DS200DCFBG1B — это многофункциональная плата питания, разработанная компанией General Electric (GE) Industrial Control Systems для ее приводных систем DC2000, CB2000, EX2000, FC2000, GF2000, ME2000 и AC2000 IGBT. Эта плата относится к серии DCFB (плата источника питания DC2000), входит в группу G1 и представляет уровень версии B, который включает функциональные оптимизации и улучшения надежности по сравнению с версией G1A.
Плата источника питания DS200DCFBG1B является основным компонентом системы управления приводом. Он получает входное напряжение 38 В и 115 В переменного тока (или входное напряжение 24 В постоянного тока) от силового трансформатора управления (CPT) и обеспечивает стабильное и надежное питание на уровне управления для системы привода, а также питание 115 В переменного тока (неприменимо для некоторых моделей) для вентиляторов корпуса. Эта плата объединяет множество функций, включая преобразование мощности, формирование сигнала, обработку обратной связи по напряжению/току, управление срабатыванием тиристора и мониторинг линии переменного тока, что делает ее критически важным компонентом для достижения точного управления и надежной защиты в системах привода.
Этот продукт широко используется в системах привода постоянного тока, системах возбуждения, системах частотно-регулируемого привода и различных приложениях управления промышленными процессами, особенно в средах, требующих высокоточной обратной связи по току/напряжению и высоконадежного управления питанием.
II. Ключевые функции
1. Несколько выходов мощности уровня управления.
Плата источника питания DS200DCFBG1B преобразует входное напряжение 38 В переменного тока (±10%) или 24 В постоянного тока в несколько стабильных выходов постоянного тока:
+5 В постоянного тока, 4 А: Обеспечивает питание основной платы главной платы управления (SDCC/LDCC).
±15 В постоянного тока, 0,8 А каждый: питает аналоговые схемы и схемы формирования сигнала.
±24 В постоянного тока: выход +24 В постоянного тока рассчитан на 3 А, а выход -24 В постоянного тока рассчитан на 1 А и используется для управления реле и внешними нагрузками.
Все выходы источника питания защищены защитой от перегрузки по току, а состояние предохранителей отображается с помощью светодиодов.
2. Обработка обратной связи по напряжению и току
Плата DS200DCFBG1B объединяет несколько схем генератора, управляемого напряжением (ГУН), которые преобразуют аналоговые сигналы в частотные сигналы для обработки на главной плате управления SDCC/LDCC:
Обратная связь по напряжению сети переменного тока: контролирует амплитуду и последовательность фаз трехфазного входного напряжения переменного тока.
Обратная связь по напряжению моста постоянного тока: контролирует выходное напряжение постоянного тока моста SCR.
Обратная связь по напряжению двигателя: контролирует фактическое напряжение на клеммах двигателя.
Обратная связь по току якоря: контролирует ток якоря через шунты, поддерживая два независимых канала.
Обратная связь по току возбуждения: контролирует ток возбуждения двигателя, поддерживая два независимых канала.
Эти схемы ГУН преобразуют входное напряжение в сигналы частоты в диапазоне от 0 до 500 кГц, которые отправляются на главную плату управления через разъем 1PL для выполнения функций управления и защиты с обратной связью.
3. Мониторинг и синхронизация линии переменного тока.
Плата содержит схемы усилителей, которые обрабатывают сигналы линейного напряжения переменного тока. Эти сигналы передаются на плату SDCC/LDCC через разъем 1PL для:
Обнаружение отказов SCR силового моста.
Формирование сигналов синхронизации для срабатывания СЦР.
Обнаружение потери фазы и ошибок последовательности фаз.
DIP-переключатели SW1, SW2 и SW3 используются для настройки диапазона входного напряжения для соответствия приводным системам с различными уровнями напряжения.
4. Интерфейс трансформатора тока сети переменного тока
В некоторых приложениях входные линии переменного тока L1 и L3 привода оснащены трансформаторами переменного тока (ACCT). Плата DS200DCFBG1B использует переключатель SW7 для выбора сопротивления нагрузки в зависимости от номинального тока привода. Сигналы ACCT используются для:
Обнаружение сбоя коммутации.
Мгновенная защита от перегрузки по току переменного тока (IOC).
Текущий мониторинг обратной связи.
