MarelliMotori MARK X User manual

MARK X –M40FA644A
Rev. H Prep. D: SMASSIGNANI (23/10/20) Check D: ACISOTTO (26/10/20) Appr. D: FSAVEGNAGO (26/10/20)

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3
IT
MARK X –M40FA644A
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EN
MARK X –M40FA644A
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FR
MARK X –M40FA644A
18
DE
MARK X –M40FA644A
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ES
MARK X –M40FA644A
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MARK X –M40FA644A
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1.INTRODUZIONE
La presente Nota Tecnica fornisce informazioni generali di installazione ed uso relativamente al regolatore Marelli Motori il cui
codice è riportato in copertina e all’interno del documento, montato su generatori Marelli Motori del tipo indicato nel Cap. 3.
Prima di avviare il generatore e di effettuare qualsiasi tipo di operazione sulla regolazione, leggere con attenzione e nella loro
interezza tutte le istruzioni contenute in questa Nota Tecnica.
NOTA IMPORTANTE: Non è intenzione della presente Nota Tecnica coprire tutte le possibili varianti applicative o
d’installazione, né fornire dati o informazioni a supporto di ogni possibile contingenza. Gli schemi di collegamento forniti con il
generatore, il Manuale d’Uso e Manutenzione dello stesso e le eventuali informazioni aggiuntive fornite da personale tecnico
qualificato Marelli Motori integrano e completano la presente Nota.
In particolare, gli schemi riportati in questo documento forniscono solo un esempio delle modalità di collegamento e
funzionamento del dispositivo; essi non coprono tutti i possibili casi applicativi e non sostituiscono gli schemi di collegamento
normalmente forniti con il generatore.
Se dovessero rendersi necessarie ulteriori informazioni sull’applicazione, rivolgersi a Marelli Service, i cui dati di riferimento
sono riportati a seguire.
Marelli Motori
Via Sabbionara 1
36071 Arzignano (VI)
Italy
T [phone]
F [phone]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
2.PRECAUZIONI DI SICUREZZA
ATTENZIONE: NON TOCCARE LA SCHEDA DI REGOLAZIONE QUANDO ESSA E’ ALIMENTATA.
Quando la scheda di regolazione è alimentata (ovvero con macchina in rotazione) è presente una
tensione letale per l’uomo sulla parte superiore del dispositivo (lato connessioni) e su tutte le parti
elettricamente connesse ad esso. Sono inoltre presenti nella scheda componenti che durante il normale
esercizio possono raggiungere delle temperature elevate e pericolose per l’uomo in caso di contatto diretto.
Qualsiasi operazione su cablaggio e/o installazione meccanica del regolatore deve essere svolta da
personale qualificato e informato, a generatore fermo e assicurandosi che sia trascorso un tempo
sufficiente ai componenti della regolazione per recuperare una temperatura non pericolosa per la
sicurezza della persona.
Qualsiasi operazione di taratura deve essere svolta, con macchina in funzionamento a vuoto, da
personale qualificato e informato, utilizzando strumenti idonei a garantire la sicurezza elettrica (ad
esempio cacciavite isolato) e indossando tutti i dispositivi di protezione individuale necessari (in
particolare occhiali e guanti di protezione).
Marelli Motori declina ogni responsabilità per danni al regolatore, all’impianto o alle persone, o per mancato guadagno o perdite
di denaro, o fermo di impianti, causati dall’inosservanza delle istruzioni di sicurezza e/o di installazione/utilizzo riportate nella
presente Nota Tecnica.
3.APPLICAZIONE
Il regolatore di tensione tipo M40FA644A - MARK X è adatto a generatori sincroni di costruzione MARELLI MOTORI, della serie
MJB, per applicazioni con PMG (Permanent Magnet Generators). Il regolatore è adatto per funzionamento sia su generatori
trifasi, che su generatori monofasi. NOTA: Per informazioni sulla compatibilità con taglie o serie di generatori sincroni diverse da
quelle sopra indicate, contattare Marelli Service.

5
4.SPECIFICHE TECNICHE
Il regolatore di tensione M40FA644A è un dispositivo tarabile per mezzo di potenziometri. La scheda elettronica è resinata, in
maniera da mantenere elevata affidabilità di funzionamento anche in condizioni ambientali difficili (elevati livelli di umidità,
polvere, atmosfera salina) e in presenza di vibrazioni.
4.1. Specifiche
Tensione di alimentazione (da ausiliario o da terminali principali)
±10% di tolleranza sui limiti, 100/120Hz
170 ÷ 277 Vac
Tensione di autoeccitazione
5 Vac
Rilievo di tensione (monofase)
±10% di tolleranza sui limiti, 50/60Hz
170 ÷ 480 Vac
Rilievo di corrente
0 ÷ 1 Aac
Corrente massima continuativa di campo
0 ÷ 8 Adc
Corrente massima di campo in forzamento (1 minuto)
0 ÷ 15 Adc
Tensione massima di campo
100 Vdc
Resistenza di campo
3 ÷ 20 
Precisione di regolazione da vuoto a carico
Da 0 a 100% del carico nominale - PF 0.8 - carico bilanciato e non distorcente, frequenza costante
±0.5 %
Precisione di regolazione a regime (steady state)
@ frequenza e carico costanti
±0.1 %
Precisione di regolazione con variazione velocità motore entro ±4%
@ carico e velocità a regime
±1 %
Deriva termica
Variazione % di tensione per una variazione di 50°C rispetto Tamb, dopo 10 minuti
±0.5 %
Tempo di risposta
1 ciclo
Temperatura di esercizio
-30°C ÷ +70°C
Temperatura di storage
-40°C ÷ +80°C
4.2. Funzioni
Protezione
Limitatore di sottofrequenza
Limitatore di eccitazione
Fusibile interno, sostituibile
Controllo
Da potenziometro esterno di valore 100 kΩ per una ∆V = ±5 % rispetto la nominale
Da segnale di tensione DC esterno (-3/+3 V)
Idoneo a collegamento con regolatore di fattore di potenza PFR M50FA400A
Parallelo
Statismo ±20 %
4.3. Dimensioni
L
180mm
B
170mm
K
160mm
J
150mm
H
41mm
D
6.5mm
Peso
670g
L
B
H
K
J
D

