DS200PCCAG5A è una scheda Power Connect progettata da General Electric (GE) Industrial Control Systems per i sistemi di azionamento della serie DC2000. Appartenente alla serie PCCA (Power Connect Card), questa scheda fa parte del gruppo G5 e rappresenta la revisione A. Serve come componente di interfaccia critico all'interno dei sistemi di azionamento GE, collegando il circuito di controllo al ponte di potenza SCR, progettato specificamente per applicazioni di azionamento ad alta tensione e alta potenza su azionamenti con telaio J, K e M.
La funzione principale della scheda PCCA Power Connect è fornire segnali di comando del gate al ponte di potenza SCR, ottenendo l'isolamento elettrico tra il circuito di controllo e il circuito di alimentazione tramite trasformatori di impulsi. La scheda riceve segnali di trigger dalla scheda di alimentazione DCFB o dalla scheda di alimentazione SDCI e li converte in impulsi di potenza necessari per azionare i gate SCR. Questi segnali vengono emessi al ponte SCR tramite i connettori 1FPL-6FPL e 1RPL-6RPL. A differenza del gruppo G1, la scheda del gruppo G5 è specificatamente progettata per applicazioni ad alta tensione e non prevede circuiti snubber o stringhe di attenuazione della tensione; questi sono forniti da altri componenti del sistema.
La scheda DS200PCCAG5A è un prodotto del gruppo G5, adatto per applicazioni di conversione di potenza non rigenerative (a due quadranti) con un intervallo di tensione di ingresso di 240-700 V CC. Supporta azionamenti ad alta tensione con telaio J, K e M ed è alimentato dalla scheda di alimentazione DCFB. La scheda è progettata per soddisfare le esigenze delle applicazioni di azionamento industriale ad alta tensione e alta potenza e presenta le seguenti caratteristiche:
Uscite di comando del gate: Fornisce 6 uscite di impulsi di comando del gate SCR in avanti e 6 inverse.
Isolamento del trasformatore di impulsi: utilizza trasformatori di impulsi per ottenere l'isolamento elettrico tra i circuiti di controllo e i circuiti di alimentazione.
Nessun circuito soppressore: progettato per applicazioni ad alta tensione e alta potenza; i circuiti smorzatori sono forniti da altri componenti del sistema.
Scalatura del feedback della tensione: ponticelli configurabili per impostare la scalatura del feedback della tensione dell'armatura.
Configurazione di tensione flessibile: supporta tensioni di armatura CC che vanno da 240 V a 700 V.
Design modulare: funziona insieme alla scheda di alimentazione DCFB e alla scheda di controllo dell'azionamento per formare un sistema di controllo dell'azionamento completo.
Questo prodotto è ampiamente utilizzato nei sistemi di azionamento CC DC2000 ad alta tensione, nel controllo di azionamenti industriali, nelle applicazioni di conversione di potenza non rigenerativa e in varie applicazioni di elettronica di potenza ad alta potenza che richiedono l'azionamento del gate SCR.
II. Funzioni chiave
1. Uscite di comando del gate SCR
La funzione principale della scheda PCCA è convertire i segnali di trigger dalla scheda di alimentazione DCFB in impulsi di potenza necessari per azionare i gate SCR. La scheda fornisce 6 uscite di impulsi di gate avanti tramite connettori 1FPL-6FPL e 6 uscite di impulsi di gate inverso tramite connettori 1RPL-6RPL (per ponti di inversione). Ciascuna uscita è isolata da trasformatori di impulsi, garantendo un isolamento sicuro tra i circuiti di controllo e i circuiti di alimentazione.
