Karta zasilania GE DS200PCCAG5A

DS200PCCAG5A to karta Power Connect zaprojektowana przez General Electric (GE) Industrial Control Systems dla systemów napędowych serii DC2000. Należąca do serii PCCA (Power Connect Card) płyta ta należy do grupy G5 i reprezentuje wersję A. Służy jako krytyczny komponent interfejsu w systemach napędowych GE, łączący obwody sterujące z mostkiem zasilania SCR, specjalnie zaprojektowanym do zastosowań w napędach wysokiego napięcia i dużej mocy w napędach z ramą J, K i M.

Podstawową funkcją karty PCCA Power Connect Card jest dostarczanie sygnałów sterujących bramką do mostka mocy SCR, uzyskując izolację galwaniczną pomiędzy obwodem sterującym a obwodem mocy poprzez transformatory impulsowe. Płyta odbiera sygnały wyzwalające z płytki zasilacza DCFB lub płytki zasilacza SDCI i przetwarza je na impulsy mocy wymagane do sterowania bramkami SCR. Sygnały te są wyprowadzane do mostka SCR poprzez złącza 1FPL-6FPL i 1RPL-6RPL. W przeciwieństwie do grupy G1, płytka grupy G5 została specjalnie zaprojektowana do zastosowań wysokonapięciowych i nie zawiera obwodów tłumiących ani ciągów tłumiących napięcie; są one dostarczane przez inne komponenty systemu.

Płytka DS200PCCAG5A to produkt z grupy G5, odpowiedni do zastosowań związanych z konwersją mocy nieodzyskowej (dwukwadrantowej) z zakresem napięcia wejściowego 240–700 V prądu stałego. Obsługuje napędy wysokiego napięcia w obudowach J, K i M i jest zasilany przez płytkę zasilacza DCFB. Płytka została zaprojektowana, aby sprostać wymaganiom zastosowań przemysłowych napędów wysokiego napięcia i dużej mocy i charakteryzuje się następującymi cechami:

• Wyjścia napędu bramki: Zapewnia 6 wyjść impulsowych napędu bramki SCR do przodu i 6 do tyłu.

• Izolacja transformatora impulsowego: wykorzystuje transformatory impulsowe w celu uzyskania izolacji elektrycznej pomiędzy obwodami sterującymi i obwodami mocy.

• Brak obwodów tłumiących: Zaprojektowany do zastosowań wysokiego napięcia i dużej mocy; obwody tłumiące są zapewniane przez inne komponenty systemu.

• Skalowanie sprzężenia zwrotnego napięcia: Konfigurowalne zworki do ustawiania skalowania sprzężenia zwrotnego napięcia twornika.

• Elastyczna konfiguracja napięcia: Obsługuje napięcia twornika prądu stałego w zakresie od 240 V do 700 V.

• Konstrukcja modułowa: Działa w połączeniu z płytą zasilacza DCFB i płytą sterowania napędem, tworząc kompletny system sterowania napędem.

Ten produkt jest szeroko stosowany w wysokonapięciowych systemach napędowych DC2000 DC, sterowaniu napędami przemysłowymi, zastosowaniach konwersji mocy nieodnawialnej i różnych zastosowaniach elektroniki mocy dużej mocy wymagających napędu bramki SCR.

II. Kluczowe funkcje

1. Wyjścia napędu bramki SCR

Podstawową funkcją płytki PCCA jest konwersja sygnałów wyzwalających z płytki zasilacza DCFB na impulsy mocy wymagane do sterowania bramkami SCR. Płytka zapewnia 6 wyjść impulsowych bramki do przodu poprzez złącza 1FPL-6FPL i 6 wyjść impulsowych bramki odwrotnej poprzez złącza 1RPL-6RPL (dla mostków nawrotnych). Każde wyjście jest izolowane transformatorami impulsowymi, co zapewnia bezpieczną separację pomiędzy obwodami sterującymi i obwodami mocy.

