Vysokonapěťové frekvenční měniče pro střídavé motory Průvodce výběrem PowerFlex 7000 Technologie Direct-to-Drive Vzduchem chlazené Kapalinou chlazené

Vysokonapěťové frekvenční měniče pro střídavé motory Průvodce výběrem PowerFlex® 7000 • Technologie Direct-to-Drive™ • Vzduchem chlazené • Kapalinou chlazené

POWERFLEX 7000

VYSOKONAPĚŤOVÉ FREKVENČNÍ MĚNIČE PRO STŘÍDAVÉ MOTORY Jednotným způsobem zvýšíte účinnost a efektivitu u všech řízených pohonů od 200 HP do 34 000 HP (150 kW až 25 400 kW). Vysokonapěťové frekvenční měniče Allen-Bradley PowerFlex 7000 umožňují plynulý rozběh a řízení rychlosti při procesech s vysokými nároky na napájení, snížení nákladů na energii, údržbu a opotřebení motorů. Pokročilá technologie výkonových polovodičů umožňuje snížit počet součástek oproti ostatním VN měničům dostupným na trhu, což znamená zvýšenou ekonomii provozu a spolehlivost, méně odstávek a méně náhradních dílů. Dalším podpůrným argumentem pro vaši investici může být schopnost frekvenčních měničů využívat komunikačního softwaru a možnosti programování k monitorování a řízení vašich procesů. Celá naše produktová řada poskytuje prakticky vyhlazené charakteristiky průběhu proudu i napětí a umožňuje použití standardních či stávajících motorů včetně kabeláže. Všechny frekvenční měniče pro vysoké napětí PowerFlex 7000 splňují odpovídající požadavky norem NEC, IEC, NEMA, UL a CSA. Hlavními přednostmi pohonů Powerflex 7000 jsou bezvýpadkový chod, snadné použití a nejnižší celkové náklady.

Technologie Direct-to-Drive™ Snižte náklady, velikost a hmotnost vašeho vysokonapěťového frekvenčního měniče Allen-Bradley PowerFlex 7000 s technologií Direct-to-Drive. Toto je první a jediná technologie, která umožňuje přímé připojení frekvenčního měniče pro vysoké napětí ke vstupnímu napájení bez nutnosti použití oddělovacího transformátoru. Pro tradiční pohony střídavého napájení jsou potřebné oddělovací transformátory s několikanásobnými sekundárními vinutími, které řeší problémy harmonických frekvencí a souhlasného napětí. Běžné oddělovací transformátory jsou však velké, těžké, nákladné, složité a málo účinné. Technologie Direct-to-Drive kombinuje usměrňovač AFE (Active Front End), výrazně redukující nižší harmonické, a patentovanou DC tlumivku, která kompenzuje souhlasné napětí přímo u jeho zdroje. Vyřešením problému harmonického rušení a souhlasného napětí se oddělovací transformátor stává nadbytečným. To snižuje složitost systému, maximalizuje provozní dobu a zvyšuje účinnost systému, což se v koncovém důsledku projeví snížením provozních nákladů. Vynikající výstupní charakteristiky napětí a proudu, které platí pro celou naši produktovou řadu, činí tento systém ideálním pro potřeby modernizace a umožňují použití standardních motorů pro nové aplikace.

Vzduchem chlazený pohon PowerFlex 7000 Zdokonalte řízení motorů a zvyšte energetickou účinnost při použití motorů od 150 kW do 4 100 kW (200 hp do 5 500 hp ) s vzduchem chlazenými frekvenčními měniči pro vysoké napětí Allen-Bradley PowerFlex 7000. Tři konfigurace (Direct-to-Drive, AFE a 18pulzní) nabízí optimální flexibilitu pro rozmanité způsoby instalace.

2

Kapalinou chlazený měnič PowerFlex 7000 Uživatelé s vyššími požadavky na výkon mohou snížit spotřebu energie a zdokonalit proces řízení motorů v rozmezí od 2 240 kW do 6 340 kW (3 000 hp až 8 500 hp) při jmenovitém napájecím napětí 4 160 až 6 900 V. Zvyšte spolehlivost díky uzavřenému systému kapalinového chlazení s tepelnými výměníky typu kapalina - vzduch nebo kapalina - kapalina a integrovanou čerpadlovou skříní. Patentované moduly PowerCage umožňují výměnu výkonových prvků za dobu kratší než 10 minut. Náklady na instalaci jsou sníženy použitím centrální skříně pro vedení kabelů pro celé zařízení měniče.

Měnič PowerFlex 7000 s rozšířeným výkonem Tyto vysoce výkonné vzduchem nebo kapalinou chlazené pohonné jednotky o výkonu až 25 400 kW (34 000 hp) jsou založeny na ověřené technologii a výhodách vysokonapěťových frekvenčních měničů PowerFlex 7000. Systémy pohonů PowerFlex 7000 se zvýšeným výkonem jsou efektivními řešeními pro okamžitou zálohu, modernizace LCI a navýšení výkonu.

Vyokonapěťové prvky Allen-Bradley® pro přímé řízení motorů Přizpůsobte celkové řízení systému vašemu konkrétnímu použití pomocí široké nabídky vysokonapěťových spouštěčů Allen-Bradley. Výstupní/bypassové spouštěče pohonů, vstupní spouštěče pohonů, spouštěče s plným napětím, spouštěče se sníženým napětím a polovodičové spouštěče se sníženým napětím, dvourychlostní a synchronní spouštěče - všechny tyto prvky poskytují možnosti monitorování a diagnostiky umožňující rychlejší a přesnější řešení potíží, plánování údržby, správu zdrojů a zkrácení prostojů.

3

DIRECT-TO-DRIVE TECHNOLOGIE

Snižte nákupní, instalační a provozní náklady Technologie Direct-to-Drive umožňuje: • Snížení nákupních nákladů: Není vyžadováno zakoupení oddělovacího transformátoru. • Snížení nákladů na instalaci: Není vyžadováno ochranné relé oddělovacího transformátoru, filtr du/dt, sinusový filtr, omezovač přepětí ani speciální napájecí kabely měniče či motoru. • Snížení přepravních nákladů: S menším a lehčím pohonným systémem lze snáze manipulovat a přeprava je levnější. • Snížení provozních nákladů: Vyšší účinnost systému a schopnost vnitřní rekuperace, která dokáže vracet energii zpět do napájecí sítě. • Snížení nákladů na údržbu: Malý počet součástí a mnoho společných součástí pro usměrňovač a měnič.

Snížení velikosti a hmotnosti frekvenčního měniče Snížená velikost a hmotnost frekvenčního měniče jsou strategickou výhodou pro podniky po celém světě. Zejména na místech, s prostorovými omezeními pro transformátory či rozvodny, jako v případě příbřežních ropných a plynových plošin. Systémy PowerFlex 7000 s technologií Direct-to-Drive jsou: • Obvykle menší a lehčí než pohonné technologie používající oddělovací transformátory. • Ideální pro projekty modernizací, zdokonalení procesů či úspory energie pro stávající motory, přepínače a řídicí místnosti.

Inteligentní řízení motoru Všechny pohony PowerFlex 7000 nabízí funkce inteligentního řízení motoru jako například: Komunikační software • Software operátorského panelu monitoruje řadu parametrů pohonu a sleduje vývoj okamžitých údajů za účelem předvídání a minimalizace prostojů. Rekuperace energie • Vnitřní rekuperace poskytuje jak nejefektivnější způsob zastavování motoru, tak i schopnost navrátit energii zpět do distribučního systému. Synchronní přepnutí • Možnosti synchronního přepnutí a přemostění (bypassu) optimalizují řízení motorů tím, že umožňují jednomu měniči řídit vícemotorový systém. • Zatímco měnič řídí jeden motor, jsou nezávisle monitorovány důležité provozní informace z ostaních motorů.

4

Inovativní konstrukce Dříve využívaly frekvenční měniče pro vysoké napětí (2,4 až 6,9 kV) takové topologie napájení, které často vytvářely souhlasné napětí způsobující předčasné selhání izolace vinutí motoru. K řešení tohoto namáhání souhlasným napětím a k minimalizaci harmonických frekvencí se obvykle používají vícevinuťové oddělovací transformátory. Inovativní pohon PowerFlex 7000 s technologií Direct-toDrive připojuje zdroj napájení přímo k měniči pro vysoké napětí bez oddělovacího transformátoru. Nejmodernější technologie kombinuje tři inovace k vytvoření beztransformátorové technologie Direct-to-Drive: Tyristory SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristor) v měniči i usměrňovači, které umožňují použití vysoké spínací frekvence pro minimalizaci spínacích ztrát; aktivní AFE usměrňovač na vstupu a stejnosměrnou tlumivku pro omezení souhlasného napětí.

• Charakteristické průběhy proudu a napětí se blíží sinusoidě, což minimalizuje napěťové namáhání vinutí motoru a to i v případě připojení dlouhými kabely. Usměrňovač AFE (Active Front End) • K minimalizaci harmonických frekvencí používá usměrňovač aktivní přepínání a selektivní harmonickou eliminaci SHE a dosahuje účiníku rovného téměř jedné. Ochrana proti souhlasnému napětí • Integrovaná DC tlumivka je vysokou impedanci pro souhlasný proud a potlačuje případné napětí v uzlu motoru proti zemi.

Polovodič SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristor) • Polovodič SGCT je integrací výkonového polovodiče a jeho budiče; to umožňuje použít optimální spínací vzor pro PWM s cílem omezit produkci vyšších harmonických proudu a tím i spínací ztráty a požadavky na tlumicí obvod. • Celkové harmonické zkreslení THD (Total Harmonic Distortion) vstupního proudu odpovídá normě IEEE 519-1992 a většině celosvětových směrnic pro harmonické rušení v prakticky jakémkoli systému.

