DS200SDCIG1A — это плата источника питания постоянного тока и приборная панель, разработанная компанией General Electric (GE) Drive Systems для приводов постоянного тока серии DC2000. Эта плата относится к серии SDCI (плата источника питания и инструментирования постоянного тока), входит в группу G1 и представляет версию A. Это важнейший компонент в системе привода постоянного тока DC2000, отвечающий за преобразование энергии, формирование сигнала и контрольно-измерительные измерения, и подходит для приводных приложений с входным напряжением до 600 В переменного тока.
Основная функция блока питания постоянного тока и инструментальной платы SDCI заключается в преобразовании входной мощности от трансформатора питания управления в различные логические источники питания, необходимые для системы управления приводом. Кроме того, он обеспечивает силовые цепи возбуждения двигателя, схемы управления тиристорами якоря, а также измерение и согласование сигналов сети переменного тока и двигателей постоянного тока. Эта плата объединяет множество функций, включая преобразование мощности, измерение сигнала и управление затвором, что делает ее основным компонентом для достижения точного управления и надежной защиты в системах привода DC2000.
Версия G1 платы SDCI включает в себя внутренний возбудитель возбуждения с номиналом ≤10 А, что делает ее подходящей для малых и средних приводов постоянного тока. Основное различие между версией G1 и версией G2 (используемой с внешними возбудителями) заключается в конфигурации внутренней цепи возбуждения поля. Плата DS200SDCIG1A разработана с учетом требований промышленных приводов и имеет следующие характеристики:
Несколько выходов питания: обеспечивают источники питания логики +5 В постоянного тока (4 А), ±15 В постоянного тока (0,4 А каждый), ±24 В постоянного тока и 115 В переменного тока (0,4 А).
Цепь питания двигателя: подает питание на поле двигателя (за исключением модуля SCR).
Цепь управления тиристором якоря: управляет трансформаторами управляющих импульсов тиристоров якоря.
Комплексное измерение сигнала: измеряет ток якоря, напряжение якоря, ток возбуждения, линейный ток переменного тока, величину линейного напряжения переменного тока и последовательность фаз.
Настраиваемые аппаратные перемычки: поддерживает настройку различных функций с помощью аппаратных перемычек.
Комплексные схемы защиты: несколько предохранителей с индикаторами состояния для удобной диагностики неисправностей.
Этот продукт широко используется в системах привода постоянного тока и приложениях управления промышленными приводами, особенно в промышленных средах, требующих высоконадежных источников питания и точного измерения сигнала.
II. Ключевые функции
1. Несколько логических выходов мощности
Плата DS200SDCIG1A преобразует входную мощность от трансформатора питания управления в несколько стабильных выходных сигналов постоянного и переменного тока:
+5 В постоянного тока, 4 А: Обеспечивает питание основной платы главной платы управления (SDCC) системы управления приводом.
±15 В постоянного тока, 0,4 А каждый: Питание аналоговых цепей и цепей формирования сигнала.
±24 В постоянного тока: обеспечивает питание реле и внешних нагрузок.
115 В переменного тока, 0,4 А: Обеспечивает питание переменного тока для внешних устройств, таких как вентиляторы шкафа.
Все силовые выходы защищены защитой от перегрузки по току, а состояние предохранителей отображается с помощью светодиодов или неоновых ламп.
2. Схема питания двигателя.
Плата DS200SDCIG1A включает в себя схему питания возбуждения двигателя (за исключением модуля SCR), которая подает мощность возбуждения на обмотку возбуждения двигателя постоянного тока. Версия G1 включает в себя внутренний возбудитель возбуждения на ток ≤10 А, подходящий для малых и средних приводов. Цепь полевого питания защищена предохранителями FU5 и FU6, а неоновые лампы LT5 и LT6 указывают состояние предохранителей.
3. Схема управления SCR якоря
На плате DS200SDCIG1A имеются схемы для управления трансформаторами управляющих импульсов тиристоров якоря. Он взаимодействует с основной платой управления (SDCC) через разъем 1PL, получая сигналы запуска от SDCC и преобразуя их в уровень мощности, необходимый для управления вентилями SCR.
4. Схемы измерения сигналов и измерительные приборы.
