Papan Penskalaan Umpan Balik Tegangan GE DS200NATOG2A

DS200NATOG2A adalah Papan Penskalaan Umpan Balik Tegangan yang dirancang oleh General Electric (GE) Motors & Industrial Systems untuk sistem LCI (Load Commutated Inverter) dan sistem kontrol jembatan SCR. Termasuk dalam seri NATO (Papan Penskalaan Umpan Balik Tegangan), papan ini adalah bagian dari grup G2 dan mewakili revisi A. Papan ini berfungsi sebagai komponen penting dalam sistem penggerak tegangan tinggi GE untuk mengukur dan memberikan umpan balik tegangan jembatan SCR secara tepat.

Fungsi utama Dewan Penskalaan Umpan Balik Tegangan NATO adalah untuk melemahkan sinyal AC tegangan tinggi (tiga fasa) dan DC tegangan tinggi (bus positif dan negatif) dari jembatan SCR ke tingkat tegangan rendah yang dapat diproses oleh sistem kontrol, memungkinkan papan kontrol pada bidang belakang VME memperoleh sinyal umpan balik tegangan jembatan secara akurat. Papan berisi lima rangkaian resistor presisi identik yang dihubungkan seri, sesuai dengan tegangan AC tiga fasa (fase A, B, C) dan tegangan bus DC positif dan negatif. Dengan memilih konektor tusuk masukan yang berbeda dan kombinasi jumper kawat, papan dapat dikonfigurasi untuk mengakomodasi berbagai tingkat tegangan masukan dari 1200 V hingga 6900 V, memberikan keluaran tegangan rendah terpadu ke sistem kontrol.

Papan DS200NATOG2A adalah versi grup G2. Perbedaan utama dari versi G1 adalah versi G2 menggunakan jumper kawat untuk menggantikan dua resistor terbawah di setiap rangkaian resistor, sehingga mengurangi jumlah resistor per rangkaian menjadi empat, sehingga cocok untuk aplikasi tegangan rendah. Papan ini dirancang untuk memenuhi tuntutan lingkungan industri bertegangan tinggi dan memiliki karakteristik berikut:

• String Resistor Presisi Tinggi: Menggunakan resistor presisi yang dihubungkan secara seri untuk memastikan akurasi dan stabilitas redaman tegangan.

• Konfigurasi Tegangan Fleksibel: Mendukung berbagai tingkat tegangan masukan dari 1200 V hingga 6900 V melalui kombinasi konektor tusuk dan jumper kawat.

• Lima Saluran Atenuasi Independen: Memproses tegangan AC tiga fasa dan tegangan bus DC positif/negatif secara terpisah, dengan total lima saluran independen.

• Perlindungan Tegangan Lebih: Setiap keluaran rangkaian resistor dilengkapi dengan Metal Oxide Varistor (MOV) untuk mencegah tegangan keluaran berlebih jika kabel keluaran dicabut.

• Desain Ringkas: Mengeluarkan semua sinyal tegangan yang dilemahkan melalui konektor kabel pita 20-pin tunggal, menyederhanakan pengkabelan.

• Desain Pasif: Papan tidak mengandung sekering, LED, atau komponen yang dapat diganti pengguna, sehingga memastikan keandalan yang tinggi.

Produk ini banyak digunakan dalam sistem inverter pergantian beban LCI, penggerak frekuensi variabel tegangan menengah dan tinggi, sistem start motor sinkron besar, dan berbagai aplikasi elektronika daya industri yang memerlukan pengukuran tegangan jembatan SCR yang tepat.

II. Fungsi Utama

1. Redaman Tegangan Tegangan Tinggi

Fungsi inti dari board DS200NATOG2A adalah untuk melemahkan sinyal tegangan tinggi dari jembatan SCR ke level tegangan rendah yang dapat diproses oleh sistem kontrol. Papan berisi lima string resistor presisi, masing-masing sesuai dengan satu sinyal tegangan input:

Rasio atenuasi setiap rangkaian resistor dikonfigurasikan dengan memilih konektor tusuk masukan dan kombinasi jumper kabel yang berbeda, memastikan bahwa sinyal keluaran berada dalam kisaran yang dapat diterima oleh sistem kontrol.

2. Konfigurasi Tingkat Tegangan Fleksibel

Papan DS200NATOG2A mendukung konfigurasi untuk berbagai level tegangan input. Dengan memilih konektor tusuk input yang berbeda (Jx, JxA, JxB) dan kombinasi jumper kabel (WJ1-WJ10), board dapat mengakomodasi level tegangan berikut:

Versi grup G2 menggunakan jumper kawat untuk menggantikan dua resistor terbawah di setiap string, mengurangi jumlah resistor per string dari 6 menjadi 4, sehingga cocok untuk level tegangan yang lebih rendah seperti 4200 V, 2200 V, dan 1200 V.

