IS200EXIBG1A, General Electric (GE) Innovation Series™ Orta Gerilim değişken frekanslı tahrik sistemi içindeki uyarı köprüsü ile kontrol sistemi arasındaki çekirdek arayüz kartıdır. Uyarıcı Köprü Arayüz Kartı (EXIB) olarak IS200EXIBG1A, uyarma SCR köprüsünden gelen çeşitli yüksek voltajlı geri besleme sinyallerini düşük voltajlı kontrol sinyallerine güvenli bir şekilde dönüştürme ve kontrol cihazından gelen kapı komutlarını SCR ateşleme darbelerine dönüştürme gibi kritik görevleri üstlenir. Bu kart, EXIC'in (Uyarıcı Kontrol Arayüz Kartı) kurulu olduğu menteşeli panelin arka tarafına monte edilir ve uyarma köprüsü için tüm arayüz işlevlerini ortaklaşa yerine getirmek üzere çok iletkenli bir kablo (J1) aracılığıyla EXIC kartıyla yakın çalışır. IS200EXIBG1A, sürücü sisteminin hem 3300 V hem de 6600 V versiyonlarına uygulanabilir.
IS200EXIBG1A beş temel işlevsel modülü entegre eder: AC ve DC voltaj geri besleme sinyali koşullandırma, uyarma akımı geri besleme sinyali dönüştürme, Metal Oksit Varistör (MOV) sigorta kaybı algılama, altı izole SCR kapısı darbe sürücü devresi ve aşırı gerilim koruma kapısı. Bu son derece entegre tasarım, uyarı köprüsü ile kontrol kartları arasındaki ara bağlantı kablolarının sayısını önemli ölçüde azaltarak sistemin gürültü bağışıklığını ve bakım kolaylığını artırır.
Sistem Konumlandırma ve Mimari Entegrasyonu
Innovation Series™ orta gerilim tahrik sisteminde, uyarma köprüsü, jeneratörün uyarma akımını üreten güç dönüşüm çekirdeğidir. IS200EXIBG1A, uyarma köprüsü ile kontrol elektroniği arasındaki arayüz katmanında bulunur. İleri kanalı, EXIC kontrol panosundan altı TTL mantık seviyesi kapı komutunu (GATE1C'den GATE6C'ye) alır ve bunları, uyarma köprüsünün altı SCR'sini doğrudan sürmek için yeterli sürücü kapasitesine sahip izole edilmiş kapı darbelerine dönüştürür. Geri besleme kanalı, uyarma köprüsünden beş voltaj geri besleme sinyali, bir akım şönt sinyali ve üç MOV sigorta durum sinyali alır. Koşullandırmanın ardından bunlar, voltaj regülasyonu, akım regülasyonu ve koruma kararları için kontrol yazılımı tarafından kullanılmak üzere J1 kablosu aracılığıyla EXIC kartına gönderilir.
Kart, J12 konnektörü aracılığıyla 120 V AC beslemeyle çalıştırılır. Yerleşik bir güç kaynağı modülü, karttaki tüm işlevsel devrelere güç sağlamak için +24 V, -24 V, +5 V ve ±12 V dahil olmak üzere çeşitli DC voltajları üretir. Ayrıca J15 konektörü, yedek veya ek güç olarak EXIC kartından +24 V, -24 V ve +5 V DC güç sağlar.
Ayrıntılı Temel İşlevler
1. Gerilim Geri Besleme Sinyali Koşullandırması
IS200EXIBG1A, beş dikey bıçak konektörü (E1'den E5'e) aracılığıyla doğrudan uyarım SCR köprüsünden yüksek voltajlı geri besleme sinyallerini alır:
E1 (VA), E2 (VB), E3 (VC) : Üç fazlı AC hatlar arası gerilim girişleri, nominal aralık 240 ila 600 V rms, 50/60 Hz.
E4 (VP) : Maksimum voltaj seviyesi üç fazlı AC giriş voltajıyla belirlenen DC pozitif bara voltajı girişi.
