IS200ERSCG1A جنرل الیکٹرک (GE) EX2100 ایکسائٹیشن کنٹرول سسٹم کے اندر بنیادی پاور کنورژن بورڈ ہے، جو خاص طور پر IGBT پر مبنی ریگولیٹر ایپلی کیشنز کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ایکسائٹر ریگولیٹر سٹیٹک کنورٹر بورڈ (ERSC) کے طور پر، IS200ERSCG1A ڈی سی لنک برقی توانائی کو عین کنٹرول شدہ پلس وِڈتھ ماڈیولڈ (PWM) ایکسائٹیشن آؤٹ پٹ کرنٹ میں تبدیل کرنے کا اہم کام انجام دیتا ہے۔ یہ پورے اتیجیت پاور کنورژن ماڈیول (PCM) کے جسمانی مجسم کے طور پر کام کرتا ہے۔ بورڈ Exciter Regulator Backplane (ERBP) میں نصب ہے اور ERDD (Exciter Regulator Interface and Dynamic Discharge) بورڈ کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے تاکہ کنٹرول کمانڈز حاصل کر سکیں اور پاور ڈیوائس سٹیٹس کی اطلاع دیں۔ ایک ساتھ، وہ ڈیجیٹل کنٹرول کمانڈز سے جنریٹر فیلڈ کرنٹ میں حتمی تبدیلی مکمل کرتے ہیں۔
اس کے دل میں، IS200ERSCG1A میں ایک مربوط تھری فیز IGBT انورٹر برج ماڈیول شامل ہے۔ اس ماڈیول کے اندر، دو IGBTs خاص طور پر PWM DC آؤٹ پٹ پیدا کرنے کے لیے مختص کیے گئے ہیں تاکہ جنریٹر کی حوصلہ افزائی وائنڈنگ کو چلایا جا سکے۔ ایک تیسرا IGBT DC لنک ڈائنامک ڈسچارج فنکشن کے لیے وقف ہے — جب جنریٹر لوڈ مسترد ہونے یا ٹرپ کی وجہ سے DC لنک وولٹیج تیزی سے بڑھتا ہے، تو یہ IGBT بیرونی ہائی پاور ڈسچارج ریزسٹر کے ذریعے DC لنک کیپسیٹرز میں ذخیرہ شدہ اضافی توانائی کو تیزی سے اور محفوظ طریقے سے ضائع کر دیتا ہے۔ یہ 'دو میں ایک' ڈیزائن کا تصور ایک ہی کمپیکٹ بورڈ کے اندر عین مطابق جوش و خروش کے موجودہ ضابطے اور تیز رفتار نظام کے تحفظ کے اعلیٰ درجے کو حاصل کرتا ہے۔
سسٹم پوزیشننگ اور آرکیٹیکچر انٹیگریشن
EX2100 IGBT اکسیٹیشن ریگولیٹر کی پاور چین کے اندر، IS200ERSCG1A DC لنک اور ایکسیٹیشن آؤٹ پٹ سرکٹ کے درمیان واقع ہے۔ اپ اسٹریم، یہ ERBP بیک پلین کے ذریعے EPSM پاور سپلائی ماڈیول سے DC آپریٹنگ پاور کی مختلف سطحوں کو حاصل کرتا ہے، اور DC لنک سے اپنا پاور ان پٹ کھینچتا ہے۔ ڈاون اسٹریم، یہ براہ راست جنریٹر کے ایکسائٹیشن وائنڈنگ سے جوڑتا ہے (DC contactor یا بریکر کے ذریعے)۔ کنٹرول سگنل چین کے بارے میں، IS200ERSCG1A ERDD بورڈ کے ساتھ ایک وقف کیبل کے ذریعے انٹرفیس کرتا ہے، ERDD سے IGBT گیٹ ڈرائیو کی دالیں وصول کرتا ہے اور اہم تاثرات کی معلومات بھیجتا ہے جیسے DC لنک وولٹیج، آؤٹ پٹ شنٹ کرنٹ، IGBT درجہ حرارت، اور گیٹ ڈرائیو کی بجلی کی فراہمی کی حالت (including)۔