6
5.TOPOLOGIA DELLA SCHEDA
5.1. Terminali
U
N
Terminali di potenza e
alimentazione
S1
…
S6
Terminali di rilievo della
tensione di generatore
+
-
Terminali di uscita (verso il
campo eccitazione)
A
B
Terminali di rilievo della
corrente di generatore
6
8
Terminali per collegamento
a dispositivo esterno di
controllo
9
-
+
Terminali per connessione
a Varicomp M40FA621A
60
Hz
Terminali di selezione modo
60Hz
P
Q
Terminali per collegamento
a potenziometro esterno
Connessione a terra per
Filtro Antidisturbo interno -
Connessione a terra
schermo di cavo schermati
5.2. Potenziometri
VOLT
MAX
MIN
Impostazione della tensione di generatore.
Tale potenziometro permette la regolazione in un campo molto esteso di tensioni. Per ottenere una regolazione
più fine della tensione (o per regolare la tensione dal pannello di controllo, oppure per limitare il campo di
variazione della tensione) è possibile inserire un potenziometro esterno tra i terminali P e Q (resistenza circa 100
kΩ, 1 W, per ottenere una regolazione di ±5%).
Ruotare in senso orario per aumentare la tensione
FREQ
MAX
MIN
Impostazione della frequenza di corner.
Tale potenziometro è normalmente regolato in fabbrica in modo da ridurre l’eccitazione qualora la velocità del
generatore venga ridotta al di sotto del 90% della velocità nominale a 50 Hz (frequenza minore di 45Hz, detta
frequenza di corner). Togliendo il ponticello normalmente presente tra i terminali Hz e 60 la protezione per bassi
giri agisce in modo appropriato per funzionamento a 60 Hz.
Ruotare in senso orario per diminuire la soglia di frequenza di intervento
STAB
MAX
MIN
Impostazione della stabilità di regolazione.
Il funzionamento del regolatore può essere modificato in modo da adattare le caratteristiche del regolatore stesso
al tipo di impianto e alle caratteristiche del motore primo (motore diesel, turbina idraulica, turbina a gas), e
ottenere la migliore risposta in tensione.
Per modificare le caratteristiche di stabilità del regolatore è necessario agire sul potenziometro STAB.
Ruotare in senso orario per aumentare la stabilità
AMP
MAX
MIN
Impostazione della soglia di sovraeccitazione.
Tale limitatore permette di proteggere l’alternatore dalla eventualità di sovraeccitazione dovuta a condizioni di
carico che porterebbero al danneggiamento del rotore eccitatrice. La protezione interviene con un ritardo tale da
non considerare condizioni transitorie, diminuendo l’eccitazione e mantenendola a livello tale da impedire i
suddetti danneggiamenti. Questa funzione, anche se opportunamente tarata, integra ma non sostituisce i sistemi
di protezione esterni.
Ruotare in senso orario per aumentare la soglia di intervento della limitazione
S6 S5 S4 S3 S2 S1
9
-
+
N U
-
+
PAR
6
8
B
A
P
Q
60
Hz
VOLT
FREQ AMP STAB SLOPE
ON
OFF
Micro-switches 1-4
24 1 3
YELLOW
LED
RED
LED
F
U
S
E

7
SLOPE
MAX
MIN
Impostazione della pendenza di intervento della protezione per bassa frequenza.
Con il micro-switch 4 su OFF, tale potenziometro permette di aumentare la pendenza della curva di intervento
della protezione, decidendo in questo modo di quanto deve decrescere la tensione al diminuire della frequenza.
Ruotare in senso orario per diminuire la caduta di tensione
PAR
MAX
MIN
Impostazione dello statismo.
Questo potenziometro permette di variare la caduta di tensione a carico con un determinato fattore di potenza.
Ruotare in senso orario per aumentare lo statismo
5.3. Dip-switches
Dip-switch 1 –Impostazione della stabilità
ON:
Diminuisce il tempo di risposta
OFF:
-
Dip-switch 2 –Impostazione della stabilità
ON:
Diminuisce il tempo di risposta
OFF:
-
Dip-switch 3 –Impostazione del limitatore di sovraeccitazione
ON:
Modalità taratura disabilitata –Limitatore attivo
OFF:
Modalità taratura abilitata
Dip-switch 4 –Impostazione del limitatore di sottofrequenza
ON:
Protezione bassa frequenza standard
OFF:
Protezione bassa frequenza con pendenza V/f tarabile (fare anche riferimento al potenz. SLOPE)
6.LIMITATORE DI SOTTOFREQUENZA
Il regolatore è provvisto di circuiti interni che operano la riduzione della corrente di eccitazione qualora il generatore sia utilizzato
a bassa velocità, per evitare danni al sistema di eccitazione del generatore (cioè al regolatore o al circuito di campo principale,
al ponte raddrizzatore, al rotore principale). Il potenziometro FREQ permette di regolare la frequenza al di sotto della quale la
protezione comincia ad intervenire: al di sotto di tale particolare frequenza il LED rosso si accende e il regolatore riduce la
tensione di uscita del generatore in funzione della velocità del generatore. Ponendo il micro-switch numero 4 in posizione OFF,
è possibile avere una diminuzione meno sensibile, all’incirca proporzionale alla frequenza (la riduzione di tensione è impostabile
con il potenziometro SLOPE).
7.TARATURA DELLA STABILITA’
Il regolatore di tensione è provvisto di circuiti interni regolabili per permettere un funzionamento stabile in un ampio campo di
applicazioni. La stabilità del regolatore può essere modificata sull’impianto in modo da adattare le caratteristiche del regolatore
stesso al tipo di impianto e alle caratteristiche del motore primo (motore diesel, turbina idraulica, turbina a gas), e ottenere la
migliore risposta in tensione. Per modificare le caratteristiche di stabilità del regolatore è necessario agire sul potenziometro
STAB: tale potenziometro permette una regolazione fine della stabilità. La stabilità può essere ulteriormente modificata a mezzo
dei micro-switch 1 e 2.