2 286 mm (90 palců) 3 000 kg (6 600 Ib)

3 100 mm (122 palců) 2 640 kg (5 800 Ib)

2 400 mm (94,5 palců) 2 950 kg (6 500 Ib)

Srovnání rozměrů 18-pulzního měniče s oddělovacím transformátorem (vlevo) a pohonu PowerFlex 7000 s technologií Direct-to-Drive (vpravo)

5

VZDUCHEM CHLAZENÉ KOMPAKTNÍ PROVEDENÍ

Vzduchem chlazené měniče PowerFlex 7000 Zvyšte energetickou účinnost motorových instalací s výkonem od 150 kW do 4 100 kW (200 hp do 5 500 hp) a napájecím napětím 2 400 až 6 900 V. Zlepšete řízení motorů a zvyšte spolehlivost systému díky nízkému počtu součástí, jednoduchosti konstrukce a 6 500V výkonovým polovodičovým přepínačům SGCT, které pomáhají minimalizovat prostoje a šetřit náhradní díly. Údržba je rychlá a jednoduchá díky patentovaným modulům PowerCage pro měnič i usměrňovač, umožňujícím výměnu polovodičů SGCT za méně než deset minut.

Konfigurace 1 - Technologie Direct-to-Drive™ Technologie Direct-to-Drive umožňuje přímé napájení bez oddělovacího transformátoru. Technologie Direct-to-Drive eliminuje souhlasné napětí a potřebu motorových filtrů u nových i stávajících motorů. Zároveň šetří místo v rozvodně, protože je díky ní systém pohonu menší a lehčí, než pohon vyžadující transformátor. Náklady na instalaci jsou sníženy odstraněním potřeby ochranného relé transformátoru, filtru du/dt, sinusového filtru či omezovače přepětí a speciálních kabelů. Měnič je dostupný jak s, tak i bez integrovaného vstupního spouštěče.

Konfigurace 2 - Usměrňovač AFE Usměrňovač AFE je k dispozici jak s integrovaným oddělovacím transformátorem (až 160 A při většině napětí), tak v provedení pro připojení k separátně instalovanému oddělovacímu transformátoru (všechny velikosti). To umožňuje značné zmenšení velikosti a možnost snížit hodnoty napájecího napětí.

Konfigurace 3 - 18-pulzní usměrňovač 18pulzni usměrňovač používá externě montovaný oddělovací transformátor. To umožňuje značné zmenšení velikosti a možnost snížit hodnoty napájecího napětí.Lze použít interiérové suché, exteriérové olejem plněné nebo lité cívkové transformátory.

6

KAPALINOU CHLAZENÉ VYSOKÝ VÝKON

Kapalinou chlazené měniče PowerFlex 7000 Snižte spotřebu energie motorů od 2 240 kW do 6 340 kW (3 000 hp do 8 500 hp) při jmenovitém napájecím napětí 4 160 až 6 900 V. Chlazení kapalinou dosahuje účinnějšího přenosu tepla než při chlazení vzduchem, přičemž přibližně 90% tepla je odvedeno z řídicí místnosti tepelným výměníkem, takže dojde k drastickému snížení nákladů na klimatizaci řídicí místnosti. Spolehlivost zvyšuje uzavřený systém kapalinového chlazení s tepelnými výměníky typu kapalina - vzduch nebo kapalina - kapalina a integrovaná čerpadlová skříň s možností záložního čerpadla.

Údržba je snadná díky patentovaným modulům PowerCage, díky kterým vyměníte výkonová zařízení za méně než deset minut. Náklady na instalaci můžete snížit také použitím centrální skříně pro vedení kabelů pro celé zařízení měniče. Kapalinou chlazené frekvenční měniče jsou také odolnější vůči vyšším nadmořským výškám nebo vyšším okolním teplotám v řídicích místnostech.

7

ROZŠÍŘENÝ VÝKON Pro výkonově náročnější použití - až 25 400 kW (34 000 hp) - vyvinula společnost Rockwell Automation modulární systém frekvenčních měničů, který umožňuje přidávat moduly tak, aby výkon měniče odpovídal potřebám dané instalace. Tento systém umožňuje nepřerušený provoz i v případě selhání součásti, je vhodný pro potřeby záložních systémů a nabízí možnosti záložního řízení. Ke koordinaci provozu modulárního systému jsou používány siťové prvky a procesory ControlLogix™. Konfigurace pro vyšší výkon nabízejí tyto funkce a výhody: • Kompatibilita s 3fázovými a 6fázovými motory. • Nepřerušený provoz se sníženou kapacitou v případě poruchy součásti. • Vhodnét pro záložní použití. • Dotyková obrazovka operátorského panelu PanelView Plus s barevným rozhraním. • Integrovaný systém ochrany motorů. • Vestavěné sledování parametrů pro diagnostiku. • V jednom systému mohou být použity až čtyři moduly měniče.

8

OPERÁTORSKÉ ROZHRANÍ INTUITIVNÍ UŽIVATELSKÉ ROZHRANÍ

S podporou řady jazyků, počínaje pozdravem úvodní obrazovky, jsou všechny funkce terminálu obslužného rozhraní pohonu PowerFlex 7000 snadno použitelné. Terminál je navržen pro co nejsnazší použití při uvádění do provozu, monitorování funkcionality a řešení problémů. Průvodce nastavením pomáhá uživateli nastavit požadované hodnoty parametrů kladením dotazů či vyzýváním k výběru požadovaných hodnot. Aby byl uživatel stále v obraze, zobrazují se varování či komentáře současně s textem nápovědy. Průvodce nastavením spolu s funkcí automatického ladění umožňuje měniči sladit se s motorem a zátěží rychle a přesně, což následně zaručuje rychlé uvedení do provozu, bezproblémový chod a méně prostojů.

Velká plocha pro zobrazování textu i grafiky Terminál obslužného rozhraní obsahuje LCD displej o 16 řádcích po 40 znacích, na kterém jsou text a grafika dobře zřetelné. Sloupcové ukazatele jsou konfigurovatelné pro obvyklé provozní proměnné, jako jsou rychlost, napětí a zatížení. Membránová klávesnice obsahuje funkční, kurzorové a číselné klávesy pro procházení nabídek, výběr položek a zadávání dat. Standardní skupina ovládacích prvků zahrnuje tlačítka spuštění, zastavení a nouzového zastavení, přepínač místní/vzdálené a rychlostní potenciometr.

Identifikační modul pohonu předem nahraje data činností Identifikační modul pohonu, jedinečný pro každý pohon PowerFlex 7000, zachycuje data činností z našich automatizovaných obchodních systémů. Tato data poskytují firmwaru měniče informace o konkrétním hardwaru a podrobnosti o použití. To znamená kratší dobu strávenou nastavováním na koncovém umístění, což šetří čas i peníze.

9

SGCT

VÝKONOVÝ POLOVODIČ

Frekvenční měnič PowerFlex 7000 používá 6,5kV polovodiče SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristors) a obsahuje nejmenší počet přepínacích prvků ze všech topologií měničů pro vysoké napětí napětí. Struktura napájení je bezpojistková, s vnitřní rekuperací a využívá stejnosměrnou tlumivku k omezování proudu. Výsledkem je jednoduchý a odolný produkt s velmi malým počtem součástí a optimální spolehlivostí.

Malý počet součástí Frekvenční měnič PowerFlex 7000 vyžaduje pouze šest polovodičů SGCT (při 2 300 V), zatímco jiné pohony, používající prvky IGBT nebo IGCT, vyžadují 18 až 36 výkonových polovodičových přepínačů. Lepší charakteristiky SGCT spolu s menším počtem součástí činí frekvenční měnič PowerFlex 7000 celkově spolehlivějším. Díky jedinečným charakteristikám měniče SGCT a topologie měničů PowerFlex 7000 je možné cenově efektivně použít tuto všestrannou součást pulzně šířkové modulace v měniči i usměrňovači AFE.

10

SGCT - Ideální výkonový polovodičový prvek pro vysokonapěťové měniče SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristor) s integrovaným hradlovým polem, vysokou frekvencí přepínání a oboustranným chlazením je ideálním výkonovým polovodičovým spínacím prvkem pro použití v pohonech pro vysoké napětí. Jeho kompaktní a účinná konstrukce je dána způsobem přepínání polovodičů SGCT využívajícím pulzně šířkovou modulaci (PWM) a je optimalizována pro nejnižší možné ztráty ve vedení a a při spínání. Při poruše polovodiče SGCT nedochází k proražení či obloukovému výboji, takže porucha je lokalizována v zařízení. To zajišťuje minimální dobu opravy. U jiných pohonů pro tuto kategorii, používajících polovodiče IGBT, může dojít k proražení či obloukovému výboji, což může mít za následek dlouhou dobu potřebnou pro opravu měniče.

POWERCAGE

VZDUCHEM A KAPALINOU CHLAZENÉ KONSTRUKCE Inovativní systém PowerCage™ Snižte dobu opravov díky rychlé a snadné výměně zařízení výkonového polovodiče. Patentované moduly PowerCage, obsažené v každém pohonu PowerFlex 7000, obsahují výkonové polovodiče SGCT v kompaktním modulárním celku, který obsahuje méně součástí a zaručuje rychlejší výměnu polovodičového zařízení, než kterýkoli jiný měnič pro vysoké napětí. Vzduchem chlazená konstrukce modulu PowerCage pohonu PowerFlex 7000: • Využívá pokročilé konstrukce chladiče, která pracuje s vysokotlakým modelem proudění vzduchu zajišťujícím vysoce účinný přenos tepla a snížení tepelného namáhání. • Umožňuje výměnu výkonového prvku za méně než deset minut. Kapalinou chlazená konstrukce modulu PowerCage pohonu PowerFlex 7000: • Obsahuje inovativní chladicí blok pro přenos tepla. • Umožňuje výměnu výkonového prvku za méně než deset minut. • Kvůli výměně zařízení není třeba chladicí systém vypouštět.

VZDUCHEM CHLAZENÉ

KAPALINOU CHLAZENÉ

11

KVALITA NAPÁJENÍ NIŽŠÍ HARMONICKÉ FREKVENCE

Většina měničů pro vysoké napětí na trhu minimalizuje harmonické frekvence zvýšením počtu mpulzů usměrňovače prostřednictvím paralelních usměrňovacích můstků a transformátorů s fázovým posunem. Tyto pohony mají větší počet součástí a připojovacích míst a jsou tím pádem složitější. Pohon PowerFlex 7000 nabízí pro omezení harmonických frekvencí několik řešení.

Napájecí proud

Napájecí napětí (VL-L)

Funkce Direct-to-Drive minimalizuje harmonické proudy napájení na úroveň odpovídající normám IEEE 519-1992, EN61000-2-4 a G5/4.