IS200ERSCG1A سمپلیکس اور وارم بیک اپ فالتو سسٹم کنفیگریشن دونوں کو سپورٹ کرتا ہے، جو ERDD بورڈ کے ساتھ ون ٹو ون ہے۔ ایک سمپلیکس سسٹم میں، ایک واحد IS200ERSCG1A پاور کنورژن کے تمام کاموں کو سنبھالتا ہے۔ فالتو نظام میں، دو IS200ERSCG1A بورڈز بالترتیب M1 اور M2/C کنٹرول سیکشنز کے بیک پلین میں نصب کیے جاتے ہیں، جو باہمی بیک اپ کے طور پر کام کرتے ہیں، ERRR ریڈنڈنٹ ریلے بورڈ کے ذریعے ہموار منتقلی کے ساتھ۔
پاور ان پٹ کے حوالے سے، IS200ERSCG1A کے لیے DC لنک دو ذرائع سے فراہم کیا جا سکتا ہے: ایک AC رییکٹیفائیڈ پاور سورس، جنریٹر ٹرمینلز سے اخذ کیا گیا ہے یا ایک ایکسائٹیشن ٹرانسفارمر اور ڈائیوڈ ریکٹیفائر کے ذریعے ایک معاون بس؛ یا 125 V یا 250 V برائے نام ڈی سی اسٹیشن بیٹری کا ذریعہ۔ دونوں کو ڈائیوڈ آئسولیشن اور فلٹرنگ کے بعد ملایا جاتا ہے، جو ڈی سی لنک کے لیے بے کار بجلی کی فراہمی کی یقین دہانی فراہم کرتا ہے۔
تفصیلی بنیادی افعال
1. IGBT پلس چوڑائی ماڈیولڈ ایکسائٹیشن آؤٹ پٹ
IS200ERSCG1A کے اندر موجود IGBT انورٹر برج DC لنک وولٹیج کو مطلوبہ ایکسائٹیشن وولٹیج اور کرنٹ میں تبدیل کرتا ہے۔ کاٹنے کی فریکوئنسی تقریباً 1000 ہرٹز ہے، ایک ایسا انتخاب جو IGBT سوئچنگ نقصانات، آؤٹ پٹ کرنٹ ریپل، اور برقی مقناطیسی مطابقت کی ضروریات کو متوازن کرتا ہے۔ PWM ڈیوٹی سائیکل کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے سے، IS200ERSCG1A صفر سے اپنی زیادہ سے زیادہ درجہ بندی کی قیمت تک مسلسل ایڈجسٹ ایبل ایکسائٹیشن آؤٹ پٹ فراہم کر سکتا ہے، مختلف بوجھ اور آپریٹنگ حالات میں جنریٹر کی خودکار وولٹیج ریگولیشن کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔
آؤٹ پٹ کی کارکردگی کے لحاظ سے، IS200ERSCG1A 10 سیکنڈ کے لیے 150% زبردستی کرنے کی صلاحیت (زیادہ سے زیادہ 30 A DC) کے ساتھ 20 A DC کا زیادہ سے زیادہ مسلسل جوش کرنٹ فراہم کر سکتا ہے۔ پاور سسٹم کی خرابیوں کے دوران جنریٹر وولٹیج کو برقرار رکھنے کے لیے یہ عارضی جبری صلاحیت بہت اہم ہے — جب پاور گرڈ پر شارٹ سرکٹ جیسی شدید خرابی واقع ہوتی ہے، تو جنریٹر وولٹیج کو گرنے سے روکنے کے لیے جوش کے نظام کو فوری طور پر اور نمایاں طور پر جوش کے کرنٹ کو بڑھانا چاہیے۔
آؤٹ پٹ سرکٹ میں ڈی سی شنٹ شامل ہوتا ہے جو ریئل ٹائم میں جوش و خروش کو مانیٹر کرتا ہے۔ یہ سگنل، ERDD بورڈ کی طرف سے کنڈیشنڈ ہونے کے بعد، کنٹرولر کو واپس بھیجا جاتا ہے، جو فیلڈ کرنٹ ریگولیشن (FCR) اور اوور-ایگزیٹیشن لمیٹنگ (OEL) کے لیے فیڈ بیک کی بنیاد بناتا ہے۔
2. متحرک خارج ہونے والا تحفظ
IS200ERSCG1A بورڈ پر تیسرا IGBT DC لنک ڈائنامک ڈسچارج فنکشن کے لیے وقف ہے۔ جب جنریٹر یونٹ کو اچانک لوڈ مسترد ہونے، ایمرجنسی ٹرپ، یا گرڈ کی خرابی کا سامنا کرنا پڑتا ہے جس کی وجہ سے توانائی کے تاثرات کی وجہ سے DC لنک کیپیسیٹر وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے، ERDD بورڈ کو پتہ چلتا ہے کہ DC لنک وولٹیج محفوظ حد سے تجاوز کر گیا ہے۔ یہ اس خارج ہونے والے IGBT کو آن کرنے کے لیے فوری طور پر ایک ڈرائیو سگنل بھیجتا ہے، جو کیپسیٹرز میں ذخیرہ شدہ توانائی کو بیرونی ہائی پاور ڈسچارج ریزسٹر کے ذریعے تیزی سے ضائع کرتا ہے۔ یہ حفاظتی عمل مکمل طور پر ہارڈ ویئر میں لاگو ہوتا ہے، کنٹرولر سافٹ ویئر کی مداخلت کی ضرورت کے بغیر انتہائی تیز ردعمل فراہم کرتا ہے۔ اس طرح یہ قابل اعتماد طریقے سے پاور ڈیوائسز اور ڈی سی لنک کیپسیٹرز کو ہائی وولٹیج کے نقصان سے محفوظ رکھتا ہے یہاں تک کہ کمیونیکیشن کے نقصان یا پروسیسر کی خرابی کے دوران بھی۔
3. ڈی سی لنک سافٹ چارجنگ
ابتدائی پاور اپ پر DC لنک کیپسیٹرز میں ضرورت سے زیادہ کرنٹ کو روکنے کے لیے، IS200ERSCG1A DC لنک سافٹ چارجنگ فنکشن کو نافذ کرنے کے لیے ریلے K3 کے ساتھ کام کرتا ہے۔ پاور اپ کے آغاز میں، K3 کھلی حالت میں ہے، اور DC لنک کرنٹ کو محدود کرنے والے ریزسٹر کے ذریعے آہستہ آہستہ چارج ہوتا ہے۔ ایک بار جب DC بس وولٹیج پہلے سے طے شدہ قدر تک پہنچ جاتا ہے، K3 بند ہو جاتا ہے، کرنٹ کو محدود کرنے والے ریزسٹر کو نظرانداز کرتا ہے، اور سسٹم معمول کے کام میں داخل ہو جاتا ہے۔ یہ عمل ہر بار جب حوصلہ افزائی کا نظام شروع ہوتا ہے تو خود بخود عمل میں آتا ہے، مؤثر طریقے سے DC لنک کیپسیٹرز اور ریکٹیفائر برج کی سروس لائف کو بڑھاتا ہے۔
4. جامع نگرانی اور تحفظ
IGBT پاور ماڈیول کے محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے، IS200ERSCG1A متعدد نگرانی اور تحفظ کے افعال کو مربوط کرتا ہے:
IGBT Desaturation ڈیٹیکشن : ہر IGBT کے لیے گیٹ ڈرائیور جب آلہ آن ہوتا ہے تو کلکٹر ایمیٹر وولٹیج کی مسلسل نگرانی کرتا ہے۔ اگر یہ وولٹیج پہلے سے طے شدہ حد سے زیادہ ہے (اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ IGBT مکمل سنترپتی سے باہر آ گیا ہے اور ہائی پاور کی کھپت کے ساتھ لکیری علاقے میں داخل ہو گیا ہے)، ڈرائیور فوری طور پر IGBT کو بند کر دیتا ہے اور ERDD کو غلطی کی اطلاع دیتا ہے۔
درجہ حرارت کی نگرانی : IGBT ہیٹ سنک پر نصب درجہ حرارت کو محسوس کرنے والے عناصر پل سے زیادہ درجہ حرارت کے الارم اور ٹرپ پروٹیکشن سگنل فراہم کرتے ہیں۔
گیٹ ڈرائیو پاور سپلائی مانیٹرنگ : ہر IGBT گیٹ ڈرائیور کے لیے سپلائی وولٹیج کی اصل وقت میں نگرانی کی جاتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ ڈرائیور تمام آپریٹنگ حالات میں گیٹ ڈرائیو کا مناسب وولٹیج پیدا کر سکتا ہے۔
