DS2020DACAG2 — это модуль преобразования мощности переменного/постоянного тока нового поколения, принадлежащий к серии модулей распределения питания (PDM) промышленных систем управления General Electric (GE). Основная функция DS2020DACAG2, являющейся конкретной моделью семейства DACA (преобразователей переменного тока в постоянный), заключается в преобразовании входной мощности переменного тока 115 В или 230 В в выходную мощность постоянного тока 125 В, обеспечивая стабильное и надежное питание шины постоянного тока для систем управления GE, таких как Mark VIe и EX2100. Модуль имеет номинальную выходную мощность около 1000 Вт и максимальный выходной ток до 9,5 А постоянного тока. Он служит прямой заменой и повышением производительности предыдущего поколения DS2020DACAG1.
DS2020DACAG2 — это больше, чем просто преобразователь энергии; он играет решающую роль в архитектуре электропитания всей системы управления. Когда система управления использует 125 В постоянного тока в качестве основного источника питания (с батареей или без нее), модуль DACA отвечает за преобразование электрической энергии из сети переменного тока или вспомогательной шины переменного тока в мощность постоянного тока. Этот выходной сигнал постоянного тока затем объединяется с мощностью аккумулятора через диодную связь, образуя высоконадежную резервную шину постоянного тока. Что еще более важно, DS2020DACAG2 включает в себя батарею конденсаторов для хранения энергии большой емкости, которая может обеспечить дополнительный резерв энергии во время полной потери входного переменного тока, продлевая время автономной работы системы и позволяя системе управления продолжать работать в обычном режиме во время кратковременного отключения электроэнергии.
Обновления производительности и совместимость
DS2020DACAG2 имеет два существенных улучшения производительности по сравнению со своим предшественником. Во-первых, его номинальная выходная мощность была значительно увеличена, что позволяет ему обеспечивать достаточную мощность для более крупных систем управления. Во-вторых, что наиболее важно, новый модуль поддерживает параллельную работу — выходы двух модулей DS2020DACAG2 можно соединить напрямую параллельно, чтобы обеспечить больший общий выходной ток с максимальным параллельным выходным током до 16,5 А постоянного тока. В модели предыдущего поколения распараллеливание не рекомендовалось из-за текущих ограничений совместного использования.
С точки зрения совместимости DS2020DACAG2 является полностью обратно совместимой заменой DS2020DACAG1. Все системы, использующие более старую версию модуля, могут быть модернизированы напрямую без каких-либо изменений в проводке панели или механических монтажных конструкциях. GE рекомендует использовать DS2020DACAG2 в качестве стандартного модуля питания для всех новых конструкций панелей, чтобы в полной мере использовать его более высокую плотность мощности и гибкие возможности параллельного подключения.
Основные функциональные особенности
1. Широкий диапазон входного переменного тока и автоматическая настройка.
DS2020DACAG2 поддерживает два номинальных диапазона входного напряжения переменного тока: от 105 до 132 В переменного тока (номинальное 115 В переменного тока) и от 210 до 265 В переменного тока (номинальное 230 В переменного тока). Диапазон входных частот составляет от 47 до 63 Гц, что соответствует основным мировым стандартам промышленного электропитания. Выбор входного напряжения осуществляется через кабельный жгут внутри модуля: подключение кабеля к разъему JTX1 выбирает вход 115 В переменного тока, а подключение его к JTX2 выбирает вход 230 В переменного тока. Эта простая и надежная конструкция устраняет необходимость использования громоздких внешних перемычек или переключателей, а также предотвращает несоответствие напряжения, вызванное неправильной эксплуатацией.
2. Полноволновое выпрямление и высокоэффективная фильтрация.
DS2020DACAG2 использует топологию двухполупериодного мостового выпрямителя и батарею конденсаторов выходного фильтра для преобразования входного переменного тока в плавный выходной постоянный ток. При номинальном входном напряжении 115 В переменного тока и нагрузке 9,5 А выходное напряжение составляет примерно 107 В постоянного тока, обеспечивая выходную мощность около 1017 Вт. Пульсации выходного напряжения эффективно контролируются с точностью до 4 В от пика до пика, что соответствует строгим требованиям системы управления GE к качеству шины постоянного тока. Обратите внимание, что модуль не включает внутренний входной фильтр; Если приложение предъявляет особые требования к гармоникам в электросети, пользователь должен установить внешний фильтр подавления гармоник на стороне входа переменного тока.
3. Энергетические накопители большой емкости и пропускная способность
Конденсаторы выходного фильтра DS2020DACAG2 не только используются для сглаживания пульсаций, но и выполняют важную функцию накопления энергии. Когда вход переменного тока полностью пропадает, энергия, накопленная в конденсаторах, может продолжать питать систему управления в течение периода времени, известного как время удержания. При номинальном входном напряжении 115 В переменного тока и полной нагрузке 9,5 А время удержания выходного напряжения для снижения его номинального значения до 70 В постоянного тока составляет примерно 29,5 миллисекунд. При входном напряжении 132 В переменного тока и той же нагрузке время удержания может достигать 48,8 миллисекунд. Эта функция обеспечивает ценный переходный период для системы, достаточный для преодоления кратковременных провалов напряжения или поддержания напряжения на шине во время переключения батареи.
4. Гибкая одномодульная и параллельная работа.