Usměrňovač AFE (Active Front End) M

Usměrňovač AFE odpovídá normě IEEE 519-1992 a většině celosvětových standardů o harmonickém rušení, dosahuje téměř jednotkového účiníku a optimalizuje výkon pohonu. Toto řešení kvality napájení je dostupné také s oddělovacím transformátorem pro snižování vyššího distribučního napětí, čímž je dosaženo maximální flexibility.

18-pulzni usměrňovač odpovídá ve většině případů normě IEEE 519-1992 o harmonickém rušení ve spojení s oddělovacím transformátorem pohonu.

Kompatibilní se standardními motory Charakteristiky šetrné k motorům jsou typickou vlastností měničů Allen-Bradley pro vysoké napětí již od jejich uvedení na trh v roce 1990. Všechny konfigurace měničů pro vysoké napětí PowerFlex 7000 dosahují téměř sinusových průběhů výstupního proudu a napětí při všech rychlostech a zátěžích, jsou kompatibilní se standardními asynchronními či synchronními motory bez snižování výkonu a nevyžadují speciální motory.

12

Žádné další tepelné ani napěťové namáhání izolace motoru ve srovnání s provozem při stálé rychlosti Spínací vzorec PWM modulace minimalizuje harmonické rušení směřující do motoru, obzvláště při nízkých provozních frekvencích. Pulzně šířková modulace je zde kombinována s malým integrovaným kondenzátorem, který omezuje harmonické frekvence vyšších řádů při vyšších frekvencích. Výsledkem je provoz bez dalšího tepelného či napěťového namáhání izolace motoru ve srovnání s provozem při stálé rychlosti.

Napětí motoru (VL-L)

Prakticky neomezená délka kabelů motoru Zatímco některé frekvenční měniče mají omezení délky kabelů motoru kvůli vysokým spínacím frekvencím nebo rušením ve vedení, délka kabelů měničů PowerFlex 7000 je prakticky neomezená. Jejich technologie je schopná řídit motory ve vzdálenosti až 15 kilometrů od vlastní jednotky měniče.

Proud motoru

Funkce Direct-to-Drive minimalizuje souhlasné napětí a neprodukuje du/dt a odražené vlny napětí a zamezuje tak namáhání motorů.

Tichý a bezproblémový provoz motorů Aby bylo dosaženo tiššího a bezpečnějšího pracovního prostředí, měnič pracuje s výrazně menší úrovní hluku než při provozu motoru přímo ze sítě. Toho je dosaženo uejména díky kvalitě průběhu napětí a proudu, optimálnímu vyrovnávání napětí a snížené rychlosti.

13

TESTOVACÍ PROVOZ VÝKONNOSTNÍ TESTY MĚNIČŮ PRO VYSOKÉ NAPĚTÍ

Testování ve výrobním závodě šetří váš čas a peníze a zajišťuje, že měnič pro vysoké napětí splní vaše očekávání ještě před dodáním. Testování na místě může být nepraktické kvůli obvykle krátké době uvádění do provozu a nepředvídatelným problémům, které mohou způsobit zbytečné a nákladné prostoje. Testovaný systém funguje bezprostředně po spuštění bezchybně, což maximalizuje vaši počáteční produktivitu. Naše testovací středisko otestuje měnič při plné kapacitě, na které bude nakonec pracovat, a ověří, že celý systém funguje a poskytuje potřebný výkon. To zkracuje dobu uvedení do provozu (a tudíž celkovou dobu realizace projektu), testování účinnosti pro úsporu energie, testování před zákazníkem, testování systému a přetížení a diagnostiku provozních problémů.

Testovací středisko Cambridge Středisko společnosti Rockwell Automation pro testování měničů pro vysoké napětí, postavené s investicí několika milionů dolarů ve městě Cambridge v Ontariu v Kanadě, umožňuje plnozátěžové testování měničů napětí o výkonu až 7 000 koní. Toto středisko má také motorovou základnu pro montáž motoru zákazníka pro kombinované testování s pohonem PowerFlex 7000 a infrastrukturu potřebnou pro testování velkých transformátorů spolu s pohonným systémem. Dynamometr (uspořádání motoru a pohonu pro zátěžové testování) sestává ze dvou 1 865 kW (2 500 hp) indukčních motorů (3 810 / 6 600 V) a jednoho 4 103 kW (5 500hp) indukčního motoru o napětí 2 400/4 160 V. Dynamometr je schopen simulovat dva různé typy zatížení: Stálý točivý moment jako u dopravníků a pístových kompresorů a proměnný točivý moment jako u čerpadel, ventilátorů a radiálních kompresorů. Testovací oblast napájí několik transformátorů suchého typu, které produkují napětí od 1 000 V do 13,8 kV v 6-pulzní 18-pulzní konfiguraci. Druhý 8 600kVA transformátor napájí vysokovýkonové testovací stanoviště.

TESTOVACÍ STŘEDISKO CAMBRIDGE

14

Funkce • Testovací středisko pro vysoké napětí o rozloze 959 m2. • 10 testovacích stanovišť. • 3 rekuperační pohony a 2 základny pro motory dodané zákazníkem. • 9 motorů pro střední napětí o celkovém výkonu 12,4 MW (16 650 hp). • 7 transformátorů o celkovém výkonu 23 860 kVA. Možnosti • Testování 6-pulznich, 18-pulznich nebo AFE usměrňovačů. • Simulace dvou zatěžovacích profilů. • Měniče o výkonu 76 kW až 5 222 kW (100 hp až 7 000 hp) při napětích 1 000 až 6 900 V. Výhody • Zkrácená doba uvádění do provozu. • Testování účinnosti pro úsporu energie. • Testování před zákazníkem a školení. • Testování přetížení, systému a výkonu.

Testování vysokého výkonu při nominálním zatížení Dynamometr (uskupení motoru a měniče používané pro zátěžové testování) zahořuje kapalinou chlazené měniče o vysokém výkonu při daném zatížení a výkonu, aby mohly lépe sloužit petrochemickému či těžebnímu průmyslu nebo trhu modernizace synchronních motorů. Díky simulování anomálií, ke kterým dochází při provozu, je testovací středisko schopné rychle hledat řešení bez přerušení vašeho procesu. Školení zákazníků Naučte se během zákaznických kurzů v našem testovacím středisku, jak efektivně programovat, obsluhovat a opravovat měniče PowerFlex 7000 během plánovaných odstávek. Čtyřdenní školení, zprostředkované kvalifikovanými techniky produktové podpory společnosti Rockwell Automation, vám poskytne osobní zkušenost s měniči přímo v provozu. Toto školení je nedocenitelné pro seznámení personálu s produktem a bezpečnostními postupy . Oblastní výrobní a testovací střediska měničů pro vysoké napětí Abychom mohli lépe podpořit zákazníky po celém světě, má společnost Rockwell Automation dvě další výrobní střediska: 1 Harbin v Číně pro podporu zákazníků v oblasti Asie a Tichomoří. 2 Katowice v Polsku pro podporu zákazníků v oblastech Evropy, Středního východu a Afriky. Obě střediska mají rozsáhlé možnosti testování.

15

INTELIGENTNÍ ŘÍZENÍ MOTORU SPLNĚNÍ VÝROBNÍCH POTŘEB ZÍTŘKA... JIŽ DNES

Chápeme vaši potřebu řízení výkonu, zkracování prostojů, zvyšování bezpečnosti, zvyšování produktivity a provádění diagnostiky. Proto jsme zkombinovali nejnovější zařízení pro řízení a ochranu motorů s pokročilými možnostmi síťové komunikace a diagnostiky v rámci platformy Integrované Architektury společnosti Rockwell Automation. Poskytujeme tak prostředky pro inteligentní řízení motorů.

OCHRANA Díky integrovaným obvodům vstupů/výstupů a pokročilým možnostem diagnostiky a ochrany všechny produkty inteligntního řízení neustále monitorují provoz motorů, aby vám poskytly dokonalý přehled o technologii a usnadnily možnost přijetí případných opravných opatření ještě před vyskytnutím potenciálních chyb. Zkratíte tak nežádoucí prostoje při současném zvýšení efektivity výroby.

16

KOMUNIKACE Protože máte široké spektrum potřeb, inteligentní řízení motorů nabízí škálu technologií řízení motorů. Zjednodušující řídicí technologie jsou navrženy dle vašich potřeb... • Technologie DeviceLogix™ zlepšuje možnosti řízení pomocí jazyka FBD (funkční bloky) na úrovni zařízení. • Funkce DriveLogix™ nabízí vestavěný procesor platformy Logix, který umožňuje programovatelnost a řízení pomocných funkcí v jednom celku.

Řídicí jednotka FVNR Řídicí jednotka SMC Řídicí jednotka ArcShield Frekvenční měnič PowerFlex 7000 pro pro vysoké napětí vysoké napětí (AC) vysoké napětí (AC) Flex pro vysoké napětí pro vysoké nepětí

Integrovaná architektura umožňuje snížit celkové provozní náklady použitím jednotné řídicí infrastruktury pro celou řadu automatizačních aplikací - ve velkém či malém měřítku.

PŘIZPŮSOBITELNOST POŽADAVKŮM

• Opakovaně využívejte technické konstrukce a postupy, abyste snížili čas a náklady na vývoj. • Rychle reagujte na požadavky zákazníků a trhu. • Snižte náklady na údržbu a zkraťte prostoje. • Snadno přistupujte k výrobním datům z podnikových systémů a přijímejte tak kvalifikovanější rozhodnutí.

KOMUNIKACE Klíč k inteligenci v řízení motorů... Využijte architektury otevřené sítě pro lepší ochranu motorů, sdílení diagnostických informací a rychlé řešení potíží a dosáhněte tak produktivnějšího, „inteligentnějšího“ provozu. • Protokol DeviceNet™ vám umožní efektivně integrovat množství výrobních funkcí od jednoduché desky vstupů/výstupů po komplexní monitorovací úlohy. • Technologie NetLinx poskytuje bezchybnou komunikaci v celém vašem podniku (DeviceNet, ControlNet a EtherNet/IP). • Díky flexibilitě a jednotnosti komunikace v rámci celé produktové škály je inteligentní řízení motorů snadno použitelné.