2. Izolacja transformatora impulsowego

Płyta PCCA wykorzystuje transformatory impulsowe jako elementy izolujące sygnały sterujące bramką. Transformatory impulsowe przekształcają sygnały wyzwalające niskiego napięcia z płytki DCFB na sygnały mocy wymagane do sterowania bramkami SCR, zapewniając jednocześnie izolację galwaniczną pomiędzy obwodami sterującymi i obwodami mocy, zapobiegając wpływowi zakłóceń po stronie wysokiego napięcia na normalne działanie obwodów sterujących.

3. Brak projektu obwodu tłumiącego

W przeciwieństwie do grup niższego napięcia, takich jak G1 i G2, płyta grupowa G5 nie zawiera obwodów tłumiących linię AC ani obwodów tłumiących szynę DC. W przypadku napędów wysokiego napięcia w obudowach J, K i M o dużej mocy, obwody tłumiące i ciągi tłumienia napięcia są zapewniane przez inne komponenty systemu, takie jak karta SHVI (płyta interfejsu wysokiego napięcia SCR) lub płyta SHVM. Taka konstrukcja upraszcza strukturę płytki PCCA i poprawia niezawodność w zastosowaniach wysokiego napięcia.

4. Skalowanie sprzężenia zwrotnego napięcia twornika

Płyta PCCA zapewnia skalowanie napięcia zwrotnego napięcia twornika za pomocą konfigurowalnych zworek JP1 i JP2. Wybierając różne kombinacje połączeń zworek, płytka może dostosować się do różnych poziomów napięcia twornika w zakresie od 240 V do 700 V DC, zapewniając dokładne sygnały zwrotne napięcia twornika do systemu sterowania.

Ważna uwaga: W przypadku kart grupy G5 w wersjach AAA-AAZ do konfiguracji napięcia używane są zworki JP1 i JP2. W wersjach ABA i późniejszych zworki te zostały usunięte, a struny i zworki tłumiące napięcie nie są już używane.

5. Wybór połączenia kanału tłumika i sprzężenia zwrotnego napięcia

Płyta PCCA wykorzystuje zworki WP3 i WP4 do wyboru metody połączenia pomiędzy obwodami tłumiącymi a kanałami sprzężenia zwrotnego napięcia. W przypadku płytek grupy G5, ponieważ obwody tłumiące nie są dołączone, zworki WP3 i WP4 zazwyczaj nie mają zastosowania, chociaż pozostają na płycie ze względu na podobieństwo projektu z innymi płytami grupowymi.

III. Architektura sprzętowa

1. Struktura Zarządu

Płytka DS200PCCAG5A wykorzystuje standardową konstrukcję płytki drukowanej o wymiarach zgodnych z nośnikami płyt systemowych napędu GE. Tablica zawiera:

• 6 złączy wyjściowych impulsów bramki przedniej (1FPL-6FPL)

• 6 złączy wyjściowych impulsowych bramki zwrotnej (1RPL-6RPL, tylko do mostków cofających)

• 1 złącze wejściowe sygnału zasilania/sterowania (5PL)

• Konfigurowalne zworki: JP1, JP2 (wybór skalowania napięcia, tylko wczesne wersje) i WP3, WP4 (wybór połączenia obwodu tłumiącego)

• Transformatory impulsowe: 12 (6 do przodu, 6 do tyłu)

• Brak obwodów tłumiących: Obwody tłumiące linii AC i szyny DC są zapewniane przez inne komponenty systemu

2. Zaciski dźgnięcia

Płyta PCCA posiada wiele zacisków stab do skalowania napięcia zwrotnego i połączeń systemowych:

3. Miejsce montażu

Płytkę PCCA instaluje się z tyłu nośnika płytki w szafie sterowniczej przemiennika, znajdującej się za płytką zasilacza (DCFB). Aby wymienić kartę PCCA, należy najpierw podnieść kartę sterowania przemiennikiem i płytkę zasilacza do przodu, aby uzyskać do nich dostęp.