5. Цепи привода контактора
На плате DS200DCFBG1B имеется реле K2, которое служит пилотным реле для контактора MD. Плата SDCC/LDCC управляет катушкой этого реле через разъем 1PL, а разъем MACPL обеспечивает выход полевого транзистора 24 В постоянного тока для управления контактором MD.
6. Цепи управления срабатыванием SCR
Плата DS200DCFBG1B содержит схему вентильной матрицы, которая управляет срабатыванием тиристоров моста на основе управляющих сигналов, полученных от платы SDCC/LDCC через разъем 1PL. Массив вентилей программируется при включении питания с помощью последовательного ПЗУ. Выходное напряжение 5 В матрицы вентилей преобразуется схемами усилителя строб-импульсов в уровень мощности, необходимый для управления трансформаторами затворных импульсов прямого и обратного хода на плате подключения питания DS200PCCA через разъем 5PL.
Чтобы предотвратить ложные сигналы запуска, мощность запуска снимается с цепей управления до тех пор, пока массив вентилей не будет запрограммирован и питание 5 В не станет нормальным.
7. Схема ослабления напряжения двигателя.
Плата DS200DCFBG1B включает в себя схему ослабления напряжения двигателя, которая обеспечивает аналоговое представление напряжения двигателя. Этот сигнал отправляется на плату SDCC/LDCC через контакт 6 разъема 1PL. Цепь ослабления смещена на 2,5 В и может изменяться от 0 до 5 В в зависимости от напряжения двигателя. DIP-переключатель SW6 используется для масштабирования обратной связи по напряжению двигателя.
8. Мониторинг и защита состояния источника питания
Плата DS200DCFBG1B обеспечивает сигнал /PSEN (2PL-1). Когда питание +5 В находится в режиме стабилизации, этот сигнал находится на низком уровне TTL. Если питание +5 В выходит из-под регулирования, сигнал становится высоким, вызывая сброс микропроцессора на главной плате управления (SDCC/LDCC).
III. Аппаратная архитектура
1. Структура правления
Плата DS200DCFBG1B имеет стандартную структуру печатной платы, размеры которой совместимы с держателем платы приводных систем серии DC2000. В состав платы входят:
12 настраиваемых перемычек (13 для BKC и более поздних версий)
7 DIP-переключателей
2 светодиодных индикатора
1 индикатор неоновой лампы
5 контрольных точек
3 предохранителя
18 штекерных разъемов
9 штыревых разъемов
2. Входная и выходная мощность
Вход: 38 В переменного тока (±10%) или 24 В постоянного тока.
Выходы: +5 В постоянного тока (4 А), ±15 В постоянного тока (0,8 А каждый), +24 В постоянного тока (3 А), -24 В постоянного тока (1 А), 115 В переменного тока (защищено предохранителем 1/2 А).
3. Защита и индикаторы
Предохранитель FU1: защищает выход 115 В переменного тока, 1/2 А, 2AG, быстродействующий.
Предохранитель FU2: защищает источники питания +24 В, +15 В и +5 В, 7 А, быстродействующий 2AG.
Предохранитель FU3: защищает источники питания -24 В и -15 В, 7 А, быстродействующий 2AG.
Светодиод CR51: указывает на то, что FU2 перегорел (красный).
Светодиод CR55: указывает на то, что FU3 перегорел (красный).
Неоновая лампа LT1: указывает на то, что FU1 перегорел.