17

MOŽNOSTI KOMPLETNÍCH SYSTÉMŮ Spolupracujte napřímo s jediným dodavatelem při vytváření kompletního řídicího centra. Navazujeme partnerství s různými výrobci za účelem návrhu, výroby, kabeláže a testování řídicího center pro použití našich vysokonapěťových frekvenčních měničů PowerFlex 7000, řídicích center motorů pro nízké i vysoké napětí, interiérových a exteriérových transformátorů, interiérových a exteriérových rozvoden a dalšího pomocného vybavení. Naše řídicí centra zahrnují také systém topení, ventilace a klimatizace (HVAC) a osvětlení a jsou dodávána jako jeden celek se zvedacími oky, zajišťujícími bezproblémovou manipulaci jeřábem.

SYNCHRONNÍ PŘEPNUTÍ Investice i provozní náklady můžete uspořit použitím jednoho měniče pro start a provoz několika motorů použitím synchronního přepnutí a možností přemostění (bypassu). • Přepne zátěž z vývodu s proměnnou frekvencí na vývod s pevnou frekvencí po sesynchronizování výstupní frekvence, amplitudy a fáze mezi oběma vývody. • Zabrání poklesu napětí, problémům s vibracemi a poruchám v řízeém procesu. • Snižuje proud při plné zátěži a optimalizuje proces. • Kompletní systém včetně výstupních přemosťovacích (bypass) modulů pro vysoké napětí a jejich řízení je vyroben společností Rockwell Automation.

18

Bulletin 7000

Specifikace frekvenčních měničů pro vysoké napětí

Popis funkcí Navrženo pro maximalizaci provozní doby, snadné použití a snížení celkových provozních nákladů • Zcela izolované a oddělené prostory pro nízké napětí a vysoké napětí • Izolace optických vláken pro spouštění usměrňovacích a měnicích zařízení • Mechanické a elektrické blokování mezi pohonem a prostředky pro odpojování vstupů • Dvojité odsazení ventilačních otvorů zajišťuje bezpečí operátora • Funkce řízení nouzového zastavení včetně bezpečnostního relé • Použití polovodičových jednotek pro jmenovité napětí 6500 V (SGCT) snižuje počet součástí a přípojných míst a umožňuje použití jednoduché struktury napájení • Zařízení SGCT se vyznačují velmi malým počtem chyb za jednotku času - 100 za miliardu hodin provozu • Snížení zatížení elektrických součástí za účelem snížení napěťového a teplotního namáhání • Vzdálený vytáčený přístup přes modem • Dostupnost > 99.9% • Patentovaný modul PowerCage umožňuje výměnu vzduchem i vodou chlazené verze zařízení za méně než 5 minut bez potřeby speciálního nářadí • Snadno ovladatelné obslužné rozhraní s interaktivním průvodcem nastavením zajišťuje rychlé uvedení do provozu, bezproblémový provoz a méně prodlev • Prostor pro připojení kabelů poskytuje snadný přístup ke koncovým bodům napájecích a zátěžových kabelů. Je přizpůsobený pro vedení kabelů shora i zdola • Počítačové nástroje (DriveTools, DriveExplorer) usnadňují programování, monitorování a řešení potíží • Funkce Premier Integration poskytuje možnosti konfigurace integrovaného pohonu pomocí softwaru RSLogix™ 5000 a sníží dobu nastavování až o 70%

• Identifikační modul pohonu umožňuje předprogramování specifického pohonu zákazníka a parametrů aplikace pro rychlejší spouštění • Obslužné rozhraní instalované na dveřích nízkonapěťové části nabízí velký LCD displej o 16 řádcích po 40 znacích a průvodce nastavením, které usnadňují obsluhu • Standardní skupina ovládacích prvků zahrnuje tlačítka spuštění, zastavení a nouzového zastavení, přepínač místní nebo vzdálené obsluhy a rychlostní potenciometr • Sloupcové digitální ukazatele pro výstupní proud, napětí, rychlost a zátěž na obslužném rozhraní • Vnitřní tlumivka stejnosměrného obvodu odstraňuje potřebu použití polovodičových pojistek • Plně digitální řízení s digitálním zpracováním signálu (DSP) a programovatelná hradlová pole (FPGA) nabízí vyspělé řešení potíží, komunikace, diagnostiky a řízení synchronizace pohonů • Bezsenzorové vektorové řízení. Úplné vektorové řízení se zpětnou vazbou otáčkoměru je volitelnou možností • Paměť pro trendové grafy 16 proměnných(jednosnímkové nebo vícesnímkové) • 16 digitálních vstupů a 16 digitálních výstupů na externím panelu vstupů/výstupů • Přímé programování (aktualizace firmwaru prostřednictvím přenosného počítače) • 4 testovací režimy včetně kontroly spínání bez přítomnosti VN • Prakticky sinusový průběh vln proudu a napětí pro motor umožňuje použití prakticky jakéhokoli stávajícího nebo nového motoru • Možnost použití jednotky AFE nebo 18pulzního usměrňovače poskytuje maximální flexibilitu při snižování případných harmonických frekvencí • Elektronická ochrana proti přetížení měniče a motoru odstraňuje potřebu samostatného ochranného relé • překlenutí výpadku na 5 cyklů (prodloužené překlenutí s volitelným nepřerušitelným zdrojem UPS) zajišťuje řízení pohonu během poklesu napětí • Vnitřní rekuperace zlepšuje řízení procesů (brzdění motoru) a úsporu energie (možnost nepřetržitého provozu v režimu rekuperace)

Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs

19

Bulletin 7000

Specifikace frekvenčních měničů pro vysoké napětí Obecné specifikace konstrukce VÝKONOVÉ CHARAKTERISTIKY Popis Výkon

Vzduchem chlazený 150 - 3000 kW (200 - 5500 k)

Typ motoru Vstupní napČtí

Kapalinou chlazený 2240 - 6700 kW (3000 - 9000 k)

indukþní nebo synchronní 2400 V, 3300 V, 4160 V, 6600 V

Tolerance vstupního napČtí Pokles napČtí ěízení pĜeklenutí výpadku napájení Ochrana vstupu

-30 % 5 cyklĤ (standardní); >5 cyklĤ (volitelnČ se zdrojem UPS) pĜepČĢová ochrana – usmČrĖovaþ AFE / MOV (Metal Oxide Varistor) – 18P

Vstupní frekvence

50/60 Hz, ± 5 %

Výdrž pĜi vstupním zkratovém proudu

5 cyklĤ

Zkratová zatížitelnost Základní úroveĖ impulzu (v nadmoĜské výšce 1000 m (3300 stop))

4160 V, 6600 V, 6900 V X

± 10 % jmenovitého síĢového napČtí

2400 - 6600 V (25 kA RMS SYM) 50 kV

45 kV

Konstrukce pĜípojnice

mČć – pokovená cínem

Zemnicí pĜípojnice

mČć – pokovená cínem 6 x 51 mm (¼ x 2 palcĤ)

Kabeláž uživatelského Ĝízení Ochrana vstupního napájecího obvodu (volitelná) Vstupní impedanþní zaĜízení Výstupní napČtí Pomocné napájecí napČtí

samostatná a izolovaná vakuový stykaþ s pojistným izolaþním pĜepínaþem nebo jistiþem oddČlovací transformátor nebo stĜídavá síĢová tlumivka 0 - 2300 V, 0 - 3300 V, 0 - 4160 V, 0 - 6000 V, 0 - 6300 V, 0 - 6600 V

0 - 4160 V, 0 - 6600 V, 0 - 6900 V

220/240 V nebo 110/120 V, 1 fáze, 50/60 Hz (20 A)

208 - 575 V, 3 fáze, 50/60 Hz

X OhlednČ nabídek 2300 V, 3300 V a 6900 V kontaktujte výrobní závod.

20


Bulletin 7000

Specifikace frekvenčních měničů pro vysoké napětí KONSTRUKCE Popis

Vzduchem chlazený

Konstrukce mČniþe

Kapalinou chlazený

Modulace šíĜkou impulzu (PWM)

Spínací prvek

SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristor)

Porucha spínacího prvku

bez proražení, bez obloukového výboje

ýetnost poruch spínacího prvku (FIT)

100 na 1 miliardu hodin provozu

Chlazení spínacího prvku

oboustranné, nízké tepelné namáhání

Spínací frekvence mČniþe

420 – 540 Hz

Poþet polovodiþĤ SGCT mČniþe (na fázi)

2 pĜi 2400 V, 4 pĜi 3300/4160 V, 6 pĜi 6600 V

Špiþkové inverzní napČtí (PIV) polovodiþĤ SGCT

4 pĜi 4160 V, 6 pĜi 6600/6900 V

6500 V na jedno zaĜízení

Konstrukce usmČrĖovaþe

usmČrĖovaþ AFE (Active Front End) nebo 18impulzový

Typická harmonická složka proudu

<5% celkového harmonického zkreslení proudu (usmČrĖovaþ AFE)

Typický úþiník

volitelný až po jednotkový (usmČrĖovaþ AFE)

PĜepínaþ usmČrĖovaþe

SGCT (usmČrĖovaþ AFE), SCR (18impulzový usmČrĖovaþ)

Porucha spínacího prvku

bez proražení, bez obloukového výboje

ýetnost poruch pĜepínaþe usmČrĖovaþe (FIT)

50 (SCR), 100 (SGCT) na 1 miliardu hodin provozu AFE:

Poþet usmČrĖovacích zaĜízení (na fázi)

Špiþkové inverzní napČtí SCR (na jedno zaĜízení) Optické rozhraní

2 pĜi 2400 V, 4 pĜi 3300/4160 V, 6 pĜi 6600 V 18impulzový: 6 pro všechna napČtí 18impulzový: 4500 V pĜi 2400 V, 3300 V, 4160 V 6500 V pĜi 6600 V

AFE:

4 pĜi 4160 V, 6 pĜi 6600 V

18impulzový:

6 pro všechna napČtí

18impulzový:

4500 V pĜi 4160 V 6500 V pĜi 6600 V

usmČrĖovaþ – mČniþ – skĜíĖ (varování / spoušĢ)

