A IS200EMCSG1AAB é uma placa de sensor de condução fabricada pela GE Energy como parte da série de controle de excitação EX2100™. Esta placa foi projetada especificamente para uso em sistemas de excitação EX2100 de 100 mm (multibridge). Sua principal função é detectar o fluxo de corrente através das linhas de barramento do conversor de potência. O IS200EMCSG1AAB é um componente crítico que fornece feedback em tempo real ao sistema de controle de excitação, indicando se a corrente está fluindo em cada perna da ponte de potência trifásica.
A placa é alimentada pela placa IS200EHPA Exciter Gate Pulse Amplifier (EHPA), que também filtra os sinais de saída da placa EMCS antes de enviá-los para a placa IS200EMIO Exciter Main Input/Output (EMIO). Uma placa IS200EMCSG1AAB é usada em cada uma das seis pernas da ponte do Retificador Controlado de Silício (SCR) para cada Módulo Conversor de Energia (PCM) no excitador. Por exemplo, em uma ponte com quatro PCMs, até 24 placas EMCS podem estar presentes em uma única aplicação.
O IS200EMCSG1AAB usa dois sensores unidirecionais de efeito Hall voltados em direções opostas para detectar corrente. Quando qualquer um dos sensores detecta um campo magnético acima do seu limite operacional (indicando fluxo de corrente), a placa produz uma saída lógica baixa. Esta saída é enviada para a placa EHPA, que então condiciona o sinal e o encaminha para o sistema de controle. A placa foi projetada para oferecer alta confiabilidade e foi construída para suportar o ambiente elétrico hostil do gabinete do conversor de energia.
O sufixo AAB indica uma revisão específica e configuração de fábrica que mantém total compatibilidade retroativa com todos os sistemas de excitação EX2100, ao mesmo tempo que incorpora os mais recentes aprimoramentos de design. Esta placa deve ser usada por pessoal treinado e familiarizado com os produtos de excitação da GE.
Descrição Funcional
A IS200EMCSG1AAB é uma placa de detecção passiva que detecta a presença de corrente em um condutor de barramento. Ele não mede a magnitude da corrente, mas fornece uma indicação lógica se a corrente está acima de um determinado limite. Essas informações liga/desliga são essenciais para que o sistema de controle verifique a comutação adequada dos SCRs e detecte falhas, como falta de pulso de disparo ou falha do SCR.
A placa opera segundo o princípio da concentração do fluxo magnético. Anéis de aço com folga são fixados ao IS200EMCSG1AAB, e a linha do barramento (o condutor cuja corrente deve ser detectada) passa por esses anéis. Dois sensores de efeito Hall, colocados em oposição, medem o fluxo magnético concentrado produzido dentro dos anéis quando a corrente flui através do barramento. Os sensores são unidirecionais, o que significa que cada sensor responde à corrente apenas em uma direção. Ao usar dois sensores opostos, a placa pode detectar o fluxo de corrente em qualquer direção (embora em uma aplicação típica de ponte a corrente flua em apenas uma direção através de cada perna).
Quando qualquer um dos sensores detecta um campo magnético acima do limite operacional, o circuito de saída da placa reduz o sinal de saída lógica (menos de 1,2 V CC). Se não houver corrente (campo magnético abaixo do ponto de liberação), a saída permanecerá alta (acima de 11 V CC). A corrente operacional típica que causa a comutação é de 80 A e a corrente de liberação típica é de 10 A. Esses valores são baseados na concentração de fluxo projetada e nas características do sensor.
A placa fornece dois sinais de saída lógica idênticos (CONSENO e CONSENO em pinos separados) para redundância. Ambas as saídas estão disponíveis no mesmo conector de 6 pinos (P1A). A placa também inclui uma conexão blindada para imunidade a ruídos. A alimentação é fornecida pela placa EHPA: +12 V CC ±10% a um máximo de 0,3 W, mais um retorno de 0 V CC (PCOM).
Várias placas IS200EMCSG1AAB são conectadas em uma configuração em cadeia. A placa EHPA alimenta seis placas EMCS através de três cabos blindados de 4 pinos, um por fase. Cada cabo se conecta à primeira placa EMCS daquela fase (por exemplo, a perna positiva), e dessa placa um segundo cabo é conectado em série à outra placa EMCS da mesma fase (a perna negativa). O EHPA filtra os sinais de saída de cada placa EMCS e transfere as informações para a placa controladora EMIO.
A indicação visual da condução é fornecida por LEDs na placa EHPA (não no próprio EMCS). Para cada fase, um LED amarelo (PHA, PHB, PHC) acende quando a placa EMCS dessa fase detecta corrente.