E5 (VN) : DC negatif bara gerilimi girişi.
Beş voltaj sinyalinin her biri, koşullandırma için bağımsız bir dirençli voltaj bölücü ağından geçer ve her ağ, şasi topraklamasına referanslanır. Köprü voltajlarıyla orantılı bölünmüş analog sinyaller, J1 çok iletkenli kablonun karşılık gelen pinleri aracılığıyla EXIC kartına gönderilir (TP502'den TP506'ya kadar çevrimiçi olarak ölçülebilir). Bu pasif voltaj bölme yöntemi, ek izolasyon yükselticileri gerektirmediğinden basit ve sağlam bir yapıya neden olur.
2. Uyarma Akımı Geri Bildirimi
Uyarma akımı geri besleme sinyali J2 konnektörü aracılığıyla verilir. Bu sinyal, uyarma köprüsünün pozitif DC çıkış terminaline seri olarak bağlanan bir DC şöntünden kaynaklanır. Şönt çıkış karakteristiği şudur: 100 mV çıkış, nominal akımının %100'üne karşılık gelir (akım yalnızca tek yönde akar).
Şönt sinyali IS200EXIBG1A kartında aşağıdaki işlem zincirinden geçer:
Gürültü Filtresi : Yüksek frekanslı paraziti bastırır.
Gerilim Yükselticisi : mV düzeyindeki sinyali işlemeye uygun bir düzeye yükseltir.
Gerilim-Frekans Dönüştürücü (VF Dönüştürücü) : Analog voltajı doğrusal olarak bir frekans sinyaline dönüştürür.
Kart, iki mantık düzeyinde frekans sinyali çıkışı sağlar:
Akım Geri Besleme Sinyali (IFB, TP509'da ölçülebilir) : 2 MHz'e karşılık gelen yaklaşık 2,5 PU aralığıyla saha akım regülatörüne geri bildirim sağlar.
Zamanlanmış Aşırı Akım Modeli Geri Besleme Sinyali (ITOC, TP510'da ölçülebilir) : Akım geri besleme sinyalinin iki katı aralığına sahiptir, aşırı akım koruma modellemesi için kullanılan, 2 MHz'e karşılık gelen yaklaşık 5,0 PU.
Her iki sinyal de J1 kablosu aracılığıyla EXIC kartına gönderilir.
3. MOV Sigorta Kaybı Tespiti
Üç Metal Oksit Varistör (MOV), komütasyon aşırı gerilimlerini absorbe etmek için üç fazlı AC hatları boyunca bağlanan uyarma SCR köprüsünde bulunur. Her MOV'un giriş hattında koruyucu bir sigorta bulunur. IS200EXIBG1A, 50/60 Hz'de 240 ila 600 V rms arasında değişen üç dikey bıçak konektörü (VMA için E10, VMB için E11, VMC için E12) aracılığıyla üç sigortanın yük tarafındaki hat voltajı sinyallerini toplar.
Yerleşik bir sigorta kaybı algılama devresi, üç fazlı voltaj durumunu sürekli olarak karşılaştırır. Üç sigortadan herhangi biri atarsa, ilgili algılama devresi çıkış mantık durumunu değiştirir ve hatayı J1 kablosundaki MOV sinyal hattı aracılığıyla EXIC kartına bildirir (TP508'de ölçülebilir, düşük seviye sigortanın iyi durumda olduğunu gösterir). Ön panelde iki LED göstergesi bulunmaktadır: kırmızı MNOK ışığı (DS41) bir sigortanın attığını belirtmek için yanar ve yeşil MOK ışığı (DS42) sigorta iyi durumda olduğunda yanarak yerinde inceleme için sezgisel bir durum kontrolü sağlar.
4. SCR Kapı Sürücüsü
IS200EXIBG1A kartı, altı adet tamamen izole edilmiş SCR kapısı darbe amplifikatör devresini entegre eder. Her devre, J1 kablosu aracılığıyla EXIC kartından (GATE1C'den GATE6C'ye, SCR1'den SCR6'ya karşılık gelen) bir TTL mantık seviyesi geçit komutu alır. Opto-izolasyon ve güç amplifikasyonundan sonra, karşılık gelen SCR'yi J3'ten J8'e kadar altı kapı çıkış konnektörü aracılığıyla çalıştırır.