Konstrukþní normy

CSA, UL, IEC, NEMA, ANSI, IEEE

CHLAZENÍ Popis Chlazení

Vzduchem chlazený hnaný vzduch

Kapalinou chlazený kapalina

Chladicí médium

–

smČs etylenglykolu a deionizované vody bez obsahu železa a chlóru

ZjišĢování vodivosti chladicí smČsi

–

1 - 2 mikrosiemens/cm / alarm / spoušĢ

VýmČníky tepla

–

kapalina - vzduch; kapalina - kapalina


21

Bulletin 7000

Specifikace frekvenčních měničů pro vysoké napětí PROVOZNÍ CHARAKTERISTIKY Popis

Vzduchem chlazený

Výstupní kĜivka napájení motoru Izolace vysokého napČtí Modulaþní postupy

Kapalinou chlazený sinusový proud/napČtí Optická vlákna

SHE (selektivní odstraĖování harmonických složek); PWM (modulace šíĜkou impulzu)

Metoda Ĝízení

digitální bezsenzorové pĜímé, plnČ vektorové Ĝízení se zpČtnou vazbou (volitelnČ)

Metoda ladČní

automatické ladČní prostĜednictvím prĤvodce nastavením

ŠíĜka pásma regulátoru otáþek

0,1 - 15 rad/s

ŠíĜka pásma momentové odezvy

20 - 100 rad/s

Provozní hodnoty (jmenovité pĜetížení)

Regulace otáþek

Normální provoz (promČnný toþivý moment): 110% pĜetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut Nároþný provoz (stálý toþivý moment): 150% pĜetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut

Normální provoz (promČnný toþivý moment): 110% pĜetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut Nároþný provoz (stálý toþivý moment): Kontaktujte výrobní závod

0,1 % bez zpČtné vazby 0,01 – 0,02 % se zpČtnou vazbou

Rozsah zrychlení/zpomalení Hodnoty lineární zmČny zrychlení/zpomalení

nezávislé zrychl./zpomal. rampy 0 – 1200 s 4 x nezávislé zrychl./zpomal.

Nelineární S rampy

2 x nezávislé zrychl./zpomal. rampy 0 – 1200 s

Zamezení kritickým otáþkám

3 x nezávislé s pĜizpĤsobitelnou šíĜkou pásma

Ochrana proti zablokování Detekce ztráty zatížení Režim Ĝízení

zpoždČní / otáþky pĜizpĤsobitelná úroveĖ, zpoždČní, nastavené hodnoty otáþek otáþky nebo toþivý moment

Mezní hodnota proudu

nastavitelná pĜi monitorování a regeneraci

Výstupní frekvenþní rozsah Typická úþinnost VFD

0,2 - 85 Hz >98,0 % (18impulzový usmČrĖovaþ) >97,5 % (usmČrĖovaþ AFE) UsmČrĖovaþ AFE: 0,98 min, 30 - 100% zatížení 18impulzový usmČrĖovaþ s PFCC: 0,95 min, 20 - 100% zatížení

Vstupní úþiník SmČrnice o harmonických frekvencích ÚroveĖ hluku VFD Schopnost rekuperaþního brzdČní Schopnost letmého startu

odpovídá normČ IEEE 519-1992 <85 db(A) dle standardu OSHA 3074 vestavČná – není vyžadován žádný dodateþný hardware ani software ano – schopnost startu a Ĝízení toþivého zatížení ve smČru vpĜed i vzad

JAZYKY Popis Obslužné rozhraní Jazyky

22

Vzduchem chlazený

Kapalinou chlazený

16 ĜádkĤ po 40 znacích formátovaného textu; obnovovací frekvence zobrazení 0,1 Hz angliþtina, španČlština, portugalština, þínština (mandarínská), francouzština, italština, nČmþina


Bulletin 7000

Specifikace řídicích jednotek pro vysoké napětí VSTUPY, VÝSTUPY, KOMUNIKACE Popis

Vzduchem chlazený

Externí vstupy/výstupy

Kapalinou chlazený

16 digitálních vstupĤ, 16 digitálních výstupĤ

Hodnoty externích vstupĤ

50 - 60 Hz stĜ. nebo stejn.,120 - 240 V – 1 mA

Hodnoty externích výstupĤ

50 - 60 Hz stĜ. nebo stejn., 30 - 260 V – 1 A

Analogové vstupy

(1) izolovaný, (1) neizolovaný, 4 - 20 mA, 0 - 10 V

Analogové výstupy

(1) izolovaný, (7) neizolovaných, 4 - 20 mA, 0 - 10 V

Analogové rozlišení

analogový vstup – 12bitový (4 - 20 mA) vnitĜní parametr – 32bitové rozlišení sériová komunikace – 16bitové rozlišení (0,1 Hz) (digitální referenþní hodnota otáþek)

Komunikaþní rozhraní Komunikaþní protokol (volitelný)

SCANport / DPI RI/O DeviceNet, ControlNet, Ethernet, Profibus, Modbus, Modbus Plus, Interbus, Lonworks, Can Open, RS485 HVAC, RS485 DF1, RS232 DF1, RS232 C

Doba skenu

vnitĜní DPI – 5 ms

Konfigurace měniče Srovnání rozměrů

TRANSFORMÁTOR

POHON

2286 mm (90 palců)

3100 mm (122 palců)

3000 kg (6600 lb)

2640 kg (5800 lb)

4160V, 1000HP 18impulzový pohon s oddělovacím transformátorem

2400 mm (94,5 palce) 2950 kg (6500 lb)

4160V, 1000 k pohon PowerFlex 7000 s technologií Direct-to-Drive


23

Bulletin 7000

Konfigurace frekvenčních měničů pro vysoké napětí Přehled měničů PowerFlex 7000 - rám „A“ • • • • •

• • • •

Chlazení vzduchem Rozsah výkonů při spodní hranici: 150 - 930 kW (200 - 1 250 hp) Jmenovité napájecí napětí 2 400 až 6 600 V Kompaktní provedení pro nejnáročnější prostorové požadavky Tři možnosti napájení pro optimální flexibilitu instalace: 1) Direct-to-Drive 2) Usměrňovač AFE (připojení k samostatnému oddělovacímu transformátoru) 3) Usměrňovač AFE (včetně integrovaného oddělovacího transformátoru) Normální provoz (pro zátěže s proměnlivým momentem, 110% přetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut) Náročný provoz (pro stálou momentovou zatěž, 150% přetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut) Usměrňovač AFE (Active Front End) zaručuje nízkou úroveň harmonických frekvencí, vysoký výkon a podobnost součástí Tři (3) kabely pro vstup a tři (3) kabely pro výstup zaručují nižší náklady na instalaci

PowerFlex 7000 - rám „B“ • • • • • •

• •

Chlazení vzduchem Rozsah výkonu ve spodním a středním pásmu: 150 - 4 100 kW (200 - 5 500 hp) Jmenovité napájecí napětí 2 400 až 6 600 V Normální provoz (pro zátěže s proměnlivým momentem, 110% přetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut) Náročný provoz (pro stálou momentovou zatěž, 150% přetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut) Tři možnnnosti napájení pro optimální flexibilitu instalace: 1) Direct-to-Drive 2) Usměrňovač AFE (pro připojení k samostatnému transformátoru) 3) 18-pulzní usměrňovač pro nízkou úroveň harmonických frekvencí a připojení k distribučnímu systému s vysokým napětím Tři (3) kabely pro vstup a tři (3) kabely pro výstup (usměrňovač AFE) Devět (9) kabelů pro vstup a tři (3) kabely pro výstup (18pulzní usměrňovač)

PowerFlex 7000L - rám „C“ • Uzavřený chladicí systém s tepelnými výměníky kapalina - vzduch nebo kapalina - kapalina • Výkony ve vysokém pásmu: 2 240 - 6 770 kW (3 000 - 9 000 hp) • Jmenovité napájecí napětí 4 160 až 6 600 V • Malé, integrované řešení pro nejvyšší výkony • Normální provoz (pro zátěže s proměnlivým momentem, 110% přetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut) • Náročný provoz (pro stálou momentovou zatěž, 150% přetížení po dobu 1 minuty každých 10 minut) • Tři možnosti napájení pro optimální flexibilitu instalace: 1) Direct-to-Drive 2) Usměrňovač AFE (pro připojení k samostatnému transformátoru) 3) 18-pulzní usměrňovač pro nízkou úroveň harmonických frekvencí a připojení k distribučnímu systému s vysokým napětím • Tři (3) kabely pro vstup a tři (3) kabely pro výstup (usměrňovač AFE) • Devět (9) kabelů pro vstup a tři (3) kabely pro výstup (18pulzní usměrňovač)

24


Bulletin 7000

Konfigurace frekvenčních měničů pro vysoké napětí Konfigurace měniče PowerFlex 7000 rám „A“ Konfigurace 1

Direct-to-Drive (AFE v provedení DTD)

__________________________________________________ • Odstranění potřeby instalace oddělovacího transformátoru znamená nižší ztráty a úsporu místa • Integrované řešení systému s menším počtem připojovacích míst a sníženými náklady na instalaci • Nové nebo stávající motory • Malý půdorys systému • Tři vstupní kabely a tři výstupní kabely v celém systému usnadňují instalaci • Nízká úroveň harmonických frekvencí a vysoký výkon (typický proud THD < 5%, PF > 0,98 s usměrňovačem AFE) • Vnitřní napájení řízení ventilátoru a řídicího obvodu • Volitelný vstupní startér

Direct-to-Drive (volitelný vstupní spouštěč)

Konfigurace 2

Usměrňovač AFE (samostatný oddělovací transformátor)

___________________________________

• Optimální flexibilita instalace v připojení k interním či externím oddělovacím transformátorům • Kompaktní provedení pro nejnáročnější prostorové požadavky • Nové nebo stávající motory • Tři vstupní kabely a tři výstupní kabely usnadňují instalaci • Nízká úroveň harmonických frekvencí a vysoký výkon (typický proud THD < 5%, PF > 0,98) • Vnitřní napájení řízení ventilátoru (napájení 1fázového řídicího obvodu dodáváno zákazníkem, 120 V / 60 Hz, 110 V / 50 Hz, 20 A)

Usměrňovač AFE

Konfigurace 3

Usměrňovač AFE (vnitřní oddělovací transformátor)