Плата DS200SDCIG1A объединяет несколько схем измерения сигналов для мониторинга рабочих условий системы привода:
Измерение тока якоря: измеряет ток якоря через шунт.
Измерение напряжения якоря: измеряет величину напряжения якоря.
Измерение тока возбуждения: измеряет ток возбуждения двигателя.
Измерение тока сети переменного тока: измеряет ток линии переменного тока на фазах L1 и L3 с помощью трансформаторов переменного тока (ACCT).
Измерение напряжения сети переменного тока: измеряет величину напряжения сети переменного тока и последовательность фаз.
Эти измерительные сигналы передаются на главную плату управления SDCC через разъем 1PL для выполнения функций управления и защиты с обратной связью.
5. Цепь управления контактором MA
Плата DS200SDCIG1A включает в себя схему управления контактором переменного тока MA. Аппаратная перемычка JP2 используется для настройки задержки отключения контактора. Во время нормальной работы эта схема задерживает размыкание контактора переменного тока, чтобы гарантировать погашение всего тока нагрузки. Перемычка JP2 обеспечивает задержку примерно 100 мс (нормальная работа) или минимальную задержку (заводские испытания).
6. Цепь управления контактором MD
Плата DS200SDCIG1A обеспечивает выход управления контактором MD. Аппаратная перемычка JP1 используется для настройки источника управления контактором MD:
7. Интерфейс трансформатора тока сети переменного тока
На плате DS200SDCIG1A используется переключатель SW1 для выбора сопротивления нагрузки для трансформаторов тока сети переменного тока, позволяющих использовать системы привода с различными номинальными токами. Настройки 16-позиционного переключателя SW1 выбираются на основе номинального постоянного тока привода и коэффициента трансформации трансформатора тока, обеспечивая правильную работу функции защиты от мгновенной перегрузки по току переменного тока (IOC). Когда вторичный ток основной линии ACCT превышает 144 мА, трансформаторы тока подключаются через понижающие трансформаторы тока 10:1 на плате SHV/SHVM.
III. Аппаратная архитектура
1. Структура правления
Плата DS200SDCIG1A имеет стандартную конструкцию печатной платы и устанавливается в шкафу управления приводом, расположенном за основной платой управления SDCC. В состав платы входят:
Несколько цепей питания: обеспечивают выходы +5 В, ±15 В, ±24 В постоянного тока и 115 В переменного тока.
Схемы измерения сигналов: для измерения тока якоря, напряжения, тока возбуждения, линейного переменного тока и линейного напряжения переменного тока.
Цепи управления затвором: управляют импульсными трансформаторами затвора SCR якоря.
Цепи защиты: несколько предохранителей (FU1-FU3, FU5, FU6).
Индикаторы состояния: неоновые лампы (LT1, LT5, LT6) и светодиоды (CR51, CR55).
Конфигурируемые компоненты: перемычки JP1, JP2 и переключатель SW1.
Несколько разъемов: 1PL, 2PL, 5PL, 1CPL, CNPL, CPTPL, FAPL, NPL, PPL и т. д.
2. Место установки
Плата DS200SDCIG1A установлена в держателе платы шкафа управления приводом, расположенном за основной платой управления SDCC. Чтобы заменить плату SDCI, ее необходимо поднять вперед, чтобы получить доступ к плате SDCI.