Her kapı sürücü devresinin çıkış özellikleri şunlardır:
Yük Empedansı : 12 Ω yük hattı
Tepe Açık Devre Gerilimi : 24 V
Tepe Kısa Devre Akımı : 2,0 A
Bu sağlam tahrik kapasitesi, SCR'nin tüm çalışma koşullarında güvenilir şekilde ateşlenmesini sağlar. Ön panelde altı adet sarı LED göstergesi (DS31'den DS36'ya, G1'den G6'ya etiketli) bulunur. Karşılık gelen SCR için geçit darbesi çıkışı aktif olduğunda yanarlar ve hata ayıklama ve sorun giderme için geçit darbesi durumunun sezgisel bir görüntüsünü sağlarlar.
5. Aşırı Gerilim Koruma Kapısının Tetiklenmesi
IS200EXIBG1A kartı ayrıca bir aşırı gerilim koruma devresini de entegre eder. Uyarma köprüsünün DC çıkış voltajı güvenli bir eşiği aştığında, koruma devresi otomatik olarak bir geçit ateşleme darbesi üreterek SCR'yi fazla enerjiyi bir deşarj yolu yoluyla dağıtmak için iletime zorlar, böylece güç cihazlarına ve izolasyona aşırı gerilim zararını önler. Bu işlev, uyarma köprüsü için çok katmanlı bir aşırı gerilim koruma sistemi oluşturarak EDEX uyarma giderme panosu tarafından sağlanan harici korumayı tamamlar.
Ön Panel LED Göstergeleri
IS200EXIBG1A ön panelinde bakım personeline kartın çalışma durumu hakkında zengin bilgiler sağlayan 11 LED gösterge bulunur:
NEDEN OLMUŞ |
Renk |
anımsatıcı |
Tanım |
DS31 |
Sarı |
G1 |
SCR1 geçidi darbe göstergesi - SCR geçidi gücü mevcut olduğunda AÇIK |
DS32 |
Sarı |
G2 |
SCR2 geçidi darbe göstergesi - SCR geçidi gücü mevcut olduğunda AÇIK |
DS33 |
Sarı |
G3 |
SCR3 geçidi darbe göstergesi - SCR geçidi gücü mevcut olduğunda AÇIK |
DS34 |
Sarı |
G4 |
SCR4 geçidi darbe göstergesi - SCR geçidi gücü mevcut olduğunda AÇIK |
DS35 |
Sarı |
G5 |
SCR5 geçidi darbe göstergesi - SCR geçidi gücü mevcut olduğunda AÇIK |
DS36 |
Sarı |
G6 |
SCR6 geçidi darbe göstergesi - SCR geçidi gücü mevcut olduğunda AÇIK |
DS41 |
Kırmızı |
MNOK |
MOV sigorta arızası göstergesi - Sigorta arızalandığında AÇIK |
DS42 |
Yeşil |
MOK |
MOV sigortası iyi durumda göstergesi - Sigorta iyi durumda olduğunda AÇIK |
DS43 |
— |
— |
Aşırı gerilim önleyici - Normal çalışmada ara sıra yanıp sönebilir |
DS44 |
Yeşil |
PSOK |
Güç kaynağı göstergesi - Tamam olduğunda AÇIK |
DS71 |
Yeşil |
PSHOK |
Yalıtılmış güç kaynağı göstergesi - Tamam olduğunda AÇIK |
Test noktaları
IS200EXIBG1A kartı, mevcut geri besleme zinciri, voltaj geri besleme çıkışları, MOV algılama sinyalleri, geçit komutları ve güç kaynağı durumu gibi önemli düğümleri kapsayan kapsamlı bir test noktaları setine sahiptir. 'H' sonekine sahip test noktaları yerden yüksek potansiyelde yüzer ve ölçüm için topraklanmamalıdır. Temel test noktaları aşağıdaki gibidir:
Test noktası |
anımsatıcı |
Tanım |
TP214 |
MHZH* |
İzole edilmiş akım geri besleme saati |
TP22 |
SHNH* |
Negatif girişi şantla |
TP23 |
SHPH* |
Şönt pozitif giriş |
TP24 |
SHX20* |
Akım geri beslemesi (mV) x 20 |
TP25 |
FIFBH* |
Frekans dönüştürülmüş akım geri bildirimi |
TP26 |
FTOCCH* |
Frekans dönüştürülmüş zamanlı aşırı akım geri bildirimi |
TP502 |
VA1 |
Gerilim geri besleme çıkışı, faz A |
TP503 |
VB1 |
Gerilim geri besleme çıkışı, faz B |
TP504 |
VC1 |
Gerilim geri besleme çıkışı, faz C |
TP505 |
VP1 |
Gerilim geri besleme çıkışı, pozitif veri yolu |
TP506 |
VN1 |
Gerilim geri besleme çıkışı, negatif veri yolu |
TP508 |
MOV |
MOV sigorta durumu (düşük = sigorta normal) |
TP509 |
IFB |
Akım geri besleme çıkışı |
TP510 |
İTO |
Zamanlanmış aşırı akım geri besleme çıkışı |
TP512-517 |
G1C-G6C |
SCR1'den SCR6'ya kadar kapı komut girişi |
TP604 |
P24 |
Pozitif 24 V DC güç kaynağı (test halkası) |
TP605 |
N24 |
Negatif 24 V DC güç kaynağı (test halkası) |
TP612 |
P5 |
Pozitif 5 V DC güç kaynağı (test halkası) |
* H sonekine sahip test noktaları yerden yüksek potansiyelde yüzer. Bu test noktalarını topraklamayın.
Bağlayıcı Arayüzü Özeti
Bağlayıcı |
Tip |
Amaç |
E1-E5 |
Dikey Bıçak Konektörleri |
Üç fazlı AC voltajı (VA, VB, VC) ve DC bara voltajı (VP, VN) geri bildirim girişleri |
E10-E12 |
Dikey Bıçak Konektörleri |
MOV sigorta durumu sinyal girişleri (VMA, VMB, VMC) |
J1 |
Çok İletkenli Kablo Konektörü (46 pinli) |
EXIC kart arayüzü; gerilim/akım geri bildirimini, MOV durumunu, geçit komutlarını, gücü ve kart kimliğini iletir |
J2 |
3 pinli Konektör |
DC şönt girişi (SH+, SH-, İzole Ortak) |
J3-J8 |
3 pinli Geçit Çıkış Konnektörleri |
SCR kapısı/katot bağlantıları (G1-G6) |
J12 |
3 pinli Konektör |
120 V AC güç girişi |
J15 |
5 pinli Konektör |
EXIC kartından güç girişi (+24 V, -24 V, +5 V) |
Güvenlik Önlemleri
IS200EXIBG1A, uyarma köprüsünden (600 V rms AC'ye kadar) gelen yüksek voltajlı geri besleme sinyallerine doğrudan bağlanır ve kart üzerinde çok sayıda yüksek voltajlı kayan alan bulunur. Çalıştırma sırasında aşağıdakilere dikkat edilmelidir:
'H' sonekine sahip tüm test noktaları yüksek potansiyelde yüzmektedir; Ekipman hasarına veya kişisel yaralanmaya neden olabileceğinden bunların topraklanması kesinlikle yasaktır.
Kart değiştirilmeden önce sıkı enerji kesme ve Kilitleme/Etiketleme prosedürleri gerçekleştirilmelidir.
Kart, statik elektriğe duyarlı birçok bileşen içerir; Kullanım sırasında antistatik bileklik takılmalı ve yedek tahtalar antistatik torbalarda saklanmalıdır.
Bağlantı kablolarına zarar vermemek için menteşeli paneli açarken ve kapatırken dikkatli olunmalıdır.
