तरह से डी-एनर्जेटिक है।
कैबिनेट दरवाजा खोलें: ड्राइव कैबिनेट दरवाजा खोलें। यह सत्यापित करने के लिए कि सर्किट डी-एनर्जेटिक हैं, उच्च-वोल्टेज परीक्षण उपकरण का उपयोग करें।
कनेक्शन डिस्कनेक्ट करें: सभी विद्युत कनेक्शन (पीएक्सपीएल आउटपुट कनेक्टर और पी1 इनपुट कनेक्टर दोनों सहित) डिस्कनेक्ट करें।
स्क्रू निकालें: एक शाफ़्ट और सॉकेट/स्क्रूड्राइवर का उपयोग करके छह बढ़ते स्क्रू को ढीला करें।
हार्डवेयर एकत्र करें: जैसे ही स्क्रू हटा दिए जाते हैं, स्टैंडऑफ़ और स्टार वॉशर को पकड़ लें। ध्यान दें कि स्टार वॉशर को मेटल स्टैंडऑफ़ के साथ जोड़ा गया है।
बोर्ड हटाएँ: पुराने बोर्ड को सावधानीपूर्वक हटाएँ।
नया बोर्ड स्थापित करना:
नए बोर्ड की स्थिति: नए बोर्ड को आईजीसीटी पर सही ओरिएंटेशन में रखें, जिससे दोनों आईजीसीटी के कनेक्शन के साथ संरेखण सुनिश्चित हो सके।
स्क्रू स्थापित करें: 6 स्क्रू, स्टैंडऑफ़ और स्टार वॉशर का उपयोग करके बोर्ड को सुरक्षित करें।
पेंच कसें: बोर्ड को अपनी जगह पर सुरक्षित रखने के लिए पेंच कसें।
वॉशर की जाँच करें: सुनिश्चित करें कि मेटल स्टार वॉशर धातु की सतह पर लगे हैं, न कि प्लास्टिक बोर्ड पर। मेटल स्टैंडऑफ़ और स्टार वॉशर एक सुरक्षात्मक सर्किट बनाते हैं, जो आकस्मिक उच्च वोल्टेज को जमीन पर भेजते हैं।
कनेक्शन पुनः जोड़ें: सभी विद्युत कनेक्शन पुनः जोड़ें।
बिजली बहाल करें: कैबिनेट का दरवाजा बंद करें और सिस्टम में बिजली बहाल करें।
