IS200SCNVG1A, General Electric (GE) tarafından Innovation Series™ SCR-Diyot Dönüştürücüleri için tasarlanmış bir SCR-Diyot Dönüştürücü Arayüz Kartıdır. Bu kart, SCNV serisinin standart versiyonudur ve öncelikle 1800 amp ve 1000 amp bağımsız ünitelerdeki 6 darbeli kaynaklar için kullanılır. Her kart üç SCR'yi (66 mm veya daha küçük) çalıştırır. Bu kart aynı karttan paralel SCR'leri sürmek için kullanılmaz.
IS200SCNVG1A kartı, kontrol rafı ile güç köprüsü arasında yer alır ve kritik bir sinyal arayüzü ve sürücü aşaması olarak hizmet eder. IS200BIC Köprü Arayüz Kartından kontrol sinyallerini alır, bunları izole edip güçlendirir ve SCR'leri ve isteğe bağlı Dinamik Frenleme (DB) IGBT'yi çalıştırır. Kart, giriş akımı algılama, hattan hatta voltaj geri bildirimi, DC bağlantı voltajı geri bildirimi ve DB IGBT VCE geri bildirimi dahil olmak üzere çeşitli geri besleme devrelerini entegre ederek kontrol sistemine kapsamlı operasyonel durum bilgisi sağlar.
IS200SCNVG1A'nın temel özellikleri şunları içerir:
6 Darbeli Sürücü: Kart başına üç SCR'yi çalıştıran 6 darbeli SCR diyot dönüştürücüler için uygundur.
Çoklu Geri Bildirim: Üç fazlı giriş akımı algılama, iki hattan hatta voltaj geri bildirimi, DC bağlantı voltajı geri bildirimi ve DB IGBT VCE geri bildirimi sağlar.
Dinamik Frenleme Desteği: İsteğe bağlı DB IGBT geçit sürücü devresi ve sıcaklık hatası tespiti.
Elektriksel İzolasyon: Sürücü ve geri besleme devreleri güvenlik için galvanik ve optik izolasyondan yararlanır.
Kapı Etkinleştirme Kontrolü: DRVP5 ve NDRPC sinyalleri, geçidin etkinleştirilmesini/devre dışı bırakılmasını kontrol eder.
Yerleşik Kimlik Belleği: Seri salt okunur bellek, kart tanımlama ve revizyon bilgilerini saklar.
Çoklu Güç Kaynağı Üretimi: Yerleşik transformatörler aracılığıyla 18,4 V ac girişten dokuz izole güç kaynağı üretilir.
Kullanıcı Tarafından Ayarlanabilen Bileşen Yok: Kartta LED göstergeler, sigortalar, kullanıcı test noktaları veya ayarlanabilir donanım yoktur.
Kart, Innovation Series kart rafının 6 numaralı yuvasına monte edilir ve P1 konnektörü aracılığıyla IS200CABP Kontrol Düzeneği Arka Paneline bağlanır. Kapı sürücüleri, DC bağlantısı ve akım şöntleriyle arayüz oluşturmak için altı fiş konnektörüne sahiptir.
Önemli Güvenlik Uyarısı: Kartta yalnızca mühendislik testlerinde kullanılmak üzere dört test noktası (TP1-TP4) bulunur. Kullanıcılar bu test noktalarına erişmemelidir! Bu test noktalarında yüksek gerilim (575 V ac veya 900 V dc) mevcuttur.
II. Ana Fonksiyonlar
IS200SCNVG1A'nın birincil işlevleri aşağıdakileri içerir ancak bunlarla sınırlı değildir:
1. SCR Kapısı Sürücüleri
IS200SCNVG1A kartı, A, B ve C fazları için ayrı ayrı izole edilmiş üç SCR geçit sürücü devresi sağlar. Her devre, DB geçit sürücü devresiyle aynı hibrit modülü kullanır ancak farklı bir konfigürasyondadır. SCR kapısı sürücü devresi, kapı akımını sağlamak için VCC (22 V) ve VEE (0 V) arasında geçiş yapar. Bu kartta hiçbir SCR geçit sürücüsü hatası raporlanmadı.
2. Dinamik Frenleme (DB) IGBT Kapı Sürücüsü
Opsiyonel DB IGBT geçit sürücü devresi dinamik frenleme için kullanılır. Devre, optik olarak izole edilmiş bir hibrit kapı sürücü modülü ve birkaç ayrı bileşenden oluşur. Modül, IGBT geçit-yayıcı gerilimini VCC (+15 V) ve VEE (-7,5 V) arasında değiştirir.