| del tipo di uscita |
del connettore |
Descrizione |
| Impulsi del gate in avanti |
1FPL-6FPL |
Fa avanzare gli SCR del ponte; i fili rosso e bianco corrispondono ai terminali dell'impulso di gate positivo e negativo |
| Impulsi di gate inversi |
1RPL-6RPL |
Aziona gli SCR a ponte inverso; utilizzato solo nelle applicazioni di inversione del ponte |
2. Isolamento del trasformatore di impulsi
La scheda PCCA utilizza trasformatori di impulsi come elementi di isolamento per i segnali di pilotaggio del gate. I trasformatori di impulsi convertono i segnali di trigger a bassa tensione provenienti dalla scheda DCFB in segnali di potenza necessari per azionare i gate SCR, fornendo allo stesso tempo l'isolamento elettrico tra i circuiti di controllo e i circuiti di alimentazione, impedendo che le interferenze sul lato ad alta tensione influenzino il normale funzionamento dei circuiti di controllo.
3. Nessun progetto di circuito soppressore
A differenza dei gruppi a bassa tensione come G1 e G2, la scheda del gruppo G5 non include circuiti smorzatori di linea CA o circuiti smorzatori di bus CC. Per gli azionamenti ad alta tensione e alta potenza con telaio J, K e M, i circuiti smorzatori e le stringhe di attenuazione della tensione sono forniti da altri componenti del sistema, come la scheda SHVI (SCR High Voltage Interface Board) o la scheda SHVM. Questo design semplifica la struttura della scheda PCCA e migliora l'affidabilità nelle applicazioni ad alta tensione.
4. Scalatura del feedback della tensione di armatura
La scheda PCCA fornisce la scalatura del feedback della tensione di armatura tramite i ponticelli configurabili JP1 e JP2. Selezionando diverse combinazioni di connessione dei ponticelli, la scheda può adattarsi a vari livelli di tensione di armatura che vanno da 240 V a 700 V CC, fornendo segnali di feedback accurati della tensione di armatura al sistema di controllo.
Nota importante: per le schede del gruppo G5, nelle revisioni AAA-AAZ, i ponticelli JP1 e JP2 vengono utilizzati per la configurazione della tensione. Nelle revisioni ABA e successive, questi ponticelli sono stati eliminati e le stringhe e i ponticelli di attenuazione della tensione non vengono più utilizzati.
5. Selezione del collegamento del canale di feedback tensione e soppressore
La scheda PCCA utilizza i ponticelli WP3 e WP4 per selezionare il metodo di connessione tra i circuiti soppressore e i canali di feedback della tensione. Per le schede del gruppo G5, poiché i circuiti soppressori non sono inclusi, i ponticelli WP3 e WP4 in genere non sono applicabili, sebbene rimangano sulla scheda per comunanza di progettazione con altre schede del gruppo.
III. Architettura hardware
1. Struttura del consiglio
La scheda DS200PCCAG5A utilizza una struttura di circuito stampato standard con dimensioni compatibili con i supporti della scheda del sistema di azionamento GE. Il consiglio comprende:
6 connettori di uscita a impulsi del gate diretto (1FPL-6FPL)
6 connettori di uscita a impulsi del gate invertito (1RPL-6RPL, solo per ponti di inversione)
1 connettore di ingresso segnale di alimentazione/controllo (5PL)
Jumper configurabili: JP1, JP2 (selezione dimensionamento della tensione, solo versioni precedenti) e WP3, WP4 (selezione connessione circuito soppressore)
Trasformatori di impulsi: 12 (6 avanti, 6 indietro)
Nessun circuito soppressore: i circuiti soppressori della linea CA e del bus CC sono forniti da altri componenti del sistema
2. Terminali di pugnalata
La scheda PCCA fornisce più terminali di collegamento per la scalatura del feedback di tensione e le connessioni di sistema:
| del terminale Stab |
Descrizione |
| P1 |
Bus CC positivo |
| P1A, P1B |
Feedback positivo della tensione del bus CC; quando WP3 è collegato, i condensatori snubber della scheda sono collegati allo stesso punto del canale di feedback della tensione (tipicamente non utilizzato per G5) |
| P2 |
Bus CC negativo |
| P2A, P2B |
Retroazione negativa della tensione del bus CC; quando WP4 è collegato, i condensatori snubber della scheda sono collegati allo stesso punto del canale di feedback della tensione (tipicamente non utilizzato per G5) |
| P3-P10 |
Punti di connessione del resistore di scalatura del feedback di tensione (prime versioni) |
| DCS |
Al circuito soppressore CC (non utilizzato per G5) |
| 1ACS-6ACS |
Ai circuiti smorzatore CA (non utilizzato per G5) |
3. Posizione di montaggio
La scheda PCCA è installata sul retro del supporto scheda nell'armadio di controllo del convertitore, situato dietro la scheda di alimentazione (DCFB). Per sostituire la scheda PCCA, è necessario prima sollevare in avanti la scheda di controllo del convertitore e la scheda di alimentazione per accedervi.