4. Тестпоинты
| контрольной точки |
Описание |
| П5 |
Регулируемый источник питания +5 В постоянного тока (±5%) |
| ДКОМ |
Общая опорная точка 0 В |
| P15 |
Регулируемый источник питания +15 В постоянного тока (±5%) |
| N15 |
Регулируемый источник питания -15 В постоянного тока (±5%) |
| АККТ |
Сигнал ACCT от DCFB к SDCC |
IV. Подробное описание интерфейса
1. Интерфейс питания и управления (2PL)
Разъем 2PL обеспечивает соединение сигналов питания и управления между платой DCFB и платами NTB/3TB, STBA, SLCC и SDCC/LDCC:
| Контакт |
Сигнал |
Описание |
| 2ПЛ-1 |
/ПСЕН |
Включение источника питания (активный низкий уровень) |
| 2ПЛ-2 |
-15В |
-15 В постоянного тока, ±5% |
| 2ПЛ-3 |
+15В |
+15 В постоянного тока, ±5% |
| 2ПЛ-4 |
ДКОМ |
Диск общий |
| 2ПЛ-5 |
+5В |
+5 В постоянного тока, ±5% |
| 2ПЛ-6 |
+5В |
+5 В постоянного тока, ±5% |
| 2ПЛ-7 |
ДКОМ |
Диск общий |
| 2ПЛ-8 |
-24В |
-24 В постоянного тока, ±20 % |
| 2ПЛ-9 |
+24В |
+24 В постоянного тока, ±20 % |
2. Главный интерфейс управления (1PL)
Разъем 1PL является основным интерфейсом связи между платой DS200DCFBG1B и основной платой управления SDCC/LDCC, передающим сигналы частоты VCO, сигналы управления и обратную связь о состоянии:
| Контакт |
Сигнал |
Описание |
| 1ПЛ-6 |
ФАН5 |
Аналоговый выход напряжения двигателя №2 |
| 1ПЛ-8 |
ФИН0 |
Выход ГУН № 1 шунта якоря постоянного тока |
| 1ПЛ-9 |
ФИН1 |
Выход ГУН №1 шунта тока возбуждения двигателя |
| 1ПЛ-10 |
ФИН2 |
Выход ГУН № 2 шунта якоря постоянного тока |
| 1ПЛ-11 |
ФИН4 |
V1-V2 обратная связь по напряжению сети переменного тока |
| 1ПЛ-12 |
ФИН5 |
V1-V3 обратная связь по напряжению сети переменного тока |
| 1ПЛ-13 |
ФИН6 |
Обратная связь по напряжению моста постоянного тока |
| 1ПЛ-16 |
/ЭНРЕВ |
Включить тиристоры обратного якоря |
| 1ПЛ-17 |
/ENFWD |
Включить передние SCR якоря |
| 1ПЛ-18 |
/FF2 |
Поле №2, стрельба СКР |
| 1ПЛ-19 |
/FF1 |
Поле №1, стрельба СКР |
| 1ПЛ-29 |
СИНХРОНИЗАЦИЯ |
Сигнал синхронизации линии переменного тока |
| 1ПЛ-31 |
/RST1 |
Сброс системы |
| 1ПЛ-32 |
ФЛД1CTRL |
Включение управления полем №1 |
| 1ПЛ-33 |
ФЛД2CTRL |
Включение управления полем №2 |
| 1ПЛ-34 |
MAC1 |
Контакторный привод MA |
| 1ПЛ-35 |
MAC2 |
Привод контактора MD №1 |
| 1ПЛ-36 |
MAC3 |
Привод контактора MD №2 |
| 1ПЛ-37 |
ВФББ |
Контрольная точка обратной связи по напряжению постоянного тока |
| 1ПЛ-39 |
ФИН7 |
Выход VCO обратной связи по напряжению двигателя |
3. Интерфейс запуска SCR (5PL)
Разъем 5PL отправляет сигналы включения SCR на карту подключения питания DS200PCCA:
| Контакты |
Сигнал |
Описание |
| от 5ПЛ-1 до 5ПЛ-12 |
А1Ф-А6Ф |
Импульсы зажигания SCR переднего моста |
| От 5ПЛ-13 до 5ПЛ-24 |
А1Р-А6Р |
Импульсы срабатывания SCR обратного моста (только для реверсивных мостов) |
| 5ПЛ-2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24 |
P24 |
Выход +24 В |
4. Интерфейс трансформатора переменного тока (1CPL)
Разъем 1CPL подключается к трансформаторам переменного тока на фазах L1 и L3:
| Контакт |
Сигнал |
Описание |
| 1CPL-1 |
ACCT1 |
L1 Токовый вход ACCT (белый) |
| 1ЦПЛ-2 |
АККТКОМ |
L1 Общий токовый вход ACCT (красный) |
| 1ЦПЛ-3 |
АККТКОМ |
L3 Общий токовый вход ACCT (красный) |
| 1ЦПЛ-4 |
АККТ3 |
L3 Токовый вход ACCT (белый) |
5. Интерфейс управления контактором (MACPL)
Разъем MACPL обеспечивает выходы привода контактора MD:
| Контакт |
Сигнал |
Описание |
| МАКПЛ-1 |
MD1CTRL |
Общий выход управления контактором MD №1 |
| МАКПЛ-2 |
МДКРЛПВ |
Управление контактором MD №1, выход 24 В постоянного тока |
| МАКПЛ-3 |
MD2CTRL |