4. Połączenie z płytą DCFB

Płytka PCCA łączy się z płytką zasilacza DCFB poprzez złącze 5PL i odbiera z DCFB sygnały zasilania 24 V i wyzwalania bramki SCR. Złącze 5PL to 26-pinowe złącze wtykowe z następującym przypisaniem pinów:

IV. Szczegółowy opis interfejsu

1. Złącze 5PL

Złącze 5PL jest głównym interfejsem pomiędzy płytką PCCA a płytką zasilacza DCFB, odbierającym sygnały zasilania 24 V i wyzwalania bramki SCR. Przyporządkowanie styków tego 26-stykowego złącza wtykowego opisano szczegółowo w poprzedniej tabeli.

2. Złącza 1FPL-6FPL

Złącza te wyprowadzają sygnały impulsowe bramki SCR mostka do przodu:

3. Złącza 1RPL-6RPL

Złącza te wyprowadzają sygnały impulsowe bramki SCR mostka zwrotnego, używane tylko w zastosowaniach z mostkiem nawrotnym:

V. Konfiguracja i ustawienia

1. Konfiguracja zworki skalującej napięcie (JP1, JP2) – tylko wczesne wersje

W przypadku płytek grupy G5 w wersjach AAA-AAZ zakres napięcia twornika jest konfigurowany poprzez kombinację zworek JP1 i JP2. Poniższa tabela przedstawia konfigurację dla grupy G5 (bez funkcji regeneracji):

Ważne uwagi:

• Numery pinów JP1 i JP2 odpowiadają zaciskom P3-P10; zworki należy podłączyć pomiędzy określonymi zaciskami.

• W przypadku płytek grupy G5 w wersjach ABA i późniejszych, zworki JP1 i JP2 zostały usunięte, a ciągi tłumiące napięcie nie są już używane. Funkcje skalowania ze sprzężeniem zwrotnym napięcia są zapewniane przez inne komponenty systemu (takie jak karty SHVI/SHVM).

2. Konfiguracja zworki połączenia obwodu tłumiącego (WP3, WP4)

W przypadku płytek grupy G5, ponieważ obwody tłumiące nie są uwzględnione, zworki WP3 i WP4 zazwyczaj nie mają zastosowania. Jednakże podczas udostępniania projektu innym tablicom grupowym zworki te pozostają na płycie:

3. Rozważania dotyczące wymiany płyty

Podczas wymiany karty PCCA należy upewnić się, że wszystkie ustawienia zworek na nowej karcie odpowiadają ustawieniom na wymienianej płycie. Ponieważ różne grupy i płytki rewizyjne mogą mieć różne konfiguracje sprzętowe, płytki zamienne muszą należeć do tej samej grupy. W przypadku tablic grupy G5 należy zwrócić szczególną uwagę na:

• Potwierdź wersję wymienianej płytki (AAA-AAZ lub ABA i nowsze).

• W przypadku płyt w wersji ABA i nowszych zworki JP1 i JP2 są usunięte i nie wymagają konfiguracji.

• Tłumienie napięcia zapewniają komponenty zewnętrzne, takie jak karty SHVI/SHVM.

VI. Instalacja i konserwacja

1. Miejsce montażu

Płytkę PCCA instaluje się z tyłu nośnika płytki w szafie sterowniczej przemiennika, znajdującej się za płytką zasilacza (DCFB). Aby wymienić kartę PCCA, należy najpierw podnieść kartę sterowania przemiennikiem i płytkę zasilacza do przodu, aby uzyskać do nich dostęp.

2. Kroki instalacji

1. Sprawdź, czy zasilanie jest wyłączone: Wyłącz zasilanie przemiennika, odczekaj kilka minut, aż kondensatory zasilacza się rozładują, a następnie sprawdź, czy nie ma zasilania.