3. Perlindungan Tegangan Lebih

Setiap keluaran rangkaian resistor diparalelkan dengan Metal Oxide Varistor (MOV). Jika kabel pita keluaran diputuskan saat tegangan masukan ada, MOV mencegah tegangan keluaran menjadi terlalu tinggi, melindungi sirkuit kontrol hilir dari kerusakan. Salah satu ujung setiap MOV dihubungkan ke konektor ground tusukan JG melalui pin 2, 14, dan 20 dari konektor JV.

4. Keluaran Sinyal

Tegangan keluaran yang dilemahkan dari lima rangkaian resistor disalurkan ke bidang belakang VME (VBPL) melalui konektor kabel pita 20-pin tunggal JV. Penetapan pin untuk konektor JV adalah sebagai berikut:

5. Desain Pasif

Papan DS200NATOG2A menggunakan desain pasif murni, tidak mengandung sekering, LED, komponen yang dapat disesuaikan, atau komponen yang dapat diganti oleh pengguna. Desain ini meningkatkan keandalan papan dan mengurangi kemungkinan kegagalan. Namun, jika papan tersebut rusak, maka harus diganti secara keseluruhan.

AKU AKU AKU. Arsitektur Perangkat Keras

1. Struktur Dewan

Papan DS200NATOG2A menggunakan struktur papan sirkuit cetak standar dengan desain yang disederhanakan, hanya berisi sirkuit redaman tegangan tinggi yang penting. Dewan tersebut meliputi:

• Lima String Resistor Presisi: Setiap string terdiri dari beberapa resistor presisi yang dihubungkan secara seri.

• Konektor Stab Input: total 15 (3 per string) untuk menghubungkan sinyal input tegangan tinggi.

• Wire Jumper: total 10 (2 per string) untuk mengonfigurasi level tegangan grup G2.

• Konektor Kabel Pita Keluaran JV: Konektor 20-pin untuk mengeluarkan sinyal tegangan yang dilemahkan.

• Varistor Oksida Logam: 5 (MV1-MV5), satu per string, memberikan perlindungan tegangan lebih.

• Titik pengujian: 5 (TP1-TP5) hanya untuk pengujian tegangan rendah di pabrik.

2. Komposisi Rangkaian Resistor

Pada versi grup G2, setiap string berisi 4 resistor presisi, dengan posisi dua resistor terbawah digantikan oleh jumper kawat. Mengambil String A sebagai contoh, resistor R1-R4 adalah resistor efektif, sedangkan R5 dan R6 digantikan oleh jumper kawat WJ1 dan WJ2. Pengaturan serupa berlaku untuk rangkaian resistor lainnya.

3. Konektor Tusuk

Papan ini memiliki 15 konektor tusuk masukan, dibagi menjadi lima kelompok yang terdiri dari tiga. Konvensi penamaan dan fungsinya adalah sebagai berikut:

Catatan: Untuk papan grup G2, dua resistor terbawah diganti dengan jumper kawat, sehingga jumlah resistor sebenarnya berkurang, namun penamaan konektor input tetap tidak berubah.

4. Kawat Jumper

Papan grup G2 menggunakan 10 jumper kawat untuk menggantikan dua resistor terbawah di setiap string. Fungsi masing-masing kawat jumper adalah sebagai berikut:

IV. Deskripsi Antarmuka Terperinci

1. Konektor Keluaran JV

JV adalah konektor kabel pita 20-pin yang digunakan untuk mengeluarkan lima sinyal tegangan yang dilemahkan ke backplane VME (VBPL). Penetapan pin adalah sebagai berikut:

2. Masukan Konektor Tusuk

Papan ini memiliki 15 konektor tusuk masukan, dibagi menjadi lima kelompok yang terdiri dari tiga. Penamaan dan fungsi masing-masing konektor adalah sebagai berikut:

Catatan: Untuk papan grup G2, dua resistor terbawah diganti dengan jumper kawat, sehingga jumlah resistor sebenarnya berkurang, namun penamaan konektor input tetap tidak berubah.

3. Kawat Jumper

Papan grup G2 menggunakan 10 jumper kawat untuk menggantikan dua resistor terbawah di setiap string. Fungsi masing-masing kawat jumper adalah sebagai berikut:

V.Konfigurasi dan Pengaturan

1. Konfigurasi Level Tegangan

Level tegangan papan DS200NATOG2A dikonfigurasikan dengan memilih kombinasi konektor tusuk input dan jumper kabel. Untuk papan grup G2, level tegangan yang dapat dikonfigurasi dan metode konfigurasi yang sesuai adalah sebagai berikut:

2. Contoh Konfigurasi

Konfigurasi untuk Tegangan Input 4200 V:

• Pastikan semua 10 jumper kabel (WJ1-WJ10) terpasang.