Bu devre tarafından iki tür arıza üretilebilir:
Desatürasyon Arızası: IGBT'ye açılma komutu verildiğinde ve VCE 4 mikrosaniye veya daha uzun süre 10 V'u aştığında oluşturulur. Bir desatürasyon hatası oluştuğunda modül, IGBT KAPALI olana kadar (yumuşak kapatma) VGE'yi yavaşça azaltacaktır.
Sürücü Beslemesi Düşük Gerilim Arızası: VCC ile VEE arasındaki gerilim 16 V'un altına düştüğünde oluşur.
Bu hatalar birlikte OR'lenir ve optik olarak kontrol mantığına geri bağlanır. Bu hatalar geçicidir ve P1 aracılığıyla hataları izleyen hata işleme devresi tarafından kilitlenmelidir (bu, BIC kartında yapılır).
3. Kapı Etkinleştirme Kontrolü
BIC kartından gelen DRVP5 ve NDRPC sinyalleri, geçidi devre dışı bırakmak/etkinleştirmek için kullanılır. Geçitlemeyi etkinleştirmek için DRVP5 yüksek (+5 V) ve NDRPC düşük (DCOM) olmalıdır. DRVP5 düştüğünde veya NDPRC yükseldiğinde geçit sürücüsü devre dışı bırakılır.
4. Şönt Akım Geri Beslemesi
Çıkış fazı akımı, faz şöntü boyunca düşen voltajdan bir Voltaj Kontrollü Osilatör (VCO) çıkış sinyali türetilerek izlenir. Bu voltaj yükseltilir ve daha sonra VCO devresine aktarılır. VCO'nun 0-2 MHz aralığı vardır ve devre, sıfır akımda nominal çıkışın 1 MHz olacağı şekilde öngerilimlidir. ±400 mV şönt voltajı VCO çıkış frekansında ±800 kHz değişime dönüştürülür. VCO'nun çıkışı optik olarak kontrol mantığına diferansiyel sürücü arayüzüne bağlanır.
5. Hattan Hatta Gerilim Geri Bildirimi
Kart, VAB ve VBC için iki adet izole hatlar arası voltaj geri besleme devresi sağlar. Giriş hattından hatta voltajı, giriş fazı şönt bağlantılarından iki VCO sinyali (VAB ve VBC) türetilerek izlenir. Bu devreler güç kaynaklarını ve saat osilatörlerini faz B ve C şönt geri besleme devreleriyle paylaşır. VCO'ların aralığı 0-2 MHz'dir ve devre, hattan hatta sıfır voltajın 976,8 kHz'lik bir nominal çıkış üreteceği şekilde öngerilimlidir. Hattan hatta voltajdaki ±1 V'luk bir değişiklik, çıkış frekansında ±959,58 Hz'lik bir değişikliğe dönüşür. VCO'ların çıkışları optik olarak kontrol mantığına bağlanmıştır. Hattan hatta voltaj geri besleme devreleri, 17,46 kHz kesme frekansına sahip bir giriş filtresine sahiptir.
6. DC Bağlantı Gerilimi Geri Bildirimi
Kart, bir adet izole edilmiş DC bağlantı voltajı geri besleme devresi sağlar. Bu devre, güç kaynağını DB IGBT VCE geri besleme devresi ile paylaşır ve negatif DC bağlantısına referanslanır (DB IGBT vericiyle aynı). Pozitif DC bağlantı girişi, dirençli bir zayıflatıcı aracılığıyla VCO devresine beslenir. VCO'nun çıkış aralığı 0-2 MHz'dir. Giriş, 0-1197,5 V bağlantı voltları 0-2 MHz'e karşılık gelecek şekilde ölçeklendirilir. VCO'nun çıkışı optik olarak kontrol mantığına bağlanmıştır. DC bara voltajı geri besleme devresinde, kesme frekansı 10,03 kHz olan bir giriş filtresi bulunur.