________________________________________ • Integrované řešení systému s menším počtem připojovacích bodů a sníženými náklady na instalaci • Malý půdorys systému • Nové nebo stávající motory • Tři vstupní kabely a tři výstupní kabely usnadňují instalaci • Vnitřní chladicí ventilátory pro systém VFD a transformátor • Nízká úroveň harmonických frekvencí a vysoký výkon (typický proud THD < 5%, PF > 0,98) • Vnitřní napájení pro řízení ventilátoru (napájení 1fázového řídicího obvodu dodáváno zákazníkem, 120 V / 60 Hz, 110 V / 50 Hz, 20 A)


Integrovaný oddělovací transformátor

25

Bulletin 7000

Konfigurace frekvenčních měničů pro vysoké napětí Konfigurace měniče PowerFlex 7000 s rámem „B“ Konfigurace 1


____________________________________________________________________ • Odstranění potřeby instalace oddělovacího transformátoru znamená nižší ztráty a úsporu místa • Integrované řešení systému s menším počtem přípojných míst a sníženými náklady na instalaci • Nové nebo stávající motory • Malý půdorys systému • Tři vstupní kabely tři výstupní kabely v celém systému usnadňují instalaci • Vnitřní chladicí ventilátor pro systém VFD • Nízká úroveň harmonických frekvencí a vysoký výkon (typický proud THD < 5%, PF > 0,98 s usměrňovačem AFE)

Konfigurace 2


____________________________________________________ • Optimální flexibilita instalace s připojením k interním nebo externím oddělovacím transformátorům • Kompaktní provedení pro nejnáročnější prostorové požadavky • Nové nebo stávající motory • Tři vstupní kabely a tři výstupní kabely usnadňují instalaci • Nízká úroveň harmonických frekvencí a vysoký výkon (typický proud THD < 5%, PF > 0,98)

Konfigurace 3

18-pulzní usměrňovač

_____________________________________________________________ • Optimální flexibilita instalace v připojení k interním či externím oddělovacím transformátorům • Nové nebo stávající motory • Malý půdorys systému • Devět kabelů pro vstup a tři kabely pro výstup v celém systému usnadňují instalaci • Nízká úroveň harmonických frekvencí (typický proud THD < 5%)

26


Bulletin 7000

Konfigurace frekvenčních měničů pro vysoké napětí Konfigurace měniče PowerFlex 7000 rám „C“ Konfigurace 1


____________________________________________________________________ • Odstranění potřeby instalace transformátoru znamená nižší ztráty a úsporu místa • Integrované řešení systému s menším počtem připojovacích míst a sníženými náklady na instalaci • Nové nebo stávající motory • Malý půdorys systému • Tři vstupní kabely a tři výstupní kabely v celém systému usnadňují instalaci • Nízká úroveň harmonických frekvencí a vysoký výkon (typický proud THD < 5%, PF > 0,98 s usměrňovačem AFE)

Konfigurace 2


_____________________________________________________ • Optimální flexibilita instalace v připojení k interním či externím oddělovacím transformátorům • Kompaktní provedení pro nejnáročnější prostorové požadavky • Nové nebo stávající motory • Tři vstupní kabely a tři výstupní kabely usnadňují instalaci • Nízká úroveň harmonických frekvencí a vysoký výkon (typický proud THD < 5%, PF > 0,98)

Konfigurace 3

18-pulzní usměrňovač

______________________________________________________________ • Optimální flexibilita instalace v připojení k interním či externím oddělovacím transformátorům • Nové nebo stávající motory • Malý půdorys systému • Devět kabelů pro vstup a tři kabely pro výstup v celém systému usnadňují instalaci • Nízká úroveň harmonických frekvencí (typický proud THD < 5%)


27

Bulletin 7000

Frekvenční měniče pro vysoké napětí – Normální provozní hodnoty, rozměry a hmotnosti Vzduchem chlazený frekvenční měnič pro vysoké napětí PowerFlex 7000 (rám „A“) Rozmčry a hmotnosti

Normální provozní hodnoty X

Konfigurace pohonu

Direct-to-Drive Y RPDTD

Usmčrėovaÿ AFE

(pro pĜipojení k samostatnému oddČlovacímu transformátoru) RPTX

Usmčrėovaÿ AFE

(vþetnČ integrovaného oddČlovacího transformátoru) RPTXI

Jmenovité síģové napčtí

VFD Stejnosmčrný proud

Jmenovitý výkon (kW)

Jmenovitý výkon (k)

Kód konstrukce

Rozmčry v mm (palcích) Z ŠxVxH

Pĝibližná hmotnost kg (lb)

2400 (60 Hz)

46-140

150-450

200-600

71.9

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

2955 (6500)

3300 (50 Hz)

46-140

187-600

250-800

71,9

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

2955 (6500)

4160 (50/60 Hz)

46-140

261-750

350-1000

71,9

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

2955 (6500)

6600 (50/60 Hz)

40-93

400-895

500-1200

71,10

2800 x 2643 x 1000 (110,24 x 104 x 39,4 )

3410 (7500)

2400 (60 Hz)

46-160

150-522

200-700

71.7

2100 x 2643 x 1000 (82,67 x 104 x 39,4 )

1955 (4300)

3300 (50 Hz)

46-160

187-750

250-1000

71,7

2100 x 2643 x 1000 (82,67 x 104 x 39,4 )

1955 (4300)

4160 (60 Hz)

46-160

261-933

350-1250

71.7

2100 x 2643 x 1000 (82,67 x 104 x 39,4 )

1955 (4300)

4160 (50 Hz)

46-140

261-750

350-1000

71,7

2100 x 2643 x 1000 (82,67 x 104 x 39,4 )

1955 (4300)

6600 (50/60 Hz)

40-105

400-933

500-1250

71,8

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

2160 (4750)

2400 (60 Hz)

46-160

150-522

200-700

71,3

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

4455 (9800)

3300 (50 Hz)

46-160

187-750

250-1000

71,3

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

4455 (9800)

4160 (60 Hz)

46-160

261-933

350-1250

71,3

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

4455 (9800)

4160 (50 Hz)

46-140

261-750

350-1000

71,3

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4)

4455 (9800)

40-93

400-895

500-1200

71,6

2800 x 2643 x 1000 (110,24 x 104 x 39,4 )

4545 (10000)

105

933

1250

71,15

2900 x 2643 x 1000 (114,24 x 104 x 39,4)

5000 (11000)

6600 (50/60 Hz) X

Normální provozní hodnoty obvykle platí pro promČnná momentová zatížení / hodnota pĜetížení þiní 110 % po dobu 1 minuty každých 10 minut. Provozní hodnoty pro nároþná prostĜedí (obvykle platí pro stálé momentové zatížení / hodnota pĜetížení þiní 150 % po dobu 1 minuty každých 10 minut). OhlednČ dalších jmenovitých hodnot kontaktujte výrobní závod.

Y

Kód konstrukce a údaje uvedené pro možnost Direct-to-Drive zahrnují volitelný integrovaný vstupní spouštČþ. RozmČry a pĜibližné hmotnosti jsou bez integrovaného vstupního spouštČþe stejné.

Z Uvedené výšky zahrnují standardní kryt ventilátoru (odnímatelný pĜi pĜepravČ). Pokud je specifikován záložní ventilátor (odnímatelný pĜi pĜepravČ), výška þiní 2920 mm (114,96 palce). Skuteþná výška konstrukce VFD þiní 2275 mm (89,56 palce).

28


Bulletin 7000

Frekvenční měniče pro vysoké napětí – Normální provozní hodnoty, rozměry a hmotnosti Vzduchem chlazený frekvenční měnič pro vysoké napětí PowerFlex 7000 (rám „B“) Rozmčry a hmotnosti

Jmenovité provozní hodnoty X

Konfigurace pohonu

Jmenovité síģové napčtí 2400 (60 Hz)

3300 (50 Hz)

VFD Stejnosmčrný proud Y



Kód konstrukce

Rozmčry v mm (palcích) Z ŠxVxH


160

522

700

70,40

3300 x 2643 x 1000 (129,92 x 104 x 39,4)

4300 (9500)

185-375

600-1300

800-1750

70,41

3500 x 2643 x 1000 (137,8 x 104 x 39,4)

4550 (10000)

430

1500

2000

70,45

3900 x 2643 x 1000 (153,54 x 104 x 39,4)

6300 (13900)

160-250

750-1120

1000-1500

70,44

3700 x 2643 x 1000 (145,67 x 104 x 39,4)

5600 (12350)

285-375

1300-1865

1750-2500

70,45

3900 x 2643 x 1000 (153,54 x 104 x 39,4)

6300 (13900)

Direct-to-Drive

430

2050

2750

70,47

4100 x 2643 x 1000 (161,42 x 104 x 39,4)

7395 (16300)

RPDTD

160-250

933-1500

1250-2000

70,44

3700 x 2643 x 1000 (145,67 x 104 x 39,4)

5600 (12350)

285-375

1680-2240

2250-3000

70,45

3900 x 2643 x 1000 (153,54 x 104 x 39,4)

6300 (13900)

2600

3500

70,47

4100 x 2643 x 1000 (161,42 x 104 x 39,4)

7395 (16300)

933-1120

1250-1500

70,46

3900 x 2643 x 1000 (153,54 x 104 x 39,4)

6300 (13900)

4160 (50/60 Hz) [ 6600 (50/60 Hz) \ 2400 (60 Hz)

3300 (50 Hz)

Usmčrėovaÿ AFE

(pro pĜipojení k samostatnému oddČlovacímu transformátoru) RPTX

4160 (60 Hz)

4160 (50 Hz) 6600 (50/60 Hz) \

18pulzní usmčrėovaÿ

(pro pĜipojení k samostatnému oddČlovacímu transformátoru) R18TX

Y Z [ \

140-215

1300-2050

1750-2750

70,47

4100 x 2643 x 1000 (161,42 x 104 x 39,4)

7395 (16300)

250-285

2240-2600

3000-3500

70,48

4300 x 2643 x 1000 (169,29 x 104 x 39,4)

7395 (16300) 1955 (4300)

185-250

600-750

800-1000

70,1

2400 x 2643 x 1000 (94,49 x 104 x 39,4 )

285-375

933-1300

1250-1750

70,25

2600 x 2643 x 1000 (102,36 x 104 x 39,4)

2160 (4750)

430

1500

2000

70,26

2800 x 2643 x 1000 (110,24 x 104 x 39,4)

2500 (5500)

185

820

1100

70,10

2800 x 2643 x 1000 (110,24 x 104 x 39,4)

2365 (5200)