• Gunakan konektor tusuk JxA (JAA, JBA, JCA, JDA, JEA) untuk menghubungkan daya input.

• Setiap string memiliki 4 resistor, dan tegangan keluaran kira-kira 1,820 V rms.

Konfigurasi untuk Tegangan Input 2200 V:

• Pastikan semua 10 jumper kabel (WJ1-WJ10) terpasang.

• Gunakan konektor tusuk JxA (JAA, JBA, JCA, JDA, JEA) untuk menghubungkan daya input.

• Setiap string memiliki 2 resistor, dan tegangan keluaran kira-kira 1,905 V rms.

Konfigurasi untuk Tegangan Input 1200 V:

• Pastikan semua 10 jumper kabel (WJ1-WJ10) terpasang.

• Gunakan konektor tusuk JxB (JAB, JBB, JCB, JDB, JEB) untuk menghubungkan daya input.

• Setiap string memiliki 2 resistor, dan tegangan keluaran kira-kira 2,075 V rms.

3. Pertimbangan Penggantian Dewan

Saat mengganti papan NATO, pastikan pengaturan jumper kabel pada papan baru sesuai dengan yang ada pada papan yang diganti. Karena papan grup G1 dan G2 memiliki konfigurasi perangkat keras yang berbeda (jumlah resistor dan pengaturan jumper kabel), papan pengganti harus dari grup yang sama.

VI. Instalasi dan Pemeliharaan

1. Lokasi Pemasangan

Papan DS200NATOG2A biasanya dipasang di area tegangan tinggi dekat jembatan SCR, menghubungkan langsung ke sinyal tegangan tinggi melalui konektor tusuk, dan ke bidang belakang VME sistem kontrol melalui kabel pita JV.

2. Langkah Instalasi

1. Verifikasi Daya Mati: Matikan daya sistem, tunggu beberapa menit hingga kapasitor tegangan tinggi habis, dan gunakan peralatan uji tegangan tinggi untuk memverifikasi tidak ada daya.

2. Buka Pintu Kabinet: Akses area papan kabel tercetak.

3. Temukan Posisi Pemasangan: Identifikasi posisi pemasangan papan NATO.

4. Pasang Papan: Sejajarkan papan NATO dengan penyangganya dan kencangkan dengan ring pengunci.

5. Hubungkan Kabel Input: Pilih konektor tusuk yang sesuai berdasarkan konfigurasi dan sambungkan kabel input tegangan tinggi.

6. Hubungkan Kabel Output: Hubungkan kabel pita JV ke distribusi gerbang dan papan status atau backplane VME.

7. Verifikasi Penyalaan: Setelah menyelesaikan instalasi, lakukan verifikasi penyalaan sesuai dengan prosedur commissioning sistem.

3. Langkah Penghapusan

1. Verifikasi Daya Mati: Pastikan sistem telah dimatikan energinya dan uji untuk memastikan tidak ada daya.

2. Putuskan Kabel: Lepaskan dengan hati-hati kabel pita JV dan semua konektor tusuk input.

3. Lepas Mesin Cuci Kunci: Lepaskan mesin cuci kunci yang menahan papan.

4. Melepaskan Papan: Jaga agar papan tetap rata dan lepaskan dengan hati-hati menggunakan kedua tangan.

4. Rekomendasi Perawatan

• Keamanan Tegangan Tinggi: Selalu waspada terhadap bahaya tegangan tinggi selama pemeliharaan; bahkan setelah sistem dimatikan, kapasitor tegangan tinggi masih dapat menahan muatan.

• Tindakan Pencegahan ESD: Selalu kenakan tali grounding saat menangani papan. Simpan papan dalam kantong antistatis.

• Inspeksi Berkala: Periksa apakah konektor tusuk aman dan kabel pita masih utuh.

• Manajemen Suku Cadang: Disarankan untuk menyimpan setidaknya satu papan NATO yang identik di lokasi sebagai cadangan untuk meminimalkan waktu henti.

VII. Aplikasi

Papan Penskalaan Umpan Balik Tegangan DS200NATOG2A banyak digunakan dalam aplikasi industri berikut:

• Sistem Inverter Pergantian Beban LCI: Memberikan sinyal umpan balik tegangan yang presisi untuk jembatan SCR.

• Penggerak Frekuensi Variabel Tegangan Menengah dan Tinggi: Menyediakan pengukuran tegangan pada penggerak tegangan 4,16 kV dan lebih tinggi.

• Sistem Pengasutan Motor Sinkron Besar: Memantau tegangan jembatan selama pengasutan motor.

• Sistem Start Turbin Gas: Memberikan umpan balik tegangan pada starter statis.

• Peralatan Elektronika Daya Industri: Berbagai aplikasi yang memerlukan pengukuran tegangan tinggi jembatan SCR.