4. Collegamento con scheda DCFB
La scheda PCCA si collega alla scheda di alimentazione DCFB tramite il connettore 5PL, ricevendo alimentazione a 24 V e segnali di trigger del gate SCR dal DCFB. Il connettore 5PL è un connettore plug-in a 26 pin con le seguenti assegnazioni dei pin:
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| 5PL-1 |
A6F |
Aziona il trasformatore di impulsi gate 6F della cella |
| 5PL-2 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-3 |
A5F |
Aziona il trasformatore di impulsi gate 5F della cella |
| 5PL-4 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-5 |
A4F |
Aziona il trasformatore di impulsi gate 4F della cella |
| 5PL-6 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-7 |
A3F |
Aziona il trasformatore di impulsi gate 3F della cella |
| 5PL-8 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-9 |
A2F |
Aziona il trasformatore di impulsi gate 2F della cella |
| 5PL-10 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-11 |
A1F |
Aziona il trasformatore di impulsi gate 1F della cella |
| 5PL-12 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-13 |
A1R |
Trasformatore di impulsi gate cella 1R (ponti invertitori) |
| 5PL-14 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-15 |
A2R |
Trasformatore di impulsi gate cella 2R (ponti invertitori) |
| 5PL-16 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-17 |
A3R |
Trasformatore di impulsi gate cella 3R (ponti invertitori) |
| 5PL-18 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-19 |
A4R |
Trasformatore di impulsi gate cella 4R (ponti invertitori) |
| 5PL-20 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-21 |
A5R |
Trasformatore di impulsi gate cella 5R (ponti invertitori) |
| 5PL-22 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-23 |
A6R |
Trasformatore di impulsi gate cella 6R (ponti invertitori) |
| 5PL-24 |
P24 |
Uscita +24 V |
| 5PL-25 |
DCN |
Attenuazione del test (negativo) |
| 5PL-26 |
DCP |
Attenuazione del test (positivo) |
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Connettore 5PL
Il connettore 5PL è l'interfaccia primaria tra la scheda PCCA e la scheda di alimentazione DCFB, riceve alimentazione a 24 V e segnali di trigger del gate SCR. Le assegnazioni dei pin di questo connettore plug-in a 26 pin sono dettagliate nella tabella precedente.
2. Connettori 1FPL-6FPL
Questi connettori emettono segnali di impulso del gate SCR del ponte forward:
| del connettore |
del pin |
del segnale |
Descrizione |
| 1FPL-6FPL |
1 |
Impulso del gate in avanti |
Filo rosso al corrispondente SCR |
| 1FPL-6FPL |
2 |
Impulso del gate in avanti |
Filo bianco al corrispondente SCR |
3. Connettori 1RPL-6RPL
Questi connettori emettono segnali di impulso del gate SCR del ponte invertito, utilizzati solo nelle applicazioni del ponte invertitore:
| del connettore |
del pin |
del segnale |
Descrizione |
| 1RPL-6RPL |
1 |
Impulso di gate inverso |
Filo rosso al corrispondente SCR |
| 1RPL-6RPL |
2 |
Impulso di gate inverso |
Filo bianco al corrispondente SCR |
V. Configurazione e impostazioni
1. Configurazione del ponticello di scalatura della tensione (JP1, JP2) – Solo versioni precedenti
Per le schede del gruppo G5 con revisioni AAA-AAZ, l'intervallo di tensione dell'armatura è configurato tramite combinazioni di ponticelli JP1 e JP2. La tabella seguente mostra la configurazione per il gruppo G5 (non rigenerativo):
| Tensione (V CC) |
Posizione JP1 |
Posizione JP2 |
Collegamenti aggiuntivi |
| 240 |
3-8 |
6-9 |
JP1 P3-P8, JP2 P6-P9 |
| 350 |
3-4 |
5-6 |
JP1 P3-P4, JP2 P5-P6 |
| 390 |
7-8 |
9-10 |
JP1 P7-P8, JP2 P9-P10 |
| 500 |
4-7 |
5-10 |
JP1 P4-P7, JP2 P5-P10 |
| 550 |
3-7 |
6-10 |
JP1 P3-P7, JP2 P6-P10 |
| 595 |
4-8 |
5-9 |
JP1 P4-P8, JP2 P5-P9 |
| 700 |
0 |
0 |
Tutti P3-P10 aperti |
Note importanti:
I numeri dei pin JP1 e JP2 corrispondono ai terminali ad innesto P3-P10; i ponticelli devono essere collegati tra i terminali specificati.
Per le schede del gruppo G5 delle revisioni ABA e successive, i ponticelli JP1 e JP2 sono stati eliminati e le stringhe di attenuazione della tensione non vengono più utilizzate. Le funzioni di dimensionamento del feedback di tensione sono fornite da altri componenti del sistema (come le schede SHVI/SHVM).
2. Configurazione dei ponticelli di collegamento del circuito del soppressore (WP3, WP4)
Per le schede del gruppo G5, poiché i circuiti soppressori non sono inclusi, i ponticelli WP3 e WP4 in genere non sono applicabili. Tuttavia, quando si condivide il progetto con altre schede di gruppo, questi ponticelli rimangono sulla scheda:
| del ponticello |
di posizione |
Funzione |
| WP3 |
IN |
Condensatori smorzatori positivi del bus CC collegati allo stesso punto del ponte del canale di feedback della tensione (non applicabile per G5) |
| WP3 |
FUORI |
Condensatori smorzatori positivi del bus CC collegati a un punto del ponte diverso rispetto al canale di feedback della tensione (non applicabile per G5) |
| WP4 |
IN |
Condensatori smorzatori negativi del bus CC collegati allo stesso punto del ponte del canale di feedback della tensione (non applicabile per G5) |
| WP4 |
FUORI |
Condensatori smorzatori negativi del bus CC collegati a un punto del ponte diverso rispetto al canale di feedback della tensione (non applicabile per G5) |
3. Considerazioni sulla sostituzione del Consiglio
Quando si sostituisce una scheda PCCA, assicurarsi che tutte le impostazioni dei ponticelli sulla nuova scheda corrispondano a quelle della scheda da sostituire. Poiché schede di gruppo e revisione diverse possono avere configurazioni hardware diverse, le schede sostitutive devono appartenere allo stesso gruppo. Per le schede del gruppo G5, prestare particolare attenzione a:
Confermare la revisione della scheda da sostituire (AAA-AAZ o ABA e successive).
Per le schede di revisione ABA e successive, i ponticelli JP1 e JP2 vengono eliminati e non richiedono alcuna configurazione.
L'attenuazione della tensione è fornita da componenti esterni come le schede SHVI/SHVM.
VI. Installazione e manutenzione
1. Posizione di montaggio
La scheda PCCA è installata sul retro del supporto scheda nell'armadio di controllo del convertitore, situato dietro la scheda di alimentazione (DCFB). Per sostituire la scheda PCCA, è necessario prima sollevare in avanti la scheda di controllo del convertitore e la scheda di alimentazione per accedervi.
2. Passaggi di installazione
Verificare che l'alimentazione sia disattivata: spegnere l'unità, attendere alcuni minuti affinché i condensatori dell'alimentatore si scarichino ed eseguire il test per verificare che non vi sia alimentazione.
Apri lo sportello dell'armadio: accede all'area del cablaggio stampato.
Sollevare il supporto della scheda anteriore: tirare le linguette di bloccaggio su entrambi i lati del rack della scheda, sollevare il supporto della scheda anteriore (con la scheda di controllo della trasmissione) e inclinarlo in avanti e verso il basso.
Sollevare il secondo supporto scheda: sollevare il secondo supporto scheda (con la scheda di alimentazione) e inclinarlo in avanti e verso il basso per accedere alla scheda PCCA.
Scollegare i cavi: scollegare con attenzione tutti i cavi dalla scheda PCCA.
Snap di rilascio: spingere indietro i sei snap di plastica per rilasciare la scheda PCCA dal supporto della scheda.
Configura nuova scheda: imposta tutti i ponticelli (JP1, JP2, WP3, WP4) sulla nuova scheda nelle stesse posizioni della scheda da sostituire. Per le schede di revisione ABA e successive, JP1 e JP2 vengono eliminati e non richiedono alcuna configurazione.
Installa la nuova scheda: installa la nuova scheda PCCA sul supporto della scheda, assicurandoti che tutti e sei i bottoni a pressione in plastica scattino in posizione.
Ricollegare i cavi: ricollegare tutti i cavi come etichettato, assicurandosi che siano posizionati correttamente su entrambe le estremità.
Reimpostare i supporti della scheda: riportare il secondo supporto della scheda e il supporto della scheda anteriore nelle loro posizioni e fissare i blocchi.
3. Passaggi di rimozione
Verificare che l'alimentazione sia disattivata: assicurarsi che il sistema sia stato diseccitato e testare per verificare che non sia presente alimentazione.
Sollevamento dei supporti della scheda: sollevare il supporto della scheda anteriore e il secondo supporto della scheda.
Scollegare i cavi: scollegare con attenzione tutti i connettori.
Sganci a scatto: premere i bottoni a pressione in plastica per rimuovere la scheda PCCA.
4. Raccomandazioni per la manutenzione
Precauzioni ESD: indossare sempre una fascetta di messa a terra quando si maneggiano le schede. Conservare le tavole in sacchetti antistatici.
Ispezione periodica: controllare regolarmente che i connettori siano sicuri e che i ponticelli siano saldamente in posizione.
Gestione delle parti di ricambio: si consiglia di conservare almeno una scheda PCCA identica in loco come riserva per ridurre al minimo i tempi di inattività.
Sicurezza ad alta tensione: il gruppo G5 viene utilizzato per applicazioni ad alta tensione (fino a 700 V CC); osservare sempre le precauzioni di sicurezza ad alta tensione durante la manutenzione.
VII. Applicazioni
La scheda Power Connect DS200PCCAG5A è ampiamente utilizzata nelle seguenti applicazioni industriali:
Sistemi di azionamento CC ad alta tensione DC2000: fornisce segnali di azionamento del gate per ponti di potenza SCR ad alta tensione con telaio J, K e M.
Applicazioni di conversione di potenza non rigenerativa: adatte per sistemi di azionamento CC ad alta tensione a due quadranti.
Convertitori con telaio J, K e M: compatibili con i telai corrispondenti per sistemi di convertitore ad alta tensione.
Controllo dei processi industriali: fornisce l'azionamento del cancello nei processi industriali che richiedono un controllo preciso del motore CC ad alta tensione.
Aggiornamenti di sistema e progetti di retrofit: sostituisce le schede di connessione di alimentazione nei vecchi sistemi di azionamento ad alta tensione.