7. DB IGBT VCE Geri Bildirimi
DB seçeneğiyle donatılmışsa, kart bir adet yalıtılmış DB IGBT VCE geri besleme devresi sağlar. Güç kaynağını DC bağlantı voltajı geri besleme devresiyle paylaşır ve DB IGBT vericisine (negatif DC bağlantısıyla aynı) referans verilir. DB IGBT toplayıcı girişi, dirençli bir zayıflatıcı aracılığıyla VCO devresine beslenir. VCO'nun çıkış aralığı 0-2 MHz'dir. Giriş, 0-1197,5 V, 0-2 MHz'e karşılık gelecek şekilde ölçeklendirilir. VCO'nun çıkışı optik olarak kontrol mantığına bağlanmıştır. Bu devrenin kesme frekansı 10,03 kHz olan bir giriş filtresi vardır.
8. DB Sıcaklık Arıza Tespiti
DB seçeneği ile donatılmışsa, kart bir DB sıcaklık hatası tespit devresi sağlar. Güç kaynağı olarak yalıtılmış bir 15 V besleme (P15T) kullanılır. DBTF sinyali, DB sıcaklık hatalarını BIC kartına bildirmek için kullanılır. Normal koşullar altında (hata yok), dışarıdan beslenen termostat kontağı kapalıdır ve optokuplöre 12 mA akarak DBTF'nin düşük olmasına neden olur. Bir arıza oluştuğunda (DB soğutucu sıcaklığı ≥ termostat eşiği), termostat kontağı açılır ve optokuplöre hiçbir giriş akımı akmaz, bu da DBTF'nin yüksek olmasına neden olur.
9. Güç Kaynağı Üretimi
Kart, arka paneldeki P1 konektörü aracılığıyla +5 V dc regüle güç (P5) ve DCOM'un yanı sıra 18,4 V ac, 25 kHz kare dalga girişi (VAC1 ve VAC2) alır. Dokuz izole güç kaynağı, dört transformatörün sekonderlerinden türetilir:
| Trafo |
Güç Kaynağı Amaç |
Şartname |
| T1 |
Faz A SCR Geçit Sürücüsü |
Yalıtılmış +22,5 V, yarım dalga, pozitif DC baraya referanslı, regüle edilmemiş ±%10, maks. 1 A |
| T1 |
Faz A Şant Geri Beslemesi |
İzole +12/-12/+5 V, tam dalga, şönt A'nın köprü tarafına referanslı, regüle edilmemiş (5V hariç), ±%10, maks. 100 mA |
| T2 |
Faz B SCR Geçit Sürücüsü |
Yalıtılmış +22,5 V, yarım dalga, pozitif DC baraya referanslı, regüle edilmemiş ±%10, maks. 1 A |
| T2 |
Faz B Şant Geri Beslemesi/VAB Geri Beslemesi |
İzole +12/-12/+5 V, tam dalga, şönt B'nin köprü tarafına referanslı, regüle edilmemiş (5V hariç), ±%10, maks. 100 mA |
| Ç3 |
Faz C SCR Geçit Sürücüsü |
Yalıtılmış +22,5 V, yarım dalga, pozitif DC baraya referanslı, regüle edilmemiş ±%10, maks. 1 A |
| Ç3 |
Faz C Şant Geri Beslemesi/VBC Geri Beslemesi |
İzole +12/-12/+5 V, tam dalga, şönt C'nin köprü tarafına referanslı, regüle edilmemiş (5V hariç), ±%10, maks 100 mA |
| T4 |
DB IGBT Geçit Sürücüsü |
Yalıtılmış +15/-7,5 V, yarım dalga, DB IGBT yayıcıya referanslı (= negatif DC bara), regüle edilmemiş ±%5, maks 1 A |
| T4 |
DC Bağlantı Gerilimi/DB VCE Geri Beslemesi |
Yalıtımlı +12/-12/+5 V, tam dalga, negatif DC baraya referanslı (= DB IGBT yayıcı), regüle edilmemiş (5V hariç), ±%10, maks 100 mA |
| T4 |
DB Sıcaklık Arızası |
İzole +15 V, yarım dalga, regüle edilmemiş ±%10 |
10. Yerleşik Kimlik Belleği
IS200SCNVG1A kartı, kart tanımlama ve revizyon bilgileriyle önceden programlanmış bir seri salt okunur bellek cihazına sahiptir. Bu bilgiye P1 konnektöründeki BRDID veri hattı üzerinden erişilebilir, sistem tarafından otomatik kart tipi ve revizyon tanımlaması kolaylaştırılır.