8
8.LIMITATORE DI SOVRAECCITAZIONE
Tale funzione permette di limitare la sovraeccitazione del generatore dovuta a condizioni di carico che porterebbero al
danneggiamento del generatore stesso. Quando la tensione di eccitazione supera un valore di soglia, impostabile tramite
potenziometro AMP, per un tempo superiore a quello di intervento, la limitazione interviene abbassando la tensione di
eccitazione al valore di soglia. Il tempo di intervento dipende dall’entità del sovraccarico: più forte è il sovraccarico, minore è il
tempo di intervento. L’intervento della limitazione porterà quindi ad una diminuzione dell’eccitazione del generatore, parziale o
totale a seconda del sovraccarico occorso. In caso di totale diseccitazione dovuta all’intervento della limitazione, questa
potrebbe non essere mantenuta.
ATTENZIONE: questa funzione anche se tarata opportunamente, integra ma non sostituisce i sistemi di
protezione esterni, che sono a cura del Cliente.
ATTENZIONE: in caso di generatore in parallelo con una rete, l’intervento della limitazione può portare alla
diseccitazione del generatore stesso, con pericolo di perdita di sincronismo.
TARATURA DELLA LIMITAZIONE:
per una taratura rapida della limitazione è possibile escludere temporaneamente il ritardo di intervento tramite l’utilizzo del
micro-switch 3 (vedi paragrafi successivi).
Per l’impostazione corretta della funzione di limitazione, seguire le seguenti istruzioni:
-portare il generatore a pieni giri e applicare il massimo carico desiderato;
-portare il micro-switch 3 in posizione OFF;
-ruotare molto lentamente il potenziometro AMP in senso antiorario, fino a che il LED giallo si accende e la tensione del
generatore raggiunge una condizione di stabilità ad un valore più basso della nominale;
-ruotare molto lentamente AMP in senso orario fino a che il LED giallo si spegne; la tensione del generatore deve tornare
pari a quella nominale;
-riportare il micro-switch 3 in posizione ON.
Al termine di questa procedura, se correttamente eseguita, la funzione di limitazione è impostata per intervenire al superamento
di una soglia di tensione di eccitazione di circa il 15-20% superiore a quella che si ha in condizioni di massimo carico
desiderato. Il tempo di intervento è dipendente dall’eventuale sovraccarico occorso e può variare da un minimo di 10s a un
massimo di alcuni minuti.
9.DISPOSITIVO DI PARALLELO
Il dispositivo è incluso nel regolatore di tensione per consentire il funzionamento in parallelo tra generatori di caratteristiche
similari. Il dispositivo permette di suddividere correttamente la potenza reattiva richiesta dal carico tra i vari alternatori collegati
in parallelo. Il dispositivo è composto da un trasformatore esterno di corrente TA (che rileva la corrente nella fase W), e da un
circuito di statismo, interno al regolatore. La corrente viene rilevata nella fase W, mentre ai terminali S1 ed S2 devono essere
connesse le fasi U e V. Il regolatore è provvisto di terminali di ingresso adatti per un facile collegamento al trasformatore di
corrente (terminali A e B). Tali terminali sono normalmente cortocircuitati da un ponticello metallico, quando il generatore è
utilizzato in isola. Qualora si osservi un aumento della tensione occorre invertire i conduttori del TA sui morsetti A-B.
10. CONTROLLO TRAMITE DISPOSITIVO ESTERNO
10.1. Potenziometro esterno
Agli ingressi P e Q può essere collegato un potenziometro esterno per la taratura fine della tensione. Ciò permette di:
- modificare il riferimento di tensione tramite dispositivo remoto;
- effettuate la taratura della tensione di generatore con accuratezza superiore a quella del potenziometro interno del
regolatore, VOLT.
A seguire le specifiche del potenziometro esterno:
Range di taratura
Caratteristiche potenziometro
±5%
100 kΩ- 1 W minimo
±10%
200 kΩ- 1 W minimo
Una volta collegato il potenziometro esterno a P e Q, si avrà uno spostamento del riferimento di tensione complessivo del
sistema di regolazione, per cui sarà necessario tarare nuovamente il trimmer interno VOLT del regolatore.
In particolare: posizionare il cursore del potenziometro esterno in posizione intermedia, dopodiché ruotare VOLT in senso
antiorario fino a ottenere all’incirca la tensione di generatore desiderata.
A questo punto è possibile effettuare la taratura fine della tensione tramite potenziometro esterno.

