DS200SDCIG2A — 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 G2 и представляет версию A. Это критически важный 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 схемы управления SCR якоря, а также измерение и преобразование 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 G2 платы SDCI отличается от версии G1 главным образом тем, что она не включает в себя схему внутреннего возбудителя возбуждения и вместо этого предназначена для использования с внешним возбудителем. Это делает версию G2 подходящей для мощных приводов постоянного тока, требующих более высоких токов возбуждения или более гибкой конфигурации. Плата DS200SDCIG2A 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 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.
Интерфейс внешнего возбудителя: поддерживает подключение к внешнему возбудителю для удовлетворения требований приложений высокой мощности.
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 мощных системах привода постоянного тока и в приложениях управления промышленными приводами, особенно в мощных промышленных средах, требующих внешних возбудителей.
II. Ключевые функции
1. Несколько логических выходов мощности
Плата DS200SDCIG2A преобразует входную мощность трансформатора управляющей мощности 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. Интерфейс внешнего возбудителя возбуждения
В отличие от версии G1, версия G2 платы SDCI не включает в себя схему внутреннего возбудителя возбуждения и вместо этого предназначена для использования с внешним возбудителем возбуждения. Это позволяет версии G2 соответствовать требованиям мощных приводов постоянного тока, требующих более высоких токов возбуждения или более гибкой конфигурации. Внешний возбудитель подключается к плате SDCI через соответствующую клеммную колодку, при этом сигналы управления и питание обеспечиваются платой SDCI.
3. Схема управления SCR якоря
На плате DS200SDCIG2A 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 DS200SDCIG2A 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 (от внешнего возбудителя).
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 DS200SDCIG2A 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 SDCI обеспечивает выход привода контактора MD. Аппаратная перемычка JP1 используется для настройки источника управления контактором MD:
7. Интерфейс трансформатора тока сети переменного тока
На плате DS200SDCIG2A используется переключатель SW1 для выбора сопротивления нагрузки для трансформаторов тока линии 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 DS200SDCIG2A 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.
Интерфейс внешнего возбудителя: для подключения внешнего возбудителя.
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. Ключевые отличия от версии G1
| Функция |
Версия G1 Версия |
G2 |
| Внутренний возбудитель поля |
Включает внутренний возбудитель ≤10 А |
Не включает внутренний возбудитель |
| Сила поля |
Предоставляется внутри компании |
Должно обеспечиваться внешним возбудителем |
| Применимые приложения |
Приводы малой и средней мощности |
Мощные приводы |
| Предохранители FU5/FU6 |
Используется для внутреннего поля NRX. |
Используется для цепей, связанных с внешним возбудителем. |
3. Место установки
Плата DS200SDCIG2A 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.
4. Описание разъема
Плата DS200SDCIG2A 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 |
5. 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 |
Внешний предохранитель цепи, связанной с возбудителем, 15 А |
ЛТ5 (неоновая лампа) |
| ФУ6 |
Внешний предохранитель цепи, связанной с возбудителем, 15 А |
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 SDCI 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: Предохранители цепи внешнего возбудителя. При перегорании загораются неоновые лампы LT5/LT6. Возможные причины включают неисправность внешнего возбудителя, короткое замыкание проводки или неисправность платы SDCI.
VI. Установка и обслуживание
1. Место установки
Плата SDCI 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.
Проверка внешнего возбудителя: Регулярно проверяйте подключение и рабочее состояние внешнего возбудителя.
Управление запасными частями: рекомендуется иметь на объекте как минимум одну идентичную плату SDCI в качестве запасной, чтобы минимизировать время простоя.
VII. Приложения
Плата источника питания и приборная панель постоянного тока DS200SDCIG2A широко используется в следующих промышленных приложениях:
Системы приводов постоянного тока высокой мощности DC2000: Обеспечивают функции преобразования мощности и измерения сигналов для приводов мощных двигателей постоянного тока, требующих внешних возбудителей.
Мощные приводы постоянного тока: подходят для приводов постоянного тока, требующих высоких токов возбуждения.
Управление промышленными процессами: обеспечивает измерение мощности управления и обратной связи в промышленных процессах, требующих приводов двигателей постоянного тока высокой мощности.
Проекты модернизации и модернизации системы: заменяет блоки питания и инструментальные платы в старых приводных системах, повышая надежность системы.