Общий выход управления контактором MD №2 |
| МАКПЛ-4 |
МДКРЛПВ |
Управление контактором MD №2, выход 24 В постоянного тока |
6. Штыревые клеммы
Клеммы Стаб используются для подключения высоковольтных сигналов:
| Терминал |
Сигнал |
Описание |
| V1 |
Линейное напряжение переменного тока фазы A |
Фаза А |
| V2 |
Линейное напряжение переменного тока фазы B |
Фаза Б |
| V3 |
Линейное напряжение переменного тока фазы C |
Фаза С |
| P1A |
Положительное напряжение моста постоянного тока |
Позитивный |
| P2A |
Отрицательное напряжение моста постоянного тока |
Отрицательный |
| ВМ1А |
Положительное напряжение якоря двигателя |
Положительный (обратная связь поля генератора) |
| ВМ1Б |
Отрицательное напряжение якоря двигателя |
Отрицательный (обратная связь поля генератора) |
| ВМ2А |
Положительное напряжение якоря двигателя № 2 |
Положительный (обратная связь по напряжению аккумулятора) |
| ВМ2Б |
Отрицательное напряжение якоря двигателя № 2 |
Отрицательный (обратная связь по напряжению аккумулятора) |
V. Конфигурация и настройки
1. Конфигурация перемычки (JP)
Перемычки на плате DS200DCFBG1B используются для настройки источников входного сигнала, выбора схемы ГУН и ослабления сигнала. Ключевые описания перемычек включают в себя:
| перемычки |
Функция |
Позиция 1-2 |
Позиция 2-3 |
| JP1 |
Источник сигнала синхронизации линии переменного тока |
Создано DCFB |
Создано TCCB (EX2000) |
| JP2 |
Задержка времени отключения контактора переменного тока |
Нормальный (около 100 мс) |
Минимальная задержка (производственный тест) |
| JP3-JP7 |
Конфигурация якорного шунта №1 |
Прямой ввод |
Изменено масштабирование для аналогового изолятора. |
| JP8-JP12 |
Конфигурация якорного шунта №2 |
Прямой ввод |
Изменено масштабирование для аналогового изолятора. |
| JP13 |
Шунтовое масштабирование (BKC и более поздние версии) |
Для шунта питания полевых устройств |
Для многомостового суммирующего шунта |
2. Конфигурация DIP-переключателя (SW)
DIP-переключатели используются для настройки диапазонов напряжения и нагрузки трансформатора тока:
| переключателя |
функции |
Описание |
| SW1-SW3 |
Диапазон напряжения сети переменного тока |
Настройки 0–2, макс. 308–617 В переменного тока (до 1535 В с аттенюаторами) |
| SW4 |
Диапазон обратной связи по напряжению моста постоянного тока |
То же, что и выше |
| SW5 |
Диапазон обратной связи по напряжению двигателя постоянного тока |
То же, что и выше |
| SW6 |
Диапазон аналоговой обратной связи по напряжению двигателя |
То же, что и выше |
| SW7 |
Выбор нагрузки ACCT |
Настройки 0–15, в зависимости от номинального тока и коэффициента трансформации трансформатора тока. |
Важное примечание. Заводские настройки всех перемычек и DIP-переключателей указаны в листе данных испытаний, поставляемом с каждым контроллером. При замене платы DS200DCFBG1B все перемычки и переключатели на новой плате должны быть установлены в те же положения, что и на заменяемой плате.
VI. Установка и обслуживание
1. Место установки
Плата DS200DCFBG1B обычно устанавливается в держатель платы позади карты управления приводом (SDCC/LDCC) лицевой стороной вперед (для некоторых приложений EX2000 она может находиться в другом месте).
2. Процедура замены
Выключение питания: Отключите питание привода, затем подождите несколько минут, пока все конденсаторы источника питания разрядятся. Прежде чем прикасаться к ним, проверьте любые электрические цепи, чтобы убедиться, что питание отключено.
Откройте дверцу шкафа: откройте дверцу шкафа оборудования, чтобы получить доступ к печатным платам.