Características de hardware
A IS200EMCSG1AAB é uma pequena placa de fiação impressa projetada para montagem dentro do gabinete do Módulo Conversor de Energia (PCM) da excitatriz EX2100. Ele é montado usando um suporte de montagem Glastic® (plástico reforçado com fibra de vidro) que também mantém os anéis magnéticos de aço no lugar. A placa está posicionada acima do dissipador de calor SCR associado, próximo à parte frontal do gabinete. O condutor do barramento (isolado com tubulação) passa pelos anéis de aço fixados na placa.
Conectores e Interface
A placa possui um único conector de 6 pinos (P1A) para todas as conexões de alimentação e sinal. Algumas revisões podem ter um segundo conector (P1B) para fins de ligação em série, mas a interface principal é através de P1A.
Número do PIN |
Nome do sinal |
Descrição |
1 |
P12 |
Entrada da fonte de alimentação de +12 V CC |
2 |
CONSENSO |
Saída lógica (baixa = corrente detectada, alta = sem corrente) – primeira saída |
3 |
Escudo |
Conecta-se ao terra (blindagem do cabo) |
4 |
PCOM |
Retorno da fonte de alimentação de 0 V CC |
5 |
CONSENSO |
Saída lógica (baixa = corrente detectada, alta = sem corrente) – segunda saída (redundante) |
6 |
NC |
Não conectado |
Ambos os sinais de saída são idênticos e ativos em nível baixo. Uma saída baixa (≤1,2 V) indica que a corrente está fluindo pelo barramento. Uma saída alta (≥11 V) indica nenhuma corrente ou corrente abaixo do limite de liberação.
Anéis de aço e concentrador de fluxo
A placa é fornecida com anéis de aço com folga que são fixados à placa por meio de parafusos. Esses anéis concentram o campo magnético gerado pela corrente do barramento, permitindo que os sensores de efeito Hall detectem com segurança correntes tão baixas quanto o ponto de liberação (10 A típico). Os anéis não devem tocar no condutor do barramento; a tubulação isolante sobre o barramento evita contato acidental.
Indicadores LED
O próprio IS200EMCSG1AAB não possui LEDs integrados. O status é indicado por LEDs na placa EHPA associada. Para cada fase (A, B, C), um LED amarelo (PHA, PHB, PHC) no EHPA acende quando a placa EMCS correspondente detecta corrente. Isto proporciona uma rápida verificação visual da condução em cada perna da ponte.
Procedimentos de instalação e substituição
Precauções de manuseio
Sensibilidade estática – O IS200EMCSG1AAB contém componentes sensíveis à estática (sensores de efeito Hall). Sempre use uma pulseira de aterramento e manuseie a placa somente em uma estação de trabalho aterrada. Guarde a placa em sua embalagem antiestática quando não estiver em uso.
Desenergize antes de manusear – Para evitar choque elétrico, desligue a energia do excitador (ou do Módulo Conversor de Energia afetado para reparo on-line) e verifique a tensão zero em todos os circuitos antes de tocar na placa ou em qualquer cabo conectado. Siga todos os procedimentos locais de bloqueio/sinalização. Consulte GEH‑6631 (Guia de instalação e inicialização do EX2100) para obter procedimentos completos de desenergização.
Não remova ou insira com energia aplicada – isso pode causar danos ao equipamento ou ferimentos pessoais.
Evite deixar cair o hardware – Parafusos de montagem ou outras peças pequenas que caiam no gabinete podem causar curto-circuitos ou danos quando a energia for restaurada.
Procedimento de substituição (offline ou online com PCM desenergizado)
A placa EMCS está localizada no gabinete do PCM. Nas excitatrizes de 100 mm que incluem a opção de reparo online, é possível desenergizar apenas o PCM afetado enquanto os demais PCMs permanecem online.
Desenergize o excitador (ou o PCM específico) seguindo o Guia de instalação e inicialização do EX2100 e os procedimentos locais de bloqueio/sinalização.
Abra a porta do gabinete do PCM e teste todos os circuitos elétricos para tensão zero usando equipamento de teste de alta tensão.
Localize a placa EMCS acima do dissipador de calor SCR associado. A perna positiva da fase A (SCR #1) está no canto superior esquerdo, a perna negativa da fase A (SCR #4) está na parte superior direita, etc. Remova a tira Glastic e a blindagem LEXAN® para acessar a placa.
Remova a pequena peça do barramento em forma de L na frente do EMCS removendo os três parafusos de 5/16 pol. que o conectam ao dissipador de calor e os três parafusos de 5/16 pol. que o conectam à peça do barramento que passa pelos anéis magnéticos.