215-375

933-1865

1250-2500

70,27

3000 x 2643 x 1000 (118,11 x 104 x 39,4)

2834 (6250) 4100 (9000)

430

2050

2750

70,30

3700 x 2643 x 1000 (145,67 x 104 x 39,4)

185-250

1082-1500

1450-2000

70,26

2800 x 2643 x 1000 (110,24 x 104 x 39,4)

2500 (5500)

285

1680

2250

70,27

3000 x 2643 x 1000 (118,11 x 104 x 39,4)

2834 (6250)

325-375

1865-2240

2500-3000

70,29

3500 x 2643 x 1000 (137,8 x 104 x 39,4)

3900 (8500)

430

2600

3500

70,31

3700 x 2643 x 1000 (145,67 x 104 x 39,4)

4100 (9000)

160-215

933-1120

1250-1500

70,27

3000 x 2643 x 1000 (118,11 x 104 x 39,4)

2834 (6250)

250-375

1500-2240

2000-3000

70,29

3500 x 2643 x 1000 (137,8 x 104 x 39,4)

3900 (8500)

430

2600

3500

70,31

3700 x 2643 x 1000 (145,67 x 104 x 39,4)

4100 (9000)

120-140

1120-1300

1500-1750

70,28

3200 x 2643 x 1000 (125,98 x 104 x 39,4)

2834 (6250)

160-185

1500-1680

2000-2250

70,30

3700 x 2643 x 1000 (145,67 x 104 x 39,4)

4100 (9000)

215-285

2050-2600

2750-3500

70,31

3900 x 2643 x 1000 (153,54 x 104 x 39,4)

4300 (9500)

2400 (60 Hz)

46-430

150-1500

200-2000

70,8

3100 x 2643 x 1000 (122,05 x 104 x 39,4)

2640 (5800)

3300 (50 Hz)

46-430

187-2050

250-2750

70,9

3300 x 2643 x 1000 (129,92 x 104 x 39,4)

2955 (6500)

4160 (60 Hz) 4160 (50 Hz) 6600 (50/60 Hz)

X

430 105-120

46-325

261-1865

350-2500

70,8

3100 x 2643 x 1000 (122,05 x 104 x 39,4)

2640 (5800)

375-430

2240-2600

3000-3500

70,9

3300 x 2643 x 1000 (129,92 x 104 x 39,4)

2955 (6500)

46-430

261-2600

350-3500

70,9

3300 x 2643 x 1000 (129,92 x 104 x 39,4)

2955 (6500)

40-215

400-2050

500-2750

70,9

3300 x 2643 x 1000 (129,92 x 104 x 39,4)

2955 (6500)

250-430

2240-4100

3000-5500

70,18

4200 x 2643 x 1000 (165,36 x 104 x 39,4)

4100 (9000)

Normální provozní hodnoty obvykle platí pro promČnné momentové zatížení / hodnota pĜetížení þiní 110 % po dobu 1 minuty každých 10 minut. OhlednČ hodnot pro nároþná provozní prostĜedí (obvykle platí pro stálé momentové zatížení / hodnota pĜetížení þiní 150 % po dobu 1 minuty každých 10 minut) a dalších hodnot kontaktujte výrobní závod. V pĜípadČ konfigurací Direct-to-Drive a AFE ve výkonových provedeních 375A a 430A je maximální okolní teplota omezena na 35 °C. Uvedené výšky zahrnují standardní kryt ventilátoru (odnímatelný pĜi pĜepravČ). Pokud je specifikován záložní ventilátor (odnímatelný pĜi pĜepravČ), výška þiní 3000 mm (118,11 palce). Skuteþná výška konstrukce VFD þiní 2275 mm (89,56 palce). Výkonové provedení 430A není dostupné u vzduchem chlazených, 4160V, 50 Hz konfigurací Direct-to-Drive. Výkonové provedení 430A není dostupné u vzduchem chlazených, 6600V, 50/60 Hz konfigurací Direct-to-Drive a AFE.


29

Bulletin 7000

Frekvenční měniče pro vysoké napětí – Normální provozní hodnoty, rozměry a hmotnosti Vzduchem chlazený frekvenční měnič pro vysoké napětí PowerFlex 7000 (rám „C“) Jmenovité provozní hodnoty X

Konfigurace pohonu

Direct-to-Drive

4160 (60 Hz)

375 - 495

2240 - 3000

3000 - 4000

70,71

6200 x 2522 x 1000 (244,09 x 99,3 x 39,4)

8164 (18000)

575 - 625

3360 - 3730

4500 - 5000

70,76

6800 x 2522 x 1000 (267,72 x 99,3 x 39,4)

8890 (19600)

375 - 430

2240 - 2600

3000 - 3500

70,71

6200 x 2522 x 1000 (244,09 x 99,3 x 39,4)

8164 (18000)

495

3000

4000

70,94

6400 x 2522 x 1000 (251,97 x 99,3 x 39,4)

8618 (19000)

575

3360

4500

70,76

6800 x 2522 x 1000 (267,72 x 99,3 x 39,4)

8890 (19600)

325 - 375

3000 - 3730

4000 – 5000

70,80

6700 x 2522 x 1000 (263,78 x 99,3 x 39,4)

9139 (20150)

6600 (50/60 Hz)

430

4100

5500

70,91 \

7500 x 2522 x 1051 (295,28 x 99,3 x 41,4)

10936 (24144)

495

4850

6500

70,92 \

7700 x 2522 x 1051 (303,15 x 99,3 x 41,4)

11699 (25792)

575

5595

7500

70,93 \

8100 x 2522 x 1051 (318,90 x 99,3 x 41,4)

12828 (28281)

4160 (60 Hz)

375 - 495

2240 - 3000

3000 - 4000

Kontaktujte výrobní závod

575 - 625

3360 - 3730

4500 - 5000


4160 (50 Hz)

375 - 430

2240 - 2600

3000 - 3500


495 - 575

3000 - 3360

4000 - 4500


325 - 375

3000 - 3730

4000 – 5000


430 - 495

4100 - 4850

5500 - 6500


575

5595

7500


375 - 657

2240 - 3730

3000 - 5000

70,50

5100 x 2522 x 1000 (200,78 x 99,3 x 39,4)

6383 (14000)

375-575

3730-5595

5000-7500

70,50

5100 x 2522 x 1000 (200,78 x 99,3 x 39,4)

6383 (14000)

657

6340

8500

70,53

5500 x 2522 x 1000 (216,54 x 99,3 x 39,4)

6818 (15000)

RPDTD

Usmčrėovaÿ AFE (pro pĜipojení k samostatnému oddČlovacímu transformátoru) RPTX

6600 (50/60 Hz)

18impulzový usmčrėovaÿ

4160 (50/60 Hz)

(pro pĜipojení k samostatnému oddČlovacímu transformátoru)

6600 (50/60 Hz)

R18TX X Y Z [ \

Rozmčry a hmotnosti Y

VFD Stejnosmčrný proud

4160 (50 Hz)


Kód konstrukce [

Jmenovité síģové napčtí Z


Rozmčry v mm (palcích) ŠxVxH

Normální provozní hodnoty obvykle platí pro promČnné momentové zatížení / hodnota pĜetížení þiní 110 % po dobu 1 minuty každých 10 minut. OhlednČ hodnot pro nároþné provozní podmínky (obvykle platí pro stálé momentové zatížení / hodnota pĜetížení þiní 150 % po dobu 1 minuty každých 10 minut) a dalších hodnot kontaktujte výrobní závod. RozmČry a hmotnosti venkovního výmČníku tepla kapalina - vzduch nejsou uvedeny. Dostupné jsou také verze HEX kapalina - kapalina. OhlednČ podrobností kontaktujte výrobní závod. OhlednČ verzí pro 2300 a 3300 V kontaktujte výrobní závod. Uvedené kódy konstrukcí se týkají výmČníkĤ tepla kapalina - vzduch. RozmČry a hmotnosti systémĤ VFD pro použití s výmČníky tepla kapalina - kapalina jsou stejné. Uvedeny jsou celkové rozmČry a hmotnosti systémĤ VFD, nicménČ tyto tĜi konfigurace VFD jsou dodávány ve dvou þástech, aby byla umožnČna snazší manipulace.

30



Bulletin 7000

Topologie frekvenčních měničů pro vysoké napětí Topologie Výběr konstrukce usměrňovače

Existují dvě základní konfigurace usměrňovače (AFE a 18-pulzní) nabízené jako možnosti pro měnič PowerFlex 7000. Při výběru konstrukce usměrňovače je vhodné dobře pochopit, jaké jsou potřeby a omezení zákazníka s ohledem na účiník, prostorové požadavky, specifikace harmonických frekvencí, náklady atd. Obě možnosti nabízí účinnost, ochranu motoru, úsporu energie a optimalizaci kvality výkonu v různých stupních. Obě tyto možnosti jsou v souladu s doporučenými požadavky normy IEEE 519-1992 na harmonické rušení v prakticky jakémkoli systému napájení.

Usměrňovač AFE

Usměrňovač AFE (Active Front End) je ukázán na obrázku 1. Jedná se o obzvláště atraktivní možnost, jelikož ke splnění požadavků normy IEEE 519-1992 nevyžaduje oddělovací transformátor s četnými sekundárními vinutími. Díky tomu je možno navrhnout měnič s maximální účinností, nejjednodušší konfigurací a nejnižšími provozními náklady. Typická účinnost pohonu při plném zatížení a plné rychlosti je 97,5%. Většina dostupných technologií na dnešním trhu prvků pro oblast vysokého napětí vyžaduje transformátory s více vinutími, aby mohla minimalizovat nežádoucí harmonická zkreslení pomocí fázových posunů v sekundárních vinutích transformátoru. V závislosti na topologii může mít takový transformátor až 15 sad sekundárních vinutí, což samozřejmě zvyšuje složitost systému. Usměrňovač AFE využívá princip pulsně šířkové modulace (PWM), takže pracuje podobně jako střídač. Použitým modelem je 7impulzová selektivní harmonická eliminace SHE (Selective Harmonic Elimination), která eliminuje 5., 7. a 11. harmonickou frekvenci. Vstupní kondenzátory jsou navrženy tak, aby redukovaly harmonické frekvence vyššího řádu. Rezonanční frekvence filtru je umístěna pod 300 Hz, kde neexistují zbytkové harmonické frekvence. Technika funkce přenosu filtru se používá k umístění zlomové frekvence filtru do oblasti, kde se nenacházejí harmonické frekvenceTo zabraňuje buzení harmonických frekvencí v systému. Dalšími faktory zvažovanými při navrhování filtru jsou vstupní účiník a požadavek na celkové harmonické zkreslení (THD) průběhu vstupního proudu a napětí. Usměrňovač AFE vyžaduje pouze třífázový zdroj napájení. Přestože není potřebný oddělovací transformátor pro snížení harmonických frekvencí, může být transformátor zařazen do konfigurace za účelem snížení napětí rozvodné sítě na úroveň provozního napětí frekvenčního měniče a motoru (viz Obrázek 1).

