HD22010-2充電模塊的設(shè)計(jì)維修參考資料之一
資料來源：艾默生認(rèn)證合作伙伴西安廣深電氣有限公司（Tel:400-9936610）
HD22010-2(同系列的還有HD11020-2、HD22005-2和HD11010-2)直流屏充電模塊是艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司的王牌產(chǎn)品，自2001年前后推向市場以來，HD22010-2充電模塊以其高可靠性、易用性、長壽命等特征享譽(yù)電力行業(yè)、石化、冶金等行業(yè)，當(dāng)前網(wǎng)上采用HD22010-2模塊組屏的直流屏不少使用年限已超過15年，HD22010-2充電模塊工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的品質(zhì)無愧于廣大用戶對艾默生品牌的口碑。廣深直流屏服務(wù)中心在對用戶的變電站巡檢過程中，對很多HD22010-2模塊做過穩(wěn)壓指標(biāo)、穩(wěn)流指標(biāo)、紋波系數(shù)等測試，即使經(jīng)過這么多年的使用，各種指標(biāo)依然符合或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。
1.HD22010-2直流屏模塊的外觀
HD22010-2充電模塊的外型如下圖所示。
圖1-1 HD22010-2直流屏模塊的外觀
如需HD22010-2的CAD版圖紙可以聯(lián)系廣深直流屏技術(shù)服務(wù)中心4009936610或從www.shanghaidihong.com下載
2. HD22010-2充電模塊工作邏輯系統(tǒng)圖
HD22010-2充電模塊邏輯圖如下圖：
圖1-2 HD22010-2模塊邏輯系統(tǒng)圖
三相交流電源經(jīng)過EMI濾波器輸入到整流電路，將交流整流為脈動(dòng)的直流輸出，通過無源功率因數(shù)校正（PFC）電路，將脈動(dòng)的直流轉(zhuǎn)換為平直的直流電源，DC/AC高頻逆變器將直流轉(zhuǎn)換為高頻交流電源，通過高頻整流電路將高頻的AC轉(zhuǎn)換為高頻脈動(dòng)的直流，此直流通過高頻濾波輸出。
其中DC/AC高頻變換電路在脈寬調(diào)制（PWM）電路的控制下通過調(diào)整變換電路的脈沖寬度，以實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整（包括穩(wěn)壓和電壓整定）。整個(gè)充電模塊在微機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)控下工作，包括模塊的保護(hù)、電壓調(diào)整等，同時(shí)微機(jī)實(shí)現(xiàn)將充電模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)上報(bào)到監(jiān)控模塊和接受監(jiān)控模塊的控制命令。
3. HD22010-2充電模塊技術(shù)指標(biāo)
HD22010-2直流屏模塊的主要作用是實(shí)現(xiàn)AC/DC（交流變換成直流輸出）變換。充電模塊可以在自動(dòng)（監(jiān)控模塊控制）和手動(dòng)（人為控制）兩種工作方式下工作。該系列直流屏模塊有四種型號(hào)，以適應(yīng)用戶的不同需要，見下表。
表1-1 HD22010-2直流屏模塊型號(hào)及輸出
充電模塊 |
輸出 |
|
HD22010-2 |
輸出220V/10A |
|
HD22005-2 |
輸出220V/5A |
|
HD11020-2 |
輸出110V/20A |
|
HD11010-2 |
輸出110V/10A |
HD22010-2充電模塊的通用技術(shù)指標(biāo)如表1-2～表1-4所示。
表1-2 HD22010-2充電模塊輸入特性表
|
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
|
輸入電壓 |
323V～475V（三相三線制） |
|
輸入電流 |
HD22010-2≤8A HD22005-2≤4A HD11020-2≤8A HD11010-2≤4A |
|
交流輸入頻率 |
50Hz±10％ |
|
功率因數(shù) |
≥0.92 |
|
效率 |
≥94％ |
表1-3 充電模塊輸出特性表
|
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
備注 |
|
|
輸出電壓范圍 |
198～286V（220V系列） |