Освободите фиксаторы: потяните фиксаторы, расположенные по обеим сторонам стойки для плат, затем поднимите передний держатель платы (с картой управления приводом) и наклоните его вперед и вниз, чтобы получить доступ к плате DCFB.
Отсоедините кабели: Осторожно отсоедините все кабели от платы DCFB.
Освободите пластиковые защелки: нажмите на пластиковые защелки (держатели), чтобы освободить плату DCFB от держателя платы.
Проверка конфигурации. Убедитесь, что все перемычки и переключатели на новой (замененной) плате DCFB установлены в тех же положениях, что и на старой плате.
Установите новую плату: расположите новую плату DCFB в том же положении, что и снятую, и установите ее на держатель платы. Убедитесь, что все пластиковые защелки вернулись на место, чтобы закрепить плату.
Повторное подключение кабелей. Подключите все кабели к плате DCFB, как указано на этикетке, и убедитесь, что кабели правильно закреплены на обоих концах.
Настройка параметров EE: При необходимости выполните процедуру настройки параметров EE.
Закройте и зафиксируйте: поверните передний держатель платы обратно в исходное положение, сдвиньте фиксатор(ы) сбоку стойки для плат обратно в запирающее положение, затем закройте дверцу шкафа приводов.
3. Рекомендации по техническому обслуживанию
Замена предохранителя. Предохранители FU1, FU2 и FU3 — единственные компоненты на плате DCFB, заменяемые пользователем. Если какие-либо другие компоненты выходят из строя, плату необходимо заменить как единое целое.
Меры антистатической защиты: при работе с доской всегда надевайте заземленный браслет. Храните плату в антистатическом пакете, когда она не используется.
Регулярные проверки: Периодически проверяйте состояние светодиодов и неоновой лампы, чтобы обеспечить правильную работу источника питания.
Управление запасными частями: рекомендуется иметь на объекте как минимум одну идентичную плату DCFB в качестве запасной, чтобы минимизировать время простоя в случае неисправности.
VII. Диагностика неисправностей
1. Индикация светодиодов и неоновых ламп.
| Индикатор |
показывает, когда горит |
| CR51 (красный светодиод) |
Предохранитель FU2 (линия +24 В к регулятору +15 В) перегорел. |
| CR55 (красный светодиод) |
Предохранитель FU3 (линия от -24 В до регулятора -15 В) перегорел. |
| LT1 (Неоновая лампа) |
Предохранитель FU1 (линия 115 В переменного тока) перегорел. |
2. Распространенные неисправности и их устранение
| Неисправность Признак |
Возможная причина |
Рекомендуемое действие |
| FU2 постоянно перегорает |
Случайное замыкание +24 В постоянного тока |
Проверьте наличие ошибок зондирования или проблем с проводкой на клеммной колодке. |
| FU3 постоянно перегорает |
Случайное короткое замыкание -24 В постоянного тока |
Проверьте наличие ошибок зондирования или проблем с проводкой на клеммной колодке. |
| FU1 дует |
Перегрузка или короткое замыкание на нагрузке 115 В переменного тока |
Проверьте нагрузку вентилятора или внешние устройства |
| /PSEN высокий |
Питание +5 В не регулируется |
Проверьте статус FU2; Плата DCFB может нуждаться в замене. |
| Нет выхода VCO |
Входной сигнал или ошибка конфигурации |
Проверьте настройки перемычки и DIP-переключателя. |
VIII. Приложения
Плата источника питания DS200DCFBG1B широко используется в следующих промышленных приложениях:
Системы привода постоянного тока DC2000: Обеспечивают управляющую мощность и обработку обратной связи для приводов двигателей постоянного тока.
Цифровые системы управления CB2000: служат основным модулем питания и формирования сигнала.
Системы возбуждения EX2000: используются для управления возбуждением генератора, обеспечения питания и обработки обратной связи.
Системы управления частотой FC2000: Обеспечивает функции управления и защиты в системах частотно-регулируемого привода.
Системы управления генератором GF2000: используются для возбуждения и защиты генератора.
Системы управления двигателями ME2000: Обеспечивают преобразование питания и сигналов в приложениях управления двигателями.
Системы привода AC2000 IGBT: Обеспечивают питание уровня управления в системах привода переменного тока.