9
10.2. Segnale di tensione DC da dispositivo esterno
Il regolatore accetta un ingresso analogico in tensione continua di +/-3 V (range massimo) per il controllo del campo eccitazione
del generatore. Tale ingresso va applicato ai morsetti 6 e 8. Nel caso, ad esempio, di generatore in isola, ad una variazione
massima di +/-3 V dell’ingresso analogico corrisponde una variazione massima di circa +/-25% della tensione del generatore,
rispetto la nominale. Un valore di 0 V ai morsetti 6 e 8 non comporta invece alcuna modifica dell’eccitazione della macchina.
L’ingresso analogico è normalmente utilizzato per il controllo del regolatore di tensione da parte del regolatore di fattore di
potenza Marelli, per operazioni di parallelo con la rete. Tale ingresso può anche essere abbinato a dispositivi esterni non di
fabbricazione Marelli, per controllo remoto della tensione del generatore oppure dell’eccitazione durante le operazioni di
parallelo (inseguimento di rete e regolazione di fattore di potenza), purché tali dispositivi siano dotati di uscite idonee (isolate,
con range di regolazione della tensione non superiore a +/-3 V).
ATTENZIONE: nel caso particolare di parallelo con la rete, e regolatore di tensione controllato da dispositivo esterno
tramite ingresso analogico, porre estrema attenzione al valore assunto dall’ingresso analogico al momento
dell’uscita dal parallelo. Affinché il generatore non si trovi in una condizione di pericolosa sovratensione, la tensione sui
morsetti 6 e 8 deve essere riportata ad un valore pari a 0 V oppure tale da contenere la tensione di generatore entro un valore
massimo di +5% rispetto alla nominale.
11. FUSIBILE
Il regolatore è dotato di un fusibile di protezione interno, che interviene in caso di guasti del regolatore di tensione o di
sovraccarichi molto elevati nel circuito di eccitazione
12. FILTRO ANTIDISTURBO RADIO
Il regolatore di tensione è internamente provvisto di filtro antidisturbo radio, che permette di contenere i disturbi radio emessi da
generatori MARELLI MOTORI entro i limiti stabiliti dalle normative Europee per ambienti industriali.
13. ACCESSORI
Descrizione
Codice
Fusibile (Ultra rapido, ceramico, 10 A –500 V)
963823010 - 10003249
Potenziometro esterno (100 k- 2 W)
963824430 - 10000302
14. CONTROLLI PRELIMINARI
14.1. Ispezione visiva
Controllare l’integrità dei seguenti
componenti dell’AVR: (vedi Figura):
1. Resistore di potenza (pin inclusi)
2. Diodi di potenza
3. Fusibile
Controllare che non sia presente resina su:
4. potenziometri
5. blocco dei dip-switches.
Controllare infine:
6. che il ponticello arancione sia
installato sui terminali 60 e Hz (per
macchine a 50Hz)
S6 S5 S4 S3 S2 S1
9-M
-
+
N U
-
+
M
6
8
B
A
P
Q
60
Hz
POWERRESISTOR
POWERDIODES
POTENTIOMETERS
DIP-SWITCHES
BRIDGE
FUSE

10
14.2. Test elettrico dei componenti di potenza
1. Impostare inizialmente il potenziometro VOLT completamente in senso antiorario.
2. Collegare un resistore di potenza 100Ω - 200W ai terminali + e –del regolatore.
3. Alimentare la scheda con una tensione di 220Vac (@ 50 or 60Hz), applicata ai terminali U e N.
4. Misurare la corrente del carico: deve essere = 0A.
5. Ruotare VOLT completamente in senso orario.
6. Misurare la corrente del carico: deve essere ≈ 1A.
NOTA: il carico resistivo può essere in alternativa sostituito da una lampadina. In questo caso, anziché effettuare la misura della
corrente, è sufficiente verificare che la lampadina sia spenta nella fase 4. e accesa nella fase 6.
ATTENZIONE: questo test permette di rilevare gli eventuali difetti su diodo di Potenza e/o sul circuito di Potenza dell’AVR.
Precisione, stabilità e altre caratteristiche della regolazione possono essere verificate solamente sull’applicazione finale, con il
generatore.
15. MANUTENZIONE
La sola manutenzione preventiva richiesta per il regolatore è il controllo delle connessioni tra il regolatore stesso e il sistema:
assicurarsi che esse siano pulite e salde, e che il cablaggio non presenti imperfezioni o danneggiamenti.
Il regolatore M40FA644A è una scheda elettronica protetta da una resina poliuretanica che preserva il dispositivo da umidità,
polvere, ambienti aggressivi: in caso di malfunzionamenti o danneggiamenti di qualsiasi tipo, è vietato intervenire sul regolatore
con modifiche, riparazioni, adattamenti che non siano stati preventivamente approvati da Marelli Motori
16. ASSISTENZA
Per qualsiasi dubbio sugli schemi di collegamento, informazione, o evenienza di malfunzionamento della scheda,
danneggiamento o problema, contattare il Servizio di Assistenza Cliente di Marelli Motori, Marelli Service.
Marelli Motori
Via Sabbionara 1
36071 Arzignano (VI)
Italy
T [phone]
F [phone]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
S6 S5 S4 S3 S2 S1
9-M
-
+
N U
-
+
M
6 8
B
A
P
Q
60 Hz
220Vac
LOAD
U
N
+
-
VOLT

11
1.INTRODUCTION
This User Manual provides general installation and use information regarding the Marelli Motori regulator whose code is
reported on the cover and inside the document, mounted on Marelli Motori generator types indicated in Chap. 3.
Before starting the generator and performing any type of regulation operation, carefully and completely read all of the
instructions contained in this manual.
IMPORTANT NOTE: This User Manual not intended to cover all of the possible application or installation variations nor to
provide data or information to support every possible contingency. The connection diagrams provided with the generator, its
Use and Maintenance Manual and any additional information provided by qualified Marelli Motori technical personnel
supplements and completes this manual.
In particular, the diagrams reported in this document provide only an example of the connection and operation mode for the
device; these do not cover all possible application cases and are not a substitute for the connection diagrams normally provided
with the generator.
If further application information becomes necessary, please contact Marelli Service, whose contact data is shown below.
Marelli Motori
Via Sabbionara 1
36071 Arzignano (VI)
Italy
T [phone]
F [phone]
[email protected]
[email protected]
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2.SAFETY PRECAUTIONS
ATTENTION: DO NOT TOUCH THE CONTROL MODULE WHEN IT IS UNDER POWER.
When the control module is under power (or the machine is in rotation) the upper part of the device
(connection side) and all parts electrically connected to it contain lethal voltage. There could be also
components with high temperatures that are dangerous in the event of direct contact during normal operation
on the component module.
Any operation on the cabling and/or mechanical installation of the regulator must be performed by
qualified and informed personnel, with the generator halted and making sure that a sufficient amount
of time has passed for the regulator components to have cooled down to a temperature that is not
dangerous to personal safety.
Each calibration operation must be performed with the machine running without a load by qualified
and informed personnel using the proper tools to guarantee electrical safety (for example, insulated
screwdrivers) and wearing all of the necessary personal safety devices (especially safety glasses and
protective gloves).
Marelli Motori denies any responsibility for damage to the regulator, system or people, for loss of profit or money, or for system
shutdowns caused by the failure to observe the safety and/or installation/use instructions reported in this User Manual.
3.APPLICATION
The voltage regulator type M40FA644A - MARK X is suitable for Synchronous Generators of MARELLI MOTORI make, MJB
series, for PMG (Permanent Magnet Generators) applications. The regulator is proper both for single and 3-phase generators.
NOTE: For information on compatibility with different sizes or series of synchronous generators other than those indicated
above, contact Marelli Service.