99～143V（110V系列） |
|
|
輸出電流 |
HD22010-2：額定輸出10A HD22005-2：額定輸出5A |
HD11020-2：額定輸出20A HD11010-2：額定輸出10A |
最大輸出為額定值的105％～110％ |
|
電壓上升時(shí)間 |
3～8秒 |
軟啟動(dòng)時(shí)間 |
|
|
輸出恒流范圍 |
10％～100％ |
|
|
|
穩(wěn)流精度 |
≤±1％ |
|
|
|
負(fù)載電壓紋波系數(shù) |
≤0.03％ |
≤0.05％ |
|
|
穩(wěn)壓精度 |
≤±0.5％ |
|
|
|
溫度系數(shù)（1/℃） |
≤0.2‰ |
|
|
表1-4 HD22010-2充電模塊保護(hù)特性表
|
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
備注 |
|
|
模塊輸出回縮值 |
回縮值≤40％額定模塊電流輸出，可恢復(fù) |
|
|
|
輸出過壓保護(hù) |
220V系列：291±4Vdc |
110V系列：145±2Vdc |
可由監(jiān)控模塊設(shè)置 |
|
輸出欠壓告警 |
220V系列：194±4Vdc |
110V系列：97±2Vdc |
|
|
輸入過壓保護(hù)點(diǎn) |
480±5Vac，可恢復(fù)，回差5～15V |
|
|
|
輸入欠壓保護(hù)點(diǎn) |
318±5Vac，可恢復(fù)，回差10～20V |
|
|
|
缺相保護(hù) |
可恢復(fù) |
|
|
|
過溫保護(hù) |
過溫保護(hù)點(diǎn)：85℃，降溫后恢復(fù) |
精度：±5℃ |
|
表1-5 HD22010-2充電模塊監(jiān)控功能說明
|
序號(hào) |
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
備注 |
|
1 |
遙信 |
將模塊的保護(hù)信號(hào)（交流過、欠壓，缺相，輸出過、欠壓，模塊過溫等信號(hào)）和故障信號(hào)傳遞給監(jiān)控單元 |
|
|
2 |
遙測 |
測量充電模塊的輸出電壓、電流，送模塊表頭顯示并上報(bào)監(jiān)控單元 |
|
|
3 |
遙控 |
根據(jù)監(jiān)控單元的命令，控制充電模塊的開/關(guān)機(jī)，均/浮充轉(zhuǎn)換 |
同時(shí)具備手動(dòng)控制，可以屏蔽監(jiān)控單元的控制 |
|
4 |
遙調(diào) |
根據(jù)監(jiān)控單元的命令，調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓 |
|
|
根據(jù)監(jiān)控單元的命令，在10％～100％范圍內(nèi)調(diào)節(jié)充電模塊的輸出電流限流點(diǎn) |
|||
|
5 |
顯示 |
充電模塊監(jiān)控板控制充電模塊的LED表頭顯示模塊的輸出電流、電壓 |
|
4.HD22010-2充電模塊電氣接口
HD22010-2充電模塊通過模塊后面板的一體化輸出插座輸出信號(hào)，充電模塊后面板布置如下圖所示。
圖1-3 充電模塊后背板布置圖
一體化端口各引腳信號(hào)如下圖所示。
圖1-4 充電模塊輸出一體化端口定義圖
HD22010-2模塊接口特性如下表所示。
表1-6 接口特性
|
信號(hào)名稱 |
引腳號(hào) |
信號(hào)定義 |
特性說明 |
|
交流輸入 |
1 |
V相輸入 |
模塊的交流電源輸入端，輸入方式為三相三線制 |
|
2 |
U相輸入 |
||
|
3 |
W相輸入 |
||
|
4 |
保護(hù)地PE |
為模塊的保護(hù)地引出端，內(nèi)部和模塊外殼相連接 |
|
|
通訊接口 |
12 |
DATA＋ |
弱信號(hào)端，模塊和上級(jí)設(shè)備的通訊接口，為串行異步傳輸模式，接口電平為RS485 |
|
15 |
DATA－ |
||
|
均流接口 |
21 |
均流信號(hào)＋ |
弱信號(hào)端，兩個(gè)或者兩個(gè)以上的模塊輸出并聯(lián)時(shí)，需要將此端并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)模塊均分負(fù)載 |
|
24 |
均流信號(hào)－ |
||
|
直流輸出 |
26 |
輸出正極 |
模塊的直流輸出端，輸出和機(jī)殼之間隔離 |
|
29 |
輸出負(fù)極 |
如轉(zhuǎn)載請注明資料來源：www.shanghaidihong.com
