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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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)
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
Integrovaný
oddělovací
transformátor
25
Bulletin 7000
Konfigurace frekvenčních měničů pro vysoké napětí
Konfigurace měniče PowerFlex 7000 s rámem „B“
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 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
Usměrňovač AFE
(samostatný oddělovací transformátor)
____________________________________________________
• 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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
Bulletin 7000
Konfigurace frekvenčních měničů pro vysoké napětí
Konfigurace měniče PowerFlex 7000 rám „C“
Konfigurace 1
Direct-to-Drive
(AFE v provedení DTD)
____________________________________________________________________
• 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
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)
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%)
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Jmenovitý
výkon
(kW)
Jmenovitý
výkon
(k)
Kód konstrukce
Rozmčry v