3. Описание разъема
Плата DS200SDCIG1A включает в себя различные разъемы для питания, сигналов управления и сигналов измерения:
| Разъем |
Функция Описание |
| 1PL |
Связь ввода-вывода с главной платой управления SDCC |
| 2PL |
Вход питания от платы питания к SDCI |
| 5PL |
Ввод-вывод с помощью карты PCCA Power Connect |
| 1CPL |
Вход трансформатора переменного тока |
| CNPL |
Выход управления контактором MA |
| CPTPL |
Выход силового трансформатора управления |
| ФАПЛ |
Выходная мощность вентилятора |
| НОК |
Соединение катода и затвора SCR N2 |
| ЗГЗ |
P1 Соединение катода и затвора SCR |
4. Предохранители и индикаторы
| предохранителя |
функции |
Индикатор |
| ФУ1 |
Предохранитель источника питания 115 В переменного тока, 1/2 А, 2AG |
ЛТ1 (неоновая лампа) |
| ФУ2 |
Предохранитель питания +24 В, +15 В, +5 В, 7 А, 2AG |
CR51 (красный светодиод) |
| ФУ3 |
Предохранитель источника питания -24 В, -15 В, 7 А, 2AG |
CR55 (красный светодиод) |
| ФУ5 |
Внутренний предохранитель NRX 10 A для полевых устройств и/или MOV в сборе, 15 A |
ЛТ5 (неоновая лампа) |
| ФУ6 |
Внутренний предохранитель NRX 10 A для полевых устройств и/или MOV в сборе, 15 A |
ЛТ6 (неоновая лампа) |
IV. Подробное описание интерфейса
1. Разъем 1ПЛ
Разъем 1PL является основным интерфейсом связи между платой SDCI и основной платой управления SDCC, передавая:
Сигналы состояния питания (DPSEN)
Сигналы обратной связи по фазному току (/IA, /IB, /IC)
Сигналы обратной связи по напряжению (В(BA), В(CA), ВDC)
Сигнал синхронизации линии (LINESYN)
Сигналы включения привода ворот (ENA, ENB, ENC)
Сигналы неисправности (FAULT1, FAULT2)
Сигнал сброса системы (/RST1)
2. Разъем 2ПЛ.
Разъем 2PL обеспечивает подачу питания от платы источника питания к SDCI, включая:
/PSEN: сигнал включения питания
Питание ±15 В постоянного тока, ±24 В постоянного тока и +5 В постоянного тока
DCOM: общий источник питания
3. Разъем 5ПЛ.
Разъем 5PL подключается к плате подключения питания PCCA, передавая импульсные сигналы затвора SCR.
4. Разъем 1CPL
Разъем 1CPL подключается к трансформаторам переменного тока (ACCT) на фазах L1 и L3, передавая сигналы вторичного тока трансформатора тока на плату SDCI.
5. Разъемы CNPL, CPTPL, FAPL.
Эти разъемы взаимодействуют с внешними устройствами:
CNPL: Выход управления контактором MA
CPTPL: Выход силового трансформатора управления
FAPL: выходная мощность вентилятора
6. Разъемы НПЛ, ППЛ.
Эти разъемы соединяются с затвором и катодом модуля SCR:
V. Конфигурация и настройки
1. Конфигурация аппаратных перемычек
Настраиваемое оборудование на плате DS200SDCIG1A включает две перемычки (JP1, JP2) и один DIP-переключатель (SW1):
| перемычки/переключателя |
Функция |
Положение по умолчанию |
Описание |
| JP1 |
Источник управления контактором MD |
1-2 (MD, управляемый программным обеспечением MCP) |
2-3: Аппаратное обеспечение MD, работающее в режиме MA. |
| JP2 |
MA Задержка отключения контактора переменного тока |
1-2 (нормальная работа, задержка ~100 мс) |
2-3: минимальная задержка (производственный тест) |
| SW1 |
Выбор нагрузки ACCT |
В зависимости от конфигурации привода |
16 позиций, соответствующих различным диапазонам вторичного тока ТТ. |
2. Настройки DIP-переключателя SW1.
SW1 выбирает сопротивление нагрузки для трансформаторов тока линии переменного тока. Настройка основана на номинальном постоянном токе привода и коэффициенте трансформации трансформатора тока:
| Позиция |
Состояние переключателя |
Диапазон вторичного тока ТТ (мА) |
| 0 |
Все выключено |
0,0 ≤ Ict < 6,1 |
| 1 |
1 на |
6,1 ≤ Ict < 13,4 |
| 2 |
2 на |
13,4 ≤ Ict < 21,1 |
| 3 |
1,2 вкл. |
21,1 ≤ Ict < 28,4 |
| 4 |
3 дня |
28,4 ≤ Ict < 39,3 |
| 5 |
1,3 вкл. |
39,3 ≤ Ict < 46,7 |
| 6 |
2,3 на |
46,7 ≤ Ict < 54,4 |
| 7 |
1,2,3 вкл. |
54,4 ≤ Ict < 61,8 |
| 8 |
4 дня |
61,8 ≤ Ict < 88,7 |
| 9 |
1,4 на |
88,7 ≤ Ict < 96,0 |
| 10 |
2,4 на |
96,0 ≤ Ict < 103 |
| 11 |
1,2,4 вкл. |
103 ≤ Ict < 111 |
| 12 |
3,4 на |
111 ≤ Ict < 122 |
| 13 |
1,3,4 вкл. |
122 ≤ Ict < 129 |
| 14 |
2,3,4 вкл. |
129 ≤ Ict < 137 |
| 15 |
Все включено |
137 ≤ Ict < 144 |
3. Рекомендации по замене предохранителей
FU1: предохранитель источника питания переменного тока 115 В. Если он перегорел, проверьте наличие ошибок в проводке или перегрузку. При перегорании и подключении нагрузки горит неоновая лампа LT1.