USMĚRŇOVAČ 3fázový oddělovací transformátor

L+

M+

SGCT

MĚNIČ SGCT

2U (X1)

U (T1)

2V (X2) 2W (X3)

V (T2) W (T3)

Odpojení vstupu Zařízení L-

M-

Obrázek 1 – 4 160V měnič s oddělovacím transformátorem a usměrňovačem AFE


31

Bulletin 7000

Topologie frekvenčních měničů pro vysoké napětí Direct-to-Drive (usměrňovač AFE se stejnosměrným propojením DTD)

Obrázek 2 – Volitelné příslušenství Direct-to-Drive a charakteristiky jejího vstupního proudu/napětí

18pulzní usměrňovač

18pulzní, fázově řízený usměrňovač je zobrazen na obrázku 3. V 18-pulzní konfiguraci jsou splněny požadavky normy IEEE 519-1992 na harmonické zkreslení bez potřeby pasivních filtrů. Avšak oddělovací transformátor s více vinutími je vyžadován k minimalizaci harmonických frekvencí nižšího řádu pomocí principu fázových posunů. Výsledný proud a napětí jsou ukázány v obrázku 3. Tato možnost je jednoduchá, vysoce účinná a snadno použitelná díky použití sériových usměrňovačů a pouze tří sad sekundárních vinutí na oddělovacím transformátoru. Kvůli požadavku na oddělovací transformátor má tato možnost větší půdorys a vyžaduje tak více prostoru v řídicí místnosti (v případě interiérového transformátoru).

Obrázek 3 – 18-pulzní usměrňovač a jeho vstupní charakteristiky (shora dolů: Proud a napětí vedení při PCC.)

32


Bulletin 7000

Topologie frekvenčních měničů pro vysoké napětí Metoda přepínání usměrňovače AFE využívá podobného řídicího algoritmu jako měnič. Je zde použita 7impulzová selektivní harmonická eliminace SHE (Selective Harmonic Elimination), která eliminuje 5., 7. a 11. harmonickou frekvenci. Obrázek 4 ukazuje typický vzorec přepínání usměrňovače se 7 impulzy v jedné fázi. Tento mód přepínání je opakován pro všechny tři fázové posuny 120 elektrických stupňů, což tvoří celkový 42-impulzový model přepínání usměrňovače. Trvání doby sepnutí poté určí řízené napětí usměrňovače pro stejnosměrné vedení.

Obrázek 4 – Typický vzorec přepínání usměrňovače AFE

Frekvenční měnič má definované spínání a aplikuje výše uvedený vzorec spínání na tři fáze. Usměrňovač pohonu má následující pořadí spínání: 1, 2, 3, 4, 5 a 6 při konfiguraci usměrňovacího můstku dle obrázku 5. Jak bylo ukázáno, 4 160V usměrňovač používá dvě (2) 6 500V napájecí zařízení v sérii, aby bylo dosaženo optimální inverzní blokovací hranice elektrického maxima 13 000 V pro každý úsek.

Koncovka 1

Koncovka 4

Koncovka 3

Koncovka 6

Koncovka 5

Koncovka 2

L+

Kladné koncovky

Záporné koncovky

L-

Obrázek 5 – 4 160V usměrňovač


33

Bulletin 7000

Topologie frekvenčních měničů pro vysoké napětí Vstupní kondenzátory připojené ke vstupu s usměrňovačem jsou navrženy ke snížení vyšších harmonických frekvencí proudu. Rezonanční frekvence indukční cívky / kondenzátoru se nachází pod hodnotou 300 Hz, kde neexistují charakteristické harmonické frekvence. To zabraňuje buzení harmonických frekvencí v systému. Kondenzátor je vybrán proto, aby poskytoval vysoký vstupní účiník. Ve většině případů lze pro dosažení potřebné impedance použít tlumivku v přívodním vedení, která poskytuje dodatečné funkce omezení proudu při zkratu vedení. Při provozu se zdrojem napájení, který nevyžaduje shodu napětí s měničem, lze použít jednoduchou konfiguraci s tlumivkou v přívodním vedení. (viz Obrázek 6)

USMĚRŇOVAČ Odpojení vstupu Ochrana vedení

L+

2U (X1) 2V (X2) 2W (X3)

MĚNIČ

SGCT

STEJN. PŘIPOJENÍ

SGCT

M+

U (T1) V (T2) W (T3)

3fázová síťová tlumivka L-

M-

Obrázek 6 – 4 Pohon 160 V s tlumivkou v přívodním vedení a usměrňovačem AFE

Průběhy vstupního proudu a napětí usměrňovače jsou znázorněny na obrázku 7. Je dosaženo celkové harmonické zkreslení proudu THD (Total Harmonic Distortion) přibližně 5,0%. Zkreslení napětí je založeno na maximálním jmenovitém zkratovém proudu (ISC) a maximálním požadovaném zatěžovacím proudu (IL). Při poměru 20 bude zkreslení napětí menší než 3%.

Ivedení

V L-L

Obrázek 7 – Vstupní charakteristiky usměrňovače AFE


34

Bulletin 7000

Frekvenční měniče pro vysoké napětí – kvalita napájení Srovnání typů usměrňovačů

Celkové harmonické zkreslení vstupního proudu (%)

25

20

AFE 15

18P 12P

10

6P 5

6P 0

12P 5.

7.

18P

11.

13.

17.

AFE

19.

Řád harmonických složek

23.

25.

Obrázek 8 - Celkové THD (%) vstupního proudu pro různé typy usměrňovačů

Typ usmČrĖovaþe

Celkové harmonické zkreslení

AFE

4–5%

18impulzový

5–6%

12impulzový

8 – 11 %

6impulzový

25 – 27 %

Srovnání tabulek harmonických frekvencí různých topologií usměrňovačů poskytuje velmi rychlý přehled jednotlivých harmonických frekvencí vytvářených usměrňovači různých konstrukcí. Ve srovnání poskytuje usměrňovač AFE nejnižší úroveň harmonických frekvencí při výpočtu celkového harmonického zkreslení (THD) ze všech jednotlivých harmonických frekvencí.

Harmonické rušení různých topologií usměrňovačů Celkové harmonické zkreslení

ěád harmonických frekvencí

Impulzy mČniþe 5

7

11

13

17

19

23

25

až 49

AFE

0,037

0,005

0,001

0,019

0,022

0,015

0,004

0,003

5,0 %

18

0,021

0,011

0,007

0,005

0,045

0,039

0,005

0,003

6,6 %

12

0,026

0,016

0,073

0,057

0,002

0,001

0,020

0,016

11,0 %

6

0,175

0,110

0,045

0,029

0,015

0,009

0,009

0,008

27,0 %


35

Služby a podpora společnosti Rockwell Automation® PREDIKTIVNÍ ÚDRŽBA

Audity a posudky Základní vyhodnocování technických možností továrny, procesů, provozu zařízení, skladových zásob náhradních dílů, bezpečnosti a zabezpečení a jiné posudky týkající se automatizace Monitorování provozních podmínek Produkty pro prediktivní údržbu a služby pro rotační zařízení Služby správy zdrojů Služby zaměřené na údržbu a správu náhradních dílů pro širokou škálu automatizačních prvků.

PREVENTIVNÍ ÚDRŽBA

Služby vzdálené podpory Řešení potíží a monitorování* automatizačního vybavení a systémů externími odborníky na automatizaci v reálném čase

REAKTIVNÍ ÚDRŽBA

Služba podpory přímo u zákazníky Služby spojené s uváděním do provozu, preventivní údržba, rozšířená záruka na součásti a práci, řešení potíží a oprava automatizačního vybavení a systémů podpůrnými techniky společnosti Rockwell Automation

Bezpečnostní, síťové a zabezpečovací služby Analýza bezpečnostního obvodu, návrh/integrace/ověření bezpečnostního systému, služby návrhu a vyhodnocení sítě a vývoj/zavedení zásad bezpečnosti Školicí služby Školení vedené instruktorem, samostatné školení a testování odborných způsobilostí v oblasti automatizace a příbuzných oblastech

Služby oprav a výměny součástí Repase a opravy automatizačních produktů, včetně již nevyráběných. *Monitorování systému není dostupné na všech úrovních služeb

DALŠÍ INFORMACE Chcete-li zjistit, která služba společnosti Rockwell Automation® je pro vaši strategii údržby nejvhodnější, obraťte se na vašeho místního autorizovaného distributora Allen-Bradley nebo na prodejní kancelář společnosti Rockwell Automation, případně navštivte webové stránky: www.rockwellautomation.com/services.

Allen-Bradley, ArmorStart, Compact I/O, DeviceLogix, DriveLogix, FORCE Technology, IntelliCENTER, PowerFlex, Rockwell Automation, SMC-Flex, SynchLink a XM jsou ochranné známky společnosti Rockwell Automation. Ochranné známky nepatřící společnosti Rockwell Automation jsou majetkem jejich jednotlivých vlastníků

Medium Voltage Products, 135 Dundas Street, Cambridge, ON, N1R 5X1 Canada, Tel: (1) 519.740.4100, Fax: (1) 519.623.8930, www.ab.com/mvb Publikace 7000-SG010C-EN-P – Leden 2009 Nahrazuje publikaci 7000-SG010B-EN-P – Září 2008

Copyright © 2009 Rockwell Automation, Inc. Všechna práva vyhrazena. Vytištěno v Kanadě

Vysokonapěťové frekvenční měniče pro střídavé motory Průvodce výběrem PowerFlex 7000 Technologie Direct-to-Drive Vzduchem chlazené Kapalinou chlazené

Recommend Documents