Desconecte cuidadosamente o cabo P1A (e P1B, se houver) da placa EMCS, apertando e puxando os conectores do cabo. Identifique os cabos, se ainda não estiverem marcados, para garantir a reconexão correta.
Remova os parafusos que prendem o conjunto EMCS à parede lateral do PCM e deslize cuidadosamente o conjunto para frente e para fora do gabinete.
Remova os quatro parafusos que prendem a placa EMCS e os anéis magnéticos ao suporte de montagem plástico. Remova a placa.
Oriente a nova placa IS200EMCSG1AAB exatamente como a original. Fixe-o ao suporte de montagem com os quatro parafusos, juntamente com os anéis magnéticos. Antes de apertar os parafusos, segure os anéis magnéticos para minimizar a folga nos sensores – isso garante a concentração adequada do fluxo.
Deslize o conjunto de volta para dentro do gabinete e monte-o no lugar. Verifique se os anéis magnéticos não estão tocando em nenhum barramento exposto e se a tubulação isolante sobre o barramento está posicionada corretamente para evitar contato.
Reconecte os cabos P1A e P1B à nova placa.
Reinstale quaisquer defletores LEXAN que foram removidos (eles são essenciais para o resfriamento adequado do fluxo de ar do PCM).
Reinstale a peça do barramento em forma de L removida na etapa 4. Aperte os seis parafusos de 5/16 pol..
Reinstale a tira Glastic e a proteção LEXAN removidas na etapa 3.
Feche a porta do gabinete PCM e siga os procedimentos de reenergização.
Depois que a energia for restaurada, verifique se o LED de condução apropriado (PHA, PHB ou PHC) na placa EHPA associada acende quando o SCR correspondente é ativado. A ausência do LED pode indicar alinhamento incorreto do sensor, falta de conexão do cabo ou placa EMCS com defeito.
Ao solicitar o IS200EMCSG1AAB, use o número de peça completo exatamente como mostrado. O número da peça segue a convenção da GE:
IS200 – Série Inovação, classe 200.
EMCS – Sigla funcional: Exciter Conduction Sensor.
G1 – Geração/versão.
A – Designador de base.
A – Modificador (por exemplo, variação de revestimento ou componente).
B – Revisão B.
Garantia e colocação de pedidos
Substituições em garantia (dentro do período de garantia): Entre em contato com a engenharia de serviços de produtos da GE Energy:
GE Energy
Product Service Engineering
1501 Roanoke Blvd.
Salem, VA 24153‑6492 EUA
Telefone (EUA): +1 888 GE4 SERV (888 434 7378)
Telefone (internacional): +1 540 378 3280
Fax: +1 540 387 8606
Peças sobressalentes ou pedidos fora da garantia : Entre em contato com o escritório de vendas ou serviços da GE mais próximo. Fornecer:
Número de peça completo: IS200EMCSG1AAB
Número de série do excitador
Número da lista de materiais do excitador (ML)
Nota: Todos os dígitos e letras no número da peça são significativos. A GE pode substituir revisões compatíveis posteriores, mas a compatibilidade com versões anteriores é garantida.
Diagnóstico e Manutenção
O IS200EMCSG1AAB não requer calibração ou ajuste de rotina. Porém, recomenda-se a inspeção periódica da montagem, dos anéis magnéticos e do isolamento do barramento. A integridade da placa é indicada principalmente pelo status do LED da EHPA e pelas mensagens de diagnóstico do sistema de controle.
Solução de problemas:
Sintoma |
Possível causa |
Ação Corretiva |
LED de fase EHPA (PHA/B/C) apagado quando o SCR está disparando |
Placa EMCS não detecta corrente; anéis desalinhados; cabo aberto; sensor defeituoso |
Verifique as conexões dos cabos; verifique se os anéis estão devidamente espaçados; substitua a placa EMCS. |
LED de fase EHPA aceso quando o SCR não está disparando |
Detecção falsa; interferência magnética; sensor preso baixo |
Verifique se há campos magnéticos dispersos; remova e recoloque a placa; substituir EMCS. |
O sistema de controle relata falha de condução para uma perna |
Saída EMCS ausente ou incorreta |
Verifique a alimentação (+12 V) no EMCS; verifique o sinal de saída com osciloscópio; substitua a placa se necessário. |
Danos físicos aos anéis de aço ou ao isolamento do barramento |
Arco elétrico ou interferência mecânica |
Desenergize, repare ou substitua o isolamento, certifique-se de que os anéis estejam centralizados no barramento. |