FU2: предохранитель источника питания +24 В, +15 В, +5 В. Обычно возникает из-за случайного короткого замыкания +24 В. Если предохранитель продолжает перегорать при отсоединенных контактах 1PL, 2PL и 5PL, замените плату SDCI.
FU3: предохранитель источника питания -24 В, -15 В. Обычно возникает из-за случайного короткого замыкания -24 В. Если предохранитель продолжает перегорать при отсоединенных контактах 1PL, 2PL и 5PL, замените плату SDCI.
FU5/FU6: Внутренние предохранители NRX 10 A для полевых устройств и/или MOV-блоков. При перегорании загораются неоновые лампы LT5/LT6. Возможные причины включают неисправную плату SDCI, неисправный узел MOV, неисправный корпус полевого SCR или короткое замыкание проводки.
VI. Установка и обслуживание
1. Место установки
Плата DS200SDCIG1A установлена в держателе платы шкафа управления приводом, расположенном за основной платой управления SDCC. Чтобы заменить плату SDCI, ее необходимо поднять вперед, чтобы получить доступ к плате SDCI.
2. Процедура замены
Выключение питания. Отключите питание привода, подождите несколько минут, пока конденсаторы источника питания разрядятся, и выполните проверку, чтобы убедиться в отсутствии питания.
Откройте дверцу шкафа: получите доступ к области печатной платы и найдите переднюю плату SDCC.
Поднимите плату SDCC: потяните замки с обеих сторон шкафа, поднимите плату SDCC и наклоните ее вперед, чтобы обнажить плату SDCI.
Отсоединение кабелей: Осторожно отсоедините все кабели. При использовании ленточных кабелей возьмитесь за края разъема кабеля и осторожно потяните; если кабели имеют язычки, осторожно потяните за язычок.
Освободите защелки: отодвиньте пластиковые защелки, чтобы снять старую плату SDCI.
Настройка новой платы: Установите все настраиваемые компоненты (JP1, JP2, SW1) на новой плате в те же положения, что и на заменяемой плате.
Установите новую плату. Установите новую плату SDCI, убедившись, что все защелки встали на свои места.
Повторное подключение кабелей. Подключите все кабели согласно маркировке, убедившись, что они правильно закреплены на обоих концах.
Сброс платы SDCC: верните плату SDCC на место и зафиксируйте замки.
3. Рекомендации по техническому обслуживанию
Меры предосторожности при электростатическом разряде: при работе с платами всегда надевайте заземляющий браслет. Храните доски в антистатических пакетах.
Периодическая проверка: проверьте разъемы на предмет ослабления крепления и правильность работы индикаторов состояния предохранителей.
Управление запасными частями: рекомендуется иметь на объекте как минимум одну идентичную плату SDCI в качестве запасной, чтобы минимизировать время простоя.
Проверка предохранителей: регулярно проверяйте состояние всех предохранителей; если они перегорели, немедленно выясните причину.
VII. Приложения
Плата источника питания и приборная панель постоянного тока DS200SDCIG1A широко используется в следующих промышленных приложениях:
Системы приводов постоянного тока DC2000: Обеспечивают функции преобразования мощности и измерения сигналов для приводов двигателей постоянного тока.
Малые и средние приводы постоянного тока: Версия G1 включает внутренний возбудитель возбуждения ≤10 А, подходящий для малых и средних приводов постоянного тока.
Управление промышленными процессами: обеспечивает измерение управляющей мощности и обратной связи в промышленных процессах, требующих приводов двигателей постоянного тока.
Проекты модернизации и модернизации системы: заменяет блоки питания и инструментальные платы в старых приводных системах, повышая надежность системы.