2. Otwórz drzwi szafki: Uzyskaj dostęp do obszaru drukowanej płytki okablowania.

3. Podnieś przedni nośnik płyty: Pociągnij zatrzaski po obu stronach stojaka na deski, podnieś przedni nośnik płyty (z kartą sterowania napędem) i przechyl go do przodu i w dół.

4. Podnieś wspornik drugiej płyty: Podnieś wspornik drugiej płyty (z płytą zasilacza) i przechyl go do przodu i w dół, aby uzyskać dostęp do płyty PCCA.

5. Odłącz kable: Ostrożnie odłącz wszystkie kable od płyty PCCA.

6. Zwolnij zatrzaski: Naciśnij sześć plastikowych zatrzasków, aby uwolnić płytę PCCA z nośnika płyty.

7. Skonfiguruj nową płytkę: Ustaw wszystkie zworki (JP1, JP2, WP3, WP4) na nowej płycie w tych samych pozycjach, co na płycie wymienianej. W przypadku płyt w wersji ABA i nowszych, JP1 i JP2 są usuwane i nie wymagają żadnej konfiguracji.

8. Zainstaluj nową płytkę: Zainstaluj nową płytkę PCCA na nośniku płyty, upewniając się, że wszystkie sześć plastikowych zatrzasków zatrzasnęło się na swoim miejscu.

9. Podłącz ponownie kable: Podłącz ponownie wszystkie kable zgodnie z oznaczeniami, upewniając się, że są prawidłowo osadzone na obu końcach.

10. Zresetuj nośniki desek: Umieść drugi nośnik deski i przedni nośnik deski na swoich miejscach i zabezpiecz blokady.

3. Kroki usuwania

1. Sprawdź, czy zasilanie jest wyłączone: Upewnij się, że system został odłączony od zasilania i wykonaj test, aby sprawdzić, czy nie ma zasilania.

2. Podnieś nośniki desek: Podnieś przedni nośnik desek i drugi nośnik desek.

3. Odłącz kable: Ostrożnie odłącz wszystkie złącza.

4. Zwolnij zatrzaski: Naciśnij plastikowe zatrzaski, aby wyjąć płytkę PCCA.

4. Zalecenia dotyczące konserwacji

• Środki ostrożności ESD: Podczas przenoszenia płyt należy zawsze nosić pasek uziemiający. Przechowuj deski w workach antystatycznych.

• Kontrola okresowa: Regularnie sprawdzaj, czy złącza są dobrze zamocowane, a zworki dobrze osadzone.

• Zarządzanie częściami zamiennymi: Zaleca się przechowywanie na miejscu co najmniej jednej identycznej płytki PCCA jako zapasowej, aby zminimalizować przestoje.

• Bezpieczeństwo wysokiego napięcia: Grupa G5 jest używana w zastosowaniach wysokiego napięcia (do 700 V prądu stałego); Podczas konserwacji należy zawsze przestrzegać środków ostrożności związanych z wysokim napięciem.

VII. Aplikacje

Karta Power Connect DS200PCCAG5A jest szeroko stosowana w następujących zastosowaniach przemysłowych:

• Wysokonapięciowe systemy napędów prądu stałego DC2000: Dostarczają sygnały napędu bramki dla mostków mocy SCR wysokiego napięcia J, K i M.

• Zastosowania konwersji mocy niezwiązanej z regeneracją: Odpowiednie do dwukwadrantowych systemów napędowych wysokiego napięcia prądu stałego.

• Napędy z ramami J, K i M: Kompatybilne z odpowiednimi rozmiarami ram dla systemów napędowych wysokiego napięcia.

• Sterowanie procesami przemysłowymi: Zapewnia napęd bram w procesach przemysłowych wymagających precyzyjnego sterowania silnikiem prądu stałego o wysokim napięciu.

• Projekty modernizacji i modernizacji systemu: Zastępuje karty podłączania zasilania w starszych systemach napędowych wysokiego napięcia.