III. Sistem Uygulamaları
1. Yenilik Serisi SCR-Diyot Dönüştürücülerde Uygulama
IS200SCNVG1A, Yenilik Serisi SCR-Diyot Dönüştürücüler içindeki kontrol ve güç devrelerini bağlayan kritik bir arayüz kartıdır. Sistem içindeki rolleri şunları içerir:
SCR Geçidi Sürüşü: Üç fazlı SCR'leri çalıştırmak için BIC kartından gelen kapı kontrol sinyallerini izole eder ve güçlendirir.
Dinamik Frenleme Kontrolü: Rejeneratif enerjiyi dağıtmak için isteğe bağlı DB IGBT sürücüsü.
Durum Geri Bildirimi: Çoklu geri bildirim devreleri aracılığıyla kontrol sistemine kapsamlı operasyonel durum bilgileri (akım, gerilim, VCE, sıcaklık) sağlar.
Arıza Koruması: DB IGBT desatürasyonunu, besleme düşük voltajını ve aşırı sıcaklık hatalarını algılar ve bunları derhal kontrol sistemine bildirir.
2. Tipik Uygulama Senaryoları
Yüksek Güçlü Doğrultucular: Endüstriyel yüksek güçlü doğrultucu güç kaynaklarında kullanılır.
AC Değişken Frekanslı Sürücüler: 6 darbeli SCR dönüştürücülerde kontrol arayüzü olarak görev yapar.
DC Motor Sürücüleri: DC motorların hız kontrolünde kullanılır.
Yenilenebilir Enerji Sistemleri: Rüzgar enerjisi ve fotovoltaik üretime yönelik dönüştürücülerde uygulanır.
Raylı Transit Çekiş Sistemleri: Çekiş konvertörlerindeki SCR'leri kontrol eder.
IV. Ayrıntılı Arayüz Açıklaması
1. SAPL Konektörü (Faz A Şant)
| Pim |
İsimlendirmesi |
Açıklama |
| 1 |
ASHL |
Şantın AC Hattı Tarafı (A-) |
| 2 |
ACOM |
Şantın Köprü Tarafı (A+) |
2. SBPL Konektörü (Faz B Şant)
| Pim |
İsimlendirmesi |
Açıklama |
| 1 |
BSHL |
Şantın AC Hattı Tarafı (B-) |
| 2 |
BCOM |
Şantın Köprü Tarafı (B+) |
| 3 |
NC |
Bağlı Değil |
3. SCPL Konektörü (Faz C Şant)
| Pim |
İsimlendirmesi |
Açıklama |
| 1 |
CSHL |
Şantın AC Hattı Tarafı (C-) |
| 2 |
CCOM |
Şantın Köprü Tarafı (C+) |
| 3 |
NC |
Bağlı Değil |
| 4 |
NC |
Bağlı Değil |
4. SPL Konektörü (SCR Geçit Sürücüsü)
| Pim |
İsimlendirmesi |
Açıklama |
| 1 |
GC |
Faz C SCR Kapısı |
| 2 |
CDCOM |
Faz C SCR Katot |
| 3 |
NC |
Bağlı Değil |
| 4 |
Büyük Britanya |
Faz B SCR Kapısı |
| 5 |
BDCOM |
Faz B SCR Katot |
| 6 |
NC |
Bağlı Değil |
| 7 |
NC |
Bağlı Değil |
| 8 |
GA |
Faz A SCR Kapısı |
| 9 |
ADCOM |
Faz A SCR Katot |
5. DPL Konektörü (DB Geçidi Sürücüsü, İsteğe Bağlı)
| Pim |
İsimlendirmesi |
Açıklama |
| 1 |
DBTP |
DB Sıcaklığı Pozitif |
| 2 |
DBTN |
DB Sıcaklığı Negatif |
| 3 |
NC |
Bağlı Değil |
| 4 |
NC |
Bağlı Değil |
| 5 |
DBP15 |
DB Geçit Sürücüsü için +15 V PS |
| 6 |
DBN7 |
DB Geçidi Sürücüsü için -7,5 V PS |
| 7 |
NC |
Bağlı Değil |
| 8 |
DBE |
DB IGBT Verici |
| 9 |
DBG |
DB IGBT Kapısı |
| 10 |
NC |
Bağlı Değil |
| 11 |
NC |
Bağlı Değil |
| 12 |
DBC |
DB IGBT Toplayıcı |
6. DCPL Konektörü (DC Bağlantı Gerilimi, DB seçeneği yoksa kullanılmaz)
| Pim |
İsimlendirmesi |
Açıklama |
| 1 |
DCP |
DC Bağlantısı Pozitif |
| 2 |
NC |
Bağlı Değil |
| 3 |
NC |
Bağlı Değil |
| 4 |
NC |
Bağlı Değil |
| 5 |
NC |
Bağlı Değil |
| 6 |
DBCOM |
DC Bağlantısı Negatif |
7. P1 Arka Panel Konektörü Anahtar Sinyalleri
| Sinyal |
Açıklaması |
| VAC1/VAC2 |
18,4 V ac, 25 kHz kare dalga güç girişi |
| P5 |
+5 V dc dijital güç kaynağı |
| DCOM |
+5 V dc dijital güç dönüşü (ortak) |
| DRVP5 |
Kapı etkinleştirme (aktif yüksek) |
| NDRPC |
Kapı etkinleştirme (aktif düşük) |
| NVDC |
DC bağlantı voltajı geri bildirimi |
| NVDBCE |
Dinamik frenleme VCE geri bildirimi |
| DBF |
Dinamik frenleme hatası |
| DBTF |
Dinamik frenleme sıcaklığı arızası |
| NAD |
Faz A SCR geçit sürücüsü |
| NBD |
Faz B SCR geçit sürücüsü |
| BOH |
Faz C SCR geçit sürücüsü |
| NASFB |
Faz A şönt geri beslemesi (akım) |
| NBSFB |
Faz B şönt geri beslemesi (akım) |
| NCSFB |
Faz C şönt geri beslemesi (akım) |
| NVAB |
VAB hatlar arası voltaj geri bildirimi |
| NVBC |
VBC hatlar arası voltaj geri bildirimi |
| BRD_ID |
Seri kart tanımlama satırı |
| I24/I24_COM |
İzole edilmiş 24 V dc güç kaynağı (müşteri röleleri için) |
V. Kurulum ve Değiştirme
1. Montaj Konumu
IS200SCNVG1A kartı, Innovation Series kart rafının 6 numaralı yuvasına takılır ve P1 aracılığıyla CABP arka panelinin J15 konektörüne bağlanır.
2. Değiştirme Prosedürü
Güvenlik Uyarıları:
UYARI: Elektrik çarpmasını önlemek için sürücü sistemine giden gücü kapatın ve tüm yerel Kilitleme/Etiketleme prosedürlerini izleyin.
DİKKAT: Dokunmadan önce devrelerin enerjisinin kesildiğini doğrulamak için yüksek voltajlar için tasarlanmış güvenlik test ekipmanı kullanın.
UYARI: Bu kartta yüksek voltaj (575 V ac veya 900 V dc) mevcuttur. Son derece dikkatli olunması gerekmektedir.
DİKKAT: Statik elektriğin neden olduğu bileşen hasarını önlemek için tüm kartlara statik duyarlı işleme tekniklerini uygulayın. Topraklama kayışı takın ve panoları anti-statik torbalarda saklayın.
Kaldırma Adımları:
Gücün Kapatıldığını Doğrulayın: Sürücü sisteminin enerjisinin tamamen kesildiğinden emin olun.
Kabin Kapısını Aç: Sürücü kabini kapısını açın. Devrelerin enerjisinin kesildiğini doğrulamak için yüksek voltaj test ekipmanı kullanın.
Eski Tahtayı Kaldır:
Kartın üst ve alt kısmında, çıkarma tırnaklarının yanında bulunan vidaları gevşetin (vidalar sabittir, çıkarmayın).
Çıkarma tırnaklarını kaldırarak kartı yerinden çıkarın.
Her iki elinizi kullanarak tahtayı yavaşça raftan dışarı doğru çekin.
Yeni Kartın Takılması:
Kartı Yerleştirin: Yeni kartı kılavuzlar boyunca doğru yuvaya (yuva 6) kaydırın.
Koltuk Tahtası: Başlangıçta oturtmak için başparmağınızı kullanarak tahtanın üst ve alt kısmına aynı anda sıkıca bastırın.
Vidaları Sıkma: Panelin tam olarak oturduğundan emin olmak için üst ve alt vidaları dönüşümlü olarak eşit şekilde sıkın.
Gücü Geri Yükle: Kabin kapısını kapatın ve sisteme gücü geri yükleyin.