12
4.TECHNICAL SPECIFICATIONS
The M40FA644A voltage regulator can be calibrated using potentiometers. The circuit board is resin-bonded in order to
maintain a high degree of operational reliability even in difficult environmental conditions (high levels of humidity, dust, a salty
atmosphere) and in the presence of vibrations.
4.1. Specifications
Power supply voltage (auxiliary windings, main terminals)
±10% of range tolerance, 100/120Hz
170 ÷ 277 Vac
Voltage build-up
5 Vac
Voltage sensing (single-phase)
±10% of range tolerance, 50/60Hz
170 ÷ 480 Vac
Current sensing
0 ÷ 1 Aac
Maximum continuative field current
0 ÷ 8 Adc
Maximum forcing field current (1 minute)
0 ÷ 15 Adc
Maximum field voltage
100 Vdc
Field resistance
3 ÷ 20 
Regulation accuracy from no load to full load
From 0 to 100% of the rated load - PF 0.8 - balanced and non deforming load, constant frequency
±0.5 %
Steady state accuracy
@ frequenza e carico costanti
±0.1 %
Accuracy with ±4% engine governing
@ steady state conditions for load and speed
±1 %
Thermal Drift
% voltage change for 50°C change from Tamb, after 10 minutes
±0.5 %
Response time
1 ciclo
Operating temperature
-30°C ÷ +70°C
Storage temperature
-40°C ÷ +80°C
4.2. Functions
Protection
Under-frequency limiter
Over-excitation limiter
Internal fuse, replaceable
Control
With external potentiometer, 100 kΩ for ∆V = ±5 % of the rated voltage
With external DC voltage signal (-3/+3 V)
Suitable for connection to power factor regulator PFR M50FA400A
Parallel
Reactive droop compensation, ±20 %
4.3. Dimensions
L
180mm
B
170mm
K
160mm
J
150mm
H
41mm
D
6.5mm
Weight
670g
L
B
H
K
J
D

13
5.CARD LAYOUT
5.1. Terminals
U
N
Power supply terminals
S1
…
S6
Generator voltage sensing
terminals
+
-
Output terminals (to the
exciter field)
A
B
Generator current sensing
terminals
6
8
Terminals for connection to
external control device
9
-
+
Terminals for connection to
Varicomp M40FA621A
60
Hz
60Hz mode selection
terminals
P
Q
Terminals for connection to
external potentiometer
Connection to ground for
internal EMI filter -
Connection to ground of
shield of shielded cables
5.2. Potentiometers
VOLT
MAX
MIN
Setup of generator voltage.
Normally the internal potentiometer VOLT permits to adjuste the voltage in a wide range; to obtain a finer
possibility of voltage setting or to adjust the voltage from the control panel, or in order to limit the voltage range, an
external potentiometer can be connected to the terminals P and Q (resistance about 100 kΩ, 1 W, for a voltage
regulation of ±5%).
Turn clockwise to increase voltage
FREQ
MAX
MIN
Setup of the Corner Frequency.
It is usually set at the factory in order to reduce the excitation when speed becomes lower than 90% of rated
speed at 50 Hz (frequency lower than 45 Hz, or corner frequency). By removing the bridge which normally shorts
the terminals Hz and 60, the speed protection operates properly for 60 Hz operation mode.
Turn clockwise to decrease the frequency threshold
STAB
MAX
MIN
Setup of regulation stability.
The regulation can be set on the field to adapt it to the characteristics of the plant and the driving engine (diesel
engine, water turbine, gas turbine) in order to obtain the best voltage response. To change the stability
characteristics of the regulator, the potentiometer STAB must be adjusted.
Turn clockwise to increase the stability
AMP
MAX
MIN
Setup of the overexcitation threshold.
That limiter permits to protect the generator in case of over excitation due to load conditions that could cause the
rotor damage. Even if correctly set, this function does not substitute external systems protections, it is only a
completing device.
Turn clockwise to increase the limitation intervention threshold
SLOPE
MAX
MIN
Setup of the low speed protection characteristic slope.
With the micro-switch 4 OFF, this potentiometer allows to increase or decrease the under-speed ramp slope, and
set the voltage droop for a fixed reduced speed.
Turn clockwise to decrease the voltage dip
S6 S5 S4 S3 S2 S1
9
-
+
N U
-
+
PAR
6
8
B
A
P
Q
60
Hz
VOLT
FREQ AMP STAB SLOPE
ON
OFF
Micro-switches 1-4
24 1 3
YELLOW
LED
RED
LED
F
U
S
E

