DS200SHVMG1A è una scheda di interfaccia SCR ad alta tensione con telaio a M progettata da General Electric (GE) Industrial Control Systems per i suoi azionamenti con telaio a M. Appartenente alla serie SHVM (SCR High Voltage M-Frame Interface Board), questa scheda fa parte del gruppo G1 e funge da componente di interfaccia critico che collega il ponte di potenza SCR degli azionamenti M-frame alle schede di alimentazione del sistema di controllo dell'azionamento.
La funzione principale della scheda di interfaccia ad alta tensione SHVM è quella di fornire un'interfaccia per i segnali dal ponte SCR di un'unità con telaio M alla scheda di alimentazione DCFB o SDCI e alla scheda PCCA Power Connect. Questa scheda integra molteplici funzioni, tra cui isolamento e conversione del segnale shunt, attenuazione del trasformatore di corrente CA, attenuazione della tensione di linea CA e attenuazione della tensione del ponte CC, garantendo che i segnali lato alta tensione vengano trasmessi in modo sicuro e accurato al lato di controllo. È un componente fondamentale per ottenere un controllo preciso e una protezione affidabile nei sistemi di trasmissione con telaio M.
La scheda DS200SHVMG1A è progettata per soddisfare le esigenze delle applicazioni di azionamento industriale ad alta tensione e presenta le seguenti caratteristiche:
Isolamento e conversione del segnale shunt: converte i segnali shunt di ±500 mV in uscite di frequenza differenziale da 0 a 500 kHz, con circuiti di ingresso isolatore flottanti per collegare il potenziale.
Attenuazione del trasformatore di corrente 10:1 selezionabile: fornisce ulteriore capacità di attenuazione della corrente tramite ponticelli hardware quando la corrente secondaria ACCT della linea principale supera 144 mA.
Attenuazione della tensione di linea CA: attenuazione configurabile in base al livello di tensione della linea CA principale (240-600 V o 601-1000 V).
Attenuazione della tensione del ponte CC: attenuazione configurabile per il feedback della tensione del bus CC tramite ponticelli hardware in base alla tensione della linea CA principale.
Design passivo: nessun LED, fusibili, punti di test o interruttori; solo ponticelli e connettori configurabili.
Isolamento ad alta tensione: l'hardware della scheda fluttua al potenziale della tensione di feedback, garantendo un isolamento sicuro tra il lato ad alta tensione e il lato di controllo.
Questo prodotto è ampiamente utilizzato nei sistemi di azionamento CC ad alta tensione con telaio M e nelle applicazioni di controllo di azionamenti industriali ad alta potenza, in particolare in ambienti industriali che richiedono la gestione di segnali ad alta tensione e corrente elevata.
II. Funzioni chiave
1. Circuiti isolatori di shunt a ponte CC
La scheda DS200SHVMG1A include circuiti VCO (oscillatore controllato in tensione) isolatore shunt flottante CC positivo (+) e CC negativo (-) che convertono i segnali shunt dal ponte SCR in segnali di frequenza che possono essere elaborati dal lato di controllo. Questi circuiti sono caratterizzati da:
Intervallo di ingresso: da -500 mV a +500 mV
Frequenza di uscita: da 0 a 500 kHz (uscita di frequenza differenziale)
Isolamento del segnale: i circuiti di ingresso dell'isolatore fluttuano per colmare il potenziale, ottenendo l'isolamento elettrico tra il lato ad alta tensione e il lato di controllo
Connessione in uscita: i segnali di frequenza convertiti vengono inviati alla scheda di alimentazione DCFB o SDCI tramite connettori IA1PL e IA2PL
2. Attenuazione del trasformatore di corrente CA (ACCT).
La scheda DS200SHVMG1A fornisce un'attenuazione del trasformatore di corrente (CT) 10:1 per le correnti di linea CA (fase A e fase C) quando richiesto. Questa attenuazione è selezionabile tramite ponticello:
Requisito di attenuazione: l'attenuazione è necessaria quando la corrente secondaria ACCT della linea principale supera 144 mA, poiché i resistori di carico CT sulle schede di alimentazione DCFB e SDCI non sono classificati per gestire più di 144 mA.
Selezione dell'attenuazione: la selezione del ponticello (JP1-JP8) determina se l'attenuazione 10:1 è abilitata.
Condizione di bypass: l'attenuazione deve essere bypassata quando la corrente secondaria ACCT della linea principale è inferiore a 144 mA.
Nota importante: se si utilizza l'attenuazione CT 10:1, è necessario applicare la compensazione quando si impostano gli interruttori di dimensionamento del carico sulla scheda di alimentazione SDCI o DCFB.
3. Attenuatori di tensione di linea CA (L1, L2, L3)
La scheda DS200SHVMG1A fornisce attenuatori di tensione di linea CA per attenuare la tensione di linea CA quando richiesto, in base all'entità della tensione di linea CA e alla classificazione del campo del generatore:
Condizione di bypass: quando la tensione della linea CA principale è 240-600 V, gli attenuatori devono essere bypassati.
Condizione di abilitazione: quando la tensione della linea CA principale è 601-1000 V, gli attenuatori devono essere abilitati.
Metodo di configurazione: la selezione del ponticello (JP9-JP17) determina se l'attenuazione è abilitata o bypassata.
4. Attenuatori di tensione a ponte CC (P1 e P2)
La scheda DS200SHVMG1A fornisce attenuatori di stringa di resistori di tensione CC positiva e CC negativa per attenuare la tensione CC quando richiesto, in base ai valori di tensione di campo:
Funzione: i ponticelli configurabili scalano il feedback della tensione del bus CC.
Base di impostazione: le impostazioni dei ponticelli si basano sulla tensione di ingresso CA principale nominale.
Condizione di bypass: quando la tensione della linea CA principale è 240-600 V, gli attenuatori della stringa del resistore di tensione devono essere bypassati.
Condizione di abilitazione: quando la tensione della linea CA principale è 601-1000 V, gli attenuatori della stringa del resistore di tensione devono essere abilitati.
5. Conversione e trasmissione del segnale
La scheda DS200SHVMG1A converte, isola e attenua vari segnali dal ponte SCR e li trasmette alle schede di alimentazione lato controllo e alla scheda di connessione dell'alimentazione tramite più connettori:
Segnali shunt: inviati alla scheda DCFB/SDCI tramite connettori IA1PL e IA2PL
Segnali di corrente CA: inviati alla scheda DCFB/SDCI tramite il connettore 1CPL
Segnali di sincronizzazione dell'alimentazione: riceve alimentazione a 25 kHz dalla scheda di alimentazione tramite il connettore SQPL
III. Architettura hardware
1. Struttura del consiglio
La scheda DS200SHVMG1A utilizza una struttura a circuito stampato standard ed è montata sul gruppo SCR dell'unità, fissata con sei distanziatori e dadi in nylon. Il consiglio comprende:
17 Jumper configurabili (JP1-JP17): per la selezione dell'attenuazione
8 connettori a spina: per l'interfacciamento con schede di alimentazione e altre schede
18 connettori stabili: per il collegamento di segnali ad alta tensione dal ponte SCR
Design passivo: nessun LED, fusibili, punti di test o interruttori
2. Posizione di montaggio
La scheda DS200SHVMG1A è montata sul gruppo SCR dell'unità, fissata con sei distanziatori e dadi in nylon. Essendo una scheda di interfaccia ad alta tensione, l'hardware della scheda fluttua al potenziale di tensione di feedback e l'ingresso ad alta tensione può essere presente anche quando l'alimentazione di controllo è diseccitata.
3. Descrizione del connettore
La scheda DS200SHVMG1A include vari connettori per l'interfacciamento con il ponte SCR, le schede di alimentazione e altri dispositivi:
| di connettore |
del tipo |
Descrizione della funzione |
| CT1PL |
Spina a 2 poli |
Ingresso trasformatore di corrente CA fase L1 (bianco = negativo, rosso = positivo) |
| CT3PL |
Spina a 2 poli |
Ingresso trasformatore di corrente CA fase L3 (bianco = negativo, rosso = positivo) |
| DC1PL |
Spina a 2 poli |
Ingresso shunt 1 (rosso = positivo, bianco = negativo) |
| DC2PL |
Spina a 2 poli |
Ingresso shunt 2 (rosso = positivo, bianco = negativo) |
| 1CPL |
Spina a 4 poli |
I/O segnale corrente AC con scheda di alimentazione |
| SQPL |
Spina a 4 poli |
Segnali di sincronizzazione di potenza a 25 kHz con scheda di alimentazione |
| IA1PL |
Spina a 2 poli |
Shunt d'armatura 1 uscita sulla scheda di alimentazione |
| IA2PL |
Spina a 2 poli |
Uscita shunt di armatura 2 sulla scheda di alimentazione |
| Connettori a punta |
18 |
Segnali di tensione di linea CA e di tensione del ponte CC dal ponte SCR |
4. Ponticelli configurabili
La scheda DS200SHVMG1A comprende 17 jumper configurabili (JP1-JP17) per la selezione dell'attenuazione:
| della portata del ponticello |
della funzione |
Descrizione |
| JP1-JP8 |
Selezione attenuazione TA 10:1 |
Abilita l'attenuazione quando la corrente secondaria ACCT della linea principale supera 144 mA; bypassare quando inferiore a 144 mA |
| JP9-JP17 |
Selezione dell'attenuazione della tensione di linea CA/tensione del ponte CC |
Abilita l'attenuazione quando la tensione della linea CA principale è 601-1000 V; bypass quando 240-600 V |
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Connettore CT1PL
Il connettore CT1PL viene utilizzato per l'ingresso del trasformatore di corrente CA fase L1 (ACCT):
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| CT1PL-1 |
L1 ACCT ingresso negativo corrente |
Filo bianco |
| CT1PL-2 |
L1 ACCT ingresso positivo di corrente |
Filo rosso |
2. Connettore CT3PL
Il connettore CT3PL viene utilizzato per l'ingresso del trasformatore di corrente CA fase L3 (ACCT):
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| CT3PL-1 |
L3 ACCT ingresso negativo corrente |
Filo bianco |
| CT3PL-2 |
L3 ACCT ingresso positivo di corrente |
Filo rosso |
3. Connettore DC1PL
Il connettore DC1PL viene utilizzato per l'ingresso shunt 1:
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| DC1PL-1 |
Shunt 1 connessione positiva |
Filo rosso |
| DC1PL-2 |
Shunt 1 connessione negativa |
Filo bianco |
4. Connettore DC2PL
Il connettore DC2PL viene utilizzato per l'ingresso shunt 2:
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| DC2PL-1 |
Shunt 2 connessione positiva |
Filo rosso |
| DC2PL-2 |
Shunt 2 connessione negativa |
Filo bianco |
5. Connettore 1CPL
Il connettore 1CPL fornisce I/O del segnale di corrente CA con la scheda di alimentazione (DCFB o SDCI):
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| 1CPL-1 |
Uscita in corrente L1 ACCT |
Filo bianco |
| 1CPL-2 |
Uscita in corrente L1 ACCT |
Filo rosso |
| 1CPL-3 |
Uscita in corrente L3 ACCT |
Filo rosso |
| 1CPL-4 |
Uscita in corrente L3 ACCT |
Filo bianco |
6. Connettore SQLPL
Il connettore SQPL fornisce segnali di sincronizzazione dell'alimentazione a 25 kHz con la scheda di alimentazione:
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| SQPL-1 |
ACNP |
Potenza positiva (+) a 25 kHz dalla scheda di alimentazione |
| SQPL-2 |
ACNN |
Potenza negativa (-) 25 kHz dalla scheda di alimentazione |
| SQPL-3 |
ACNACOM |
Comune di alimentazione 25 kHz |
| SQPL-4 |
ACNACOM |
Comune di alimentazione 25 kHz |
7. Connettore IA1PL
Il connettore IA1PL invia i segnali dello shunt di armatura 1 alla scheda di alimentazione:
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| IA1PL-1 |
Shunt 1 uscita positiva |
Filo rosso |
| IA1PL-2 |
Shunt 1 uscita negativa |
Filo bianco |
8. Connettore IA2PL
Il connettore IA2PL invia segnali dello shunt di armatura 2 alla scheda di alimentazione:
| pin |
del segnale |
Descrizione |
| IA2PL-1 |
Shunt 2 uscite positive |
Filo rosso |
| IA2PL-2 |
Shunt 2 uscite negative |
Filo bianco |
9. Connettori ad innesto
La scheda SHVM include 18 connettori stabili per il collegamento della tensione di linea CA e dei segnali di tensione del ponte CC dal ponte SCR. Questi segnali includono:
Tensioni di linea CA: tensioni di fase L1, L2, L3
Tensioni del ponte CC: P1 (positivo), P2 (negativo)
V. Configurazione e impostazioni
1. Configurazione dei ponticelli hardware
I 17 ponticelli configurabili (JP1-JP17) sulla scheda SHVM vengono utilizzati per la selezione dell'attenuazione:
| del ponticello |
della funzione |
Descrizione dell'impostazione |
| JP1-JP8 |
Selezione attenuazione TA 10:1 |
Posizione IN (attenuazione abilitata) quando la corrente secondaria ACCT della linea principale supera 144 mA; Posizione OUT (attenuazione bypassata) quando inferiore a 144 mA |
| JP9-JP17 |
Selezione dell'attenuazione della tensione di linea CA/tensione del ponte CC |
Posizione IN (attenuazione abilitata) quando la tensione della linea CA principale è 601-1000 V; Posizione OUT (attenuazione bypassata) quando 240-600 V |
Note importanti:
Se si utilizza l'attenuazione CT 10:1, è necessario applicare la compensazione quando si impostano gli interruttori di dimensionamento del carico sulla scheda di alimentazione SDCI o DCFB.
Le impostazioni dei ponticelli devono corrispondere ai livelli di tensione effettivi dell'applicazione sul campo.
Quando si sostituisce una scheda SHVM, tutti i ponticelli sulla nuova scheda devono essere impostati nelle stesse posizioni della scheda da sostituire.
2. Linee guida per la selezione dell'attenuatore
| Livello di tensione |
Attenuazione della tensione di linea CA Attenuazione |
della tensione del ponte CC |
Attenuazione CT 10:1 |
| 240-600 V |
Esclusione (USCITA) |
Esclusione (USCITA) |
Basato sulla corrente secondaria ACCT |
| 601-1000 V |
Abilita (IN) |
Abilita (IN) |
Basato sulla corrente secondaria ACCT |
3. Calcolo della corrente secondaria ACCT
La corrente secondaria ACCT (in mA) viene calcolata approssimativamente come:
Ict (mA) = (corrente nominale 1 pu × 1000) / rapporto spire CT combinato
Quando Ict ≥ 144 mA, è necessaria un'attenuazione TA 10:1; quando Ict < 144 mA, l'attenuazione deve essere bypassata.
VI. Installazione e manutenzione
1. Posizione di montaggio
La scheda DS200SHVMG1A è montata sul gruppo SCR dell'unità, fissata con sei distanziatori e dadi in nylon. Essendo una scheda di interfaccia ad alta tensione, l'hardware della scheda fluttua al potenziale di tensione di feedback.
2. Avvertenze sulla sicurezza
Importanti avvertenze di sicurezza:
La scheda SHVM è una scheda di interfaccia ad alta tensione. L'ingresso ad alta tensione può essere presente anche quando l'alimentazione di controllo è diseccitata.
Verificare che tutti gli ingressi ad alta tensione siano diseccitati prima di apportare qualsiasi regolazione hardware o cambiare la scheda.
Solo il personale adeguatamente addestrato che ha completa familiarità con l'apparecchiatura e le istruzioni può installare o eseguire la manutenzione di questa apparecchiatura.
3. Procedura di sostituzione
Spegnimento: spegnere l'unità, attendere alcuni minuti affinché i condensatori dell'alimentatore si scarichino ed eseguire il test per verificare che non sia presente alimentazione.
Verificare che l'alta tensione sia diseccitata: verificare che tutti gli ingressi ad alta tensione siano diseccitati.
Apri lo sportello dell'armadio: consente di accedere all'area del cablaggio stampato.
Individuare la scheda SHVM: trovare la scheda SHVM montata sul gruppo SCR (fissata con sei distanziatori in nylon e dadi in nylon).
Scollegare i cavi: scollegare con attenzione tutti i cavi. Per i cavi a nastro, afferrare i lati del connettore del cavo e tirare delicatamente; per i cavi dotati di linguette, tirare con attenzione la linguetta.
Rimuovere i dadi in nylon: rimuovere i sei dadi in nylon che fissano la scheda SHVM e rimuovere la vecchia scheda.
Configura nuova scheda: impostare tutti i ponticelli (JP1-JP17) sulla nuova scheda nelle stesse posizioni della scheda da sostituire.
Installa la nuova scheda: posiziona la nuova scheda SHVM sui distanziatori in nylon e fissala con i sei dadi in nylon rimossi al punto 6.
Ricollegare i cavi: ricollegare tutti i cavi come etichettato, assicurandosi che siano posizionati correttamente su entrambe le estremità.
Chiudere la porta dell'armadio.
4. Raccomandazioni per la manutenzione
Sicurezza ad alta tensione: prestare sempre attenzione ai rischi legati all'alta tensione durante la manutenzione, anche quando l'alimentazione di controllo è diseccitata.
Precauzioni ESD: indossare sempre una fascetta di messa a terra quando si maneggiano le schede. Conservare le tavole in sacchetti antistatici.
Verifica dei ponticelli: dopo aver sostituito la scheda, verificare che tutte le impostazioni dei ponticelli siano corrette.
Ispezione periodica: controllare che i connettori non siano allentati e che i dadi in nylon siano fissati saldamente.
Gestione delle parti di ricambio: si consiglia di conservare almeno una scheda SHVM identica in loco come riserva per ridurre al minimo i tempi di inattività.
VII. Applicazioni
La scheda di interfaccia M-Frame ad alta tensione SCR DS200SHVMG1A è ampiamente utilizzata nelle seguenti applicazioni industriali:
Sistemi di azionamento CC con telaio M: fornisce un'interfaccia di segnale ad alta tensione per ponti SCR con telaio M.
Azionamenti CC ad alta potenza: adatti per applicazioni di azionamento CC che richiedono la gestione di segnali ad alta tensione e corrente elevata.
Sistemi di azionamento multi-ponte: forniscono isolamento e attenuazione del segnale nelle applicazioni di azionamento multi-ponte.
Controllo dei processi industriali: fornisce un'interfaccia di segnale nei processi industriali che richiedono azionamenti CC ad alta tensione.
Aggiornamenti del sistema e progetti di retrofit: sostituisce le schede di interfaccia ad alta tensione nei sistemi di azionamento più vecchi, migliorando l'affidabilità del sistema.