В одномодульных приложениях DS2020DACAG2 может обеспечить максимальный выходной ток 9,5 А постоянного тока (при температуре окружающей среды от -30 до 45 °C). Когда требуемая нагрузка превышает номинал одного модуля, выходы двух модулей можно соединить напрямую параллельно с максимальным выходным током 16,5 А постоянного тока. Чтобы обеспечить правильное распределение тока между двумя модулями при параллельной работе, необходимо строго соблюдать следующее условие: оба модуля должны быть подключены к одному и тому же источнику переменного тока, чтобы обеспечить полностью согласованное входное напряжение. Из-за различий в напряжении холостого хода и выходном сопротивлении между отдельными модулями выходной ток каждого модуля должен быть соответствующим образом снижен при параллельном подключении. GE предоставляет кривую распределения вероятностей для справки по проектированию системы и рекомендует сохранять запас безопасности 15 % в параллельных конфигурациях.
5. Механизм безопасного разряда
При отключении питания для технического обслуживания или замены модуля выходные конденсаторы DS2020DACAG2 автоматически разряжаются через внутреннюю сеть резисторов стравливания. При номинальном входном напряжении и отсутствии нагрузки выходное напряжение упадет до уровня менее 50 В постоянного тока в течение одной минуты после отключения входа переменного тока. Тем не менее, перед любыми манипуляциями техник всегда должен использовать вольтметр, чтобы убедиться, что конденсаторы полностью разряжены, особенно если есть подозрение на неисправность внутренней цепи откачки.
Процедуры установки и замены
Модуль DS2020DACAG2 имеет четыре монтажных отверстия в основании и крепится к полу шкафа управления с помощью болтов. Вход переменного тока и выход постоянного тока централизованно проложены через один 12-контактный разъем JZ, который соединяется с соответствующим разъемом JZ2 или JZ3 на модуле распределения питания (PDM).
Стандартная процедура замены модуля следующая:
Отключите питание от модуля DACA и подождите не менее одной минуты, чтобы выходное напряжение разрядилось.
Отсоедините кабель ввода/вывода питания (разъем JZ) с правой стороны верхней части модуля.
Удалите четыре болта, которыми модуль DACA крепится к полу шкафа.
Удалить старый модуль.
Обратите внимание на положение вилки питания конденсатора в верхней левой части снятого модуля (JTX1 для 115 В переменного тока, JTX2 для 230 В переменного тока).
Убедитесь, что вилка питания конденсатора на новом модуле находится в том же положении, что и снятая.
Поместите новый модуль DACA в то же положение, что и снятый.
Закрепите новый модуль на полу шкафа четырьмя болтами, удаленными ранее.
Установите на место вилку входа/выхода питания (разъем JZ) с правой стороны верхней части модуля.
Восстановите питание модуля DACA.
Техническое обслуживание и устранение неполадок
Сам модуль DS2020DACAG2 не оснащен активными диагностическими функциями. Его рабочее состояние косвенно контролируется блоком ввода-вывода диагностики питания PPDA в системе PDM: PPDA получает положительное и отрицательное напряжение шины относительно земли, чтобы определить, является ли амплитуда напряжения нормальной, а также обнаружить замыкания на землю или наличие компонента переменного тока. Отказ модуля DACA обычно проявляется в низком выходном напряжении или отсутствии выходного сигнала, что можно предварительно диагностировать с помощью диагностической страницы PPDA или индикаторов на передней панели PDM.
Распространенные неисправности и возможные причины:
Нолевое выходное напряжение : проверьте, в норме ли входное напряжение переменного тока, надежно ли вставлен разъем JZ и не перегорел ли внутренний предохранитель (если имеется).
Чрезмерные выходные пульсации : это может указывать на старение или повреждение конденсаторов выходного фильтра; рекомендуется замена модуля.
Отключение при перегреве : Проверьте, не заблокирована ли вентиляция шкафа и не превышает ли температура окружающей среды номинальный диапазон.
Модуль представляет собой конструкцию, необслуживаемую пользователем; любая внутренняя неисправность должна быть устранена путем полной замены модуля. Перед заменой необходимо выполнить процедуры блокировки/маркировки и убедиться, что все источники питания, подключенные к модулю DACA, отключены.
Меры предосторожности при применении
В приложениях с напряжением 240 В переменного тока особое внимание следует уделять предотвращению непреднамеренного перекрестного соединения между источниками переменного тока и шиной постоянного тока. Поскольку большинство систем электропитания переменного тока имеют заземленную нейтраль, в случае случайного контакта между напряжением 125 В постоянного тока и напряжением переменного тока сумма пикового напряжения переменного тока и напряжения 125 В постоянного тока будет приложена к MOV, подключенным между постоянным током и землей, что потенциально превысит их номинал и приведет к повреждению. В приложениях с напряжением 120 В переменного тока номинал MOV может выдерживать пиковое напряжение без повреждений. Поэтому после любых работ по техническому обслуживанию, связанных с подключением как переменного, так и постоянного тока, необходимо тщательно проверить правильность подключения.
Для конфигураций параллельной работы оба модуля должны быть подключены к одному и тому же источнику питания переменного тока, чтобы обеспечить одинаковое входное напряжение. Несоблюдение этого требования приведет к серьезному дисбалансу тока, что может привести к перегрузке одного из модулей.