14
PAR
MAX
MIN
Setup of the droop.
This potentiometer allows to change the voltage droop for reactive compensation.
Turn clockwise to increase the droop
5.3. Dip-switches
Dip-switch 1 –Stability setup
ON:
Decrease the time response
OFF:
-
Dip-switch 2 –Stability setup
ON:
Decrease the time response
OFF:
-
Dip-switch 3 –Overexcitation limiter setup
ON:
Setting mode disabled –Limiter enabled
OFF:
Setting mode enabled
Dip-switch 4 –Underfrequency Limiter (low speed protection)
ON:
Standard low speed protection
OFF:
Low speed protection with V/f slope adjustment (see SLOPE potentiometer)
6.UNDERFREQUENCY LIMITER
The regulator is provided with internal circuits in order to reduce the excitation, when running at low speed, in order to avoid
damages to the excitation system of the generator (i.e. to the regulator, to the exciter field, to the rotating rectifier, main rotor).
The potentiometer FREQ fixes the corner-frequency, that is the frequency at which the limiter operates. Below that particular
frequency, red LED switches-on and the voltage of the generator reduces further together with the generator speed reduction.
By setting the micro-switch nr. 4 in OFF position, the voltage reduction is smaller and is close to be proportional to the speed
reduction (voltage reduction is adjustable by the potentiometer SLOPE).
7.STABILITY ADJUSTMENT
The voltage regulator is provided with internal adjustable stability circuits in order to allow stable operation in a wide range of
applications. The stability of the regulator can be set on field to adapt it to the characteristics of the plant and/or the driving
engine (diesel engine, water turbine, gas turbine) in order to obtain the best voltage response.
To change the stability characteristics of the regulator, it is necessary to act on the potentiometer STAB (for fine setting of
stability). An additional coarse setting of stability can be achieved by means of the micro-switches number 1 e 2.

15
8.OVER-EXCITATION LIMITER
This function permits to limit the over-excitation due to particular load conditions that could cause the generator damage.
As soon as the excitation voltage rises over a certain threshold, set by means of the potentiometer AMP, for a time larger than
the limiter time delay, the over-excitation limiter steps-down the excitation voltage to the threshold value.
Limiter time delay depends on the amount of the over-load: more the over-load arisen, quicker the limiter action.
Limiting the excitation voltage leads to the generator excitation level decrease, partial or total, depending on the over-load
occurred. In case of excitation shutdown due to the limiter, the de-excitation condition could be not maintained.
WARNING: Even if correctly set, this function does not substitute ext. systems protections, it is only a
completing device.
WARNING: in case of generator paralleled with a grid, an over-excitation condition detected by the limiter can
lead to a generator excitation shutdown, with risk of loss of synchronism.
LIMITER ADJUSTMENT:
for a quicker limiter setting, it is possible to momentarily disable the time delay, by means of the micro-switch 3 (see also the
next paragraphs). In order to properly adjust the limiter, the following procedure must be applied:
-when the generator is running at the rated speed, apply the maximum desired load;
-select position OFF for the micro-switch 3;
-carefully rotate counter-clockwise the potentiometer AMP, until the yellow LED lights up and the generator voltage
decreases to a stable value, lower than the rated voltage;
-carefully rotate clockwise AMP until the yellow LED switches-off; the generator voltage must recover the rated value;
-select position ON for the micro-switch 3.
If the procedure is properly carried out, the excitation voltage threshold is set to a value 15-20% higher than the excitation
voltage at the maximum desired load, previously applied.
Time delay depends on the amount of the over-load occurred: it can range from 10s minimum to some minutes maximum.
9.DROOP KIT DEVICE
The device is included in the voltage regulator, to allow parallel operation between similar generators: the device permits to
share correctly the total reactive power required by the load among all generators operating in parallel. The device is composed
by an external current transformer (which senses the current in phase W) and the internal droop circuit of the regulator. The
C.T. is placed on phase W; the phases U and V have to be connected to terminals S1 and S2. The voltage regulator is provided
with input terminals (terminals A and B) for easy connection to an external current transformer. Such terminals are normally
shorted by a connection bridge, when the generator is used in single operation. If the voltage is increasing as the load
increases, it is necessary to reverse the leads of the current transformer at the terminals A-B.
10. CONTROL BY MEANS OF EXTERNAL DEVICE
10.1. External potentiometer
An external potentiometer for fine setting of the voltage reference can be connected to the terminals P and Q. This permits to:
- change the voltage set-point by means of remote control device;
- set the generator voltage reference with accuracy higher than the one of the internal regulator potentiometer VOLT.
External potentiometer specifications are the following:
Setting range
Potentiometer specifications
±5%
100 kΩ- 1 W minimum
±10%
200 kΩ- 1 W minimum
As soon as the external potentiometer is connected to P and Q, a change in the global voltage reference of the regulation
system will occur; the internal trimmer VOLT must be set again to the rated generator voltage.
In detail: put the external potentiometer cursor in mid position, and after that, turn VOLT counterclockwise until to reach
approximately the desired generator voltage.
It’s now possible to operate the fine setting of the voltage by means of the external potentiometer.

16
10.2. DC voltage signal from external control device
The AVR accepts a DC voltage analogue input of +/-3 V (maximum range), to control the exciter field of the generator.
This input has to be applied to terminals 6 and 8.
In case of single operation, a maximum change of +/-3 V of the analogue input leads to a maximum change of +/-25% of the
generator voltage, with respect to the rated generator voltage.
A value of 0 V at 6 and 8 terminals does not lead to any change in excitation.
The analogue input is usually used for the voltage regulator control by means of the Marelli power factor regulator, for parallel
operation with the grid.
This input can be also connected to external devices not made by Marelli, for remote control of the generator voltage or the
excitation during parallel operations (voltage matching and power factor regulation), as long as those devices were equipped
with suitable outputs (insulated outputs, and voltage regulation range not higher than +/-3 V).
WARNING: in the case of parallel with the grid, and voltage regulator controlled by an external device by means of the
analogue input, pay attention to the analogue input voltage value after the load rejection.
In this particular case, in order to avoid any dangerous generator over-voltages, the voltage value between the terminals 6 and
8 must be reduced to 0 V or to any values leading to a generator voltage not exceeding the rated + 5%.
11. FUSE
The voltage regulator is provided with an internal protecting fuse (which acts in case of faults on the regulator or very large
overloads on exciter circuit).
12. EMI SUPPRESSOR
The AVR is provided with an internal Electromagnetic Interference filter: this interference suppression system permits to obtain
compliance with relevant EMC standards on MARELLI MOTORI generators.
13. ACCESSORY
Description
Part number
Fuse (Ultra rapid, ceramic, 10 A –500 V)
963823010 - 10003249
External potentiometer (100 k- 2 W)
963824430 - 10000302
14. PRELIMINARY CHECKS
14.1. Visual inspection
Check the integrity of the following AVR
components (see Figure):
1. Power resistor pins
2. Power diodes
3. Fuse
Check that no resin is present on:
4. the potentiometers
5. the dip-switch block.
Check finally:
6. the orange bridge is installed on
terminals 60 and Hz (for 50Hz
generators)
S6 S5 S4 S3 S2 S1
9-M
-
+
N U
-
+
M
6
8
B
A
P
Q
60
Hz
POWERRESISTOR
POWERDIODES
POTENTIOMETERS
DIP-SWITCHES
BRIDGE
FUSE

17
14.2. Electrical test of the power components
1. Set preliminarily the potentiometer VOLT completely counter clockwise.
2. Connect a power resistor 100Ω - 200W to terminals + and -.
3. Power up the card with voltage 220Vac (@ 50 or 60Hz), applied to terminals U and N.
4. Measure the load current: it must be = 0A.
5. Turn VOLT completely clockwise.
6. Measure the load current: it must be ≈ 1A.
NOTE: the resistive load can be alternatively replaced with a bulb. In this case, instead of a measure of the current, it is
sufficient to verify the bulb light is OFF in phase 4. and ON in phase 6.
WARNING: this test allows to detect failures of the power diodes and/or the AVR power supply circuit.
Accuracy, stability and other regulation features can be verified only on the final generator application.
15. MAINTENANCE
The only preventative maintenance required for the regulator is to check the connections between the regulator itself and the
system: make sure they are clean and tight and that the cabling shows no imperfections or damage.
The M40FA644A is a circuit board protected by a polyurethane resin that protects the device from dampness, dust and
aggressive environments: in case of malfunction or damage of any type, any modifications, repairs or adaptations not previously
approved by Marelli Motori are forbidden.
16. ASSISTANCE
For any questions regarding the connection diagrams, information or any board malfunction, damage or problem, contact Marelli
Motori Customer Assistance, Marelli Service.
Marelli Motori
Via Sabbionara 1
36071 Arzignano (VI)
Italy
T [phone]
F [phone]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
S6 S5 S4 S3 S2 S1
9-M
-
+
N U
-
+
M
6 8
B
A
P
Q
60 Hz
220Vac
LOAD
U
N
+
-
VOLT

18
1.INTRODUCTION
La présente note technique fournit les informations générales d'installation et d'utilisation concernant le régulateur Marelli Motori
dont le code est indiqué sur la couverture et à l'intérieur du document, monté sur les générateurs Marelli Motori du genre
indiqué au chap. 3.
Avant d'allumer le générateur et d'effectuer toute d'opération que ce soit sur les réglages, lisez attentivement et complètement
toutes les instructions contenues dans cette note technique.
NOTE IMPORTANTE : Cette note technique n'entend pas couvrir toutes les variantes possibles d'application ou d'installation, ni
fournir des données ou des informations concernant toutes les situations possibles. Les schémas de raccordement sont fournis
avec le générateur, le mode d'emploi et d'entretien de celui-ci et les éventuelles informations complémentaires fournies par le
personnel technique qualifié Marelli Motori font partie intégrante et complètent la présente note.
En particulier, les schémas reportés dans ce document offrent seulement un exemple des modalités de raccordement et de
fonctionnement du dispositif ; ceux-ci ne couvrent pas tous les cas possibles d'application et ne remplacent pas les schémas de
raccordement normalement fournis avec le générateur.
Si des informations complémentaires sur l'application sont nécessaires, veuillez contacter Marelli Service, dont les coordonnées
sont indiquées ci-dessous.
Marelli Motori
Via Sabbionara 1
36071 Arzignano (VI)
Italy
T [phone]
F [phone]
[email protected]
[email protected]
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2.PRÉCAUTIONS CONCERNANT LA SÉCURITÉ
ATTENTION : NE TOUCHEZ PAS LA CARTE DE RÉGULATION LORSQU’ELLE EST SOUS
ALIMENTATION. Quand la carte de réglage est branchée (c'est à dire quand la machine est en rotation)
il existe une tension mortelle pour l'homme sur la partie supérieure du dispositif (côté connexions) et
sur toutes les parties électriquement connectées à celui-ci. De plus, dans la carte sont aussi présents des
composants qui peuvent atteindre des températures élevées pendant le fonctionnement normal de la machine
et qui sont dangereux pour l'homme en cas de contact direct.
Toute opération sur le câblage et/ou installation mécanique du régulateur doit être effectuée par le
personnel qualifié et informé, le générateur doit être en arrêt, vous devez vous assurer qu'un lapse de
temps suffisant soit écoulé pour que les composants du réglage aient récupérés une température non
dangereuse pour la sécurité de la personne.
Toute opération d'étalonnage que ce soit doit être réalisée avec la machine en fonctionnement à vide,
par le personnel qualifié et informé, en utilisant les instruments adéquats afin de garantir la sécurité
d'un point de vue électrique (par exemple tournevis isolant) et en portant tous les équipements de
protection individuels nécessaires (en particulier les lunettes et les gants de sécurité).
Marelli Motori décline toute responsabilité en cas de dommage au régulateur, à l'installation ou aux personnes, ou pour les
manque à gagner ou perte d'argent ou arrêt de l'installation, causés par le non-respect des instructions de sécurité et/ou
d'installation/d'utilisation indiquées par la présente note technique.
3.APPLICATION
Le régulateur de tension de type M40FA644A - MARK X est adapté pour des générateurs synchrones fabriqués par MARELLI
MOTORI, de la série MJB, pour applications avec PMG (Permanent Magnet Generators). NOTE : Pour des informations sur la
compatibilité des tailles ou des séries de générateurs synchrones autres que celles indiquées ci-dessus, contactez Marelli
Service.

19
4.SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES
Le régulateur de tension M40FA644A peut être étalonnée à l'aide d'un potentiomètre. La carte électronique est en résine, de
façon à maintenir une fiabilité de fonctionnement élevée dans des conditions environnementales difficiles (niveau d'humidité
élevé, poussière, atmosphère saline) ainsi qu'en présence de vibrations.
4.1. Spècifications
Tension d’alimentation (bornes principales, enroulement auxiliaire)
±10% de tolérance sur les limites, 100/120Hz
170 ÷ 277 Vac
Auto-excitation
5 Vac
Relevé de tension (monophasé)
±10% de tolérance sur les limites, 50/60Hz
170 ÷ 480 Vac
Relevé de courant
0 ÷ 1 Aac
Courant max permanent de champ
0 ÷ 8 Adc
Courant max de champ en force (1 minute)
0 ÷ 15 Adc
Tension maximum de champ
100 Vdc
Résistance de champ
3 ÷ 20 
Précision de régulation de 0 à 100% charge
De 0 à 100% charge nominal - PF 0.8 - charge équilibrée et linéaire, fréquence constante
±0.5 %
Régime permanent
@ fréquence et charge constantes
±0.1 %
Accuracy with ±4% engine governing
@ condition de fonctionnement à régime normal for load and speed
±1 %
Dérive thermique
Variation en % de la tension pour une variation de 50°C par rapport à Tamb, après 10 minutes
±0.5 %
Temps de réponse
1 ciclo
Température d'exercice
-30°C ÷ +70°C
Conservation
-40°C ÷ +80°C
4.2. Fonctions
Protection
Limiteur de sous-fréquence
Limiteur d’excitation
Fusible interne, remplaçable
Contrôle
De potentiomètre externe, 100 kΩ pour une ∆V = ±5 % par rapport à la nom.
De signal de tension DC externe (-3/+3 V)
Adapté pour branchement avec régulateur de facteur de puissance PFR M50FA400A
Parallèle
Statisme ±20 %
4.3. Dimensions
L
180mm
B
170mm
K
160mm
J
150mm
H
41mm
D
6.5mm
Poids
670g
L
B
H
K
J
D

20
5.TOPOLIGIE DE CARTE
5.1. Bornes
U
N
Terminaux de puissance et
alimentation
S1
…
S6
Terminaux de relevé de la
tension de générateur
+
-
Terminaux de sortie (vers le
champ d'excitation)
A
B
Terminaux de relevé du
courant de générateur
6
8
Terminaux pour
branchement à dispositif
externe de contrôle
9
-
+
Terminaux pour connexion
à Varicomp M40FA621A
60
Hz
Terminaux de sélection
mode 60Hz
P
Q
Terminaux pour le
branchement au dispositif
externe de contrôle
Terminal de connexion à la
terre Filtre Antiparasitage -
Connexion à terre blindage
de câbles blindés
5.2. Potentiomètres
VOLT
MAX
MIN
Réglage de la tension du générateur.
Ce potentiomètre permet la régulation dans un champ très large de tensions. Pour obtenir une régulation plus fine
de la tension (ou pour réguler la tension à partir du panneau de contrôle, ou encore pour limiter le champ de
variation de la tension) il est possible d'introduire un potentiomètre externe entre les terminaux P et Q (résistance
d'environ 100 kΩ, 1 W, pour obtenir une régulation de ±5%).
Tournez dans le sens horaire pour augmenter la tension
FREQ
MAX
MIN
Calibrage de la fréquence d'angle.
Normalement, ce potentiomètre est réglé en usine de manière à réduire l'excitation lorsque la vitesse du
générateur descend en dessous de 90% de la vitesse nominal à 50 Hz (fréquence inférieure à 45 Hz, appelée
fréquence de coupure). Si l'on enlève le pont normalement présent entre les terminaux Hz et 60, la protection pour
les bas régimes de tours agit de manière adéquate pour un fonctionnement à 60 Hz.
Tournez dans le sens horaire pour diminue le seuil de la fréquence d'intervention
STAB
MAX
MIN
Calibrage de la stabilité de régulation.
Le fonctionnement du régulateur peut être modifié sur l'installation de façon à adapter les caractéristiques du
régulateur au type d'installation et aux caractéristiques du moteur premier (moteur diesel, turbine hydraulique,
turbine à gaz), et à obtenir la meilleure réponse en tension.
Pour modifier les caractéristiques de stabilité du régulateur, il faut agir sur le potentiomètre STAB.
Tournez dans le sens horaire pour augmenter la stabilité
AMP
MAX
MIN
Calibrage du seuil de surexcitation.
Ce limiteur permet de protéger l'alternateur contre une surexcitation éventuelle due à des conditions de charge
entraînant l'endommagement du rotor de l'excitatrice. Ce limiteur intervient avec un retard suffisant pour ne pas
tenir compte des conditions transitoires, en diminuant l'excitation et la maintenant à un niveau suffisant pour
empêcher les endommagements évoqués ci-dessus. Même si elle est bien étalonnée, cette fonction intègre mais
ne remplace pas les systèmes externes de protection.
Tournez dans le sens horaire pour augmenter le seuil d'intervention de la limitation
S6 S5 S4 S3 S2 S1
9
-
+
N U
-
+
PAR
6
8
B
A
P
Q
60
Hz
VOLT
FREQ AMP STAB SLOPE
ON
OFF
Micro-switches 1-4
24 1 3
YELLOW
LED
RED
LED
F
U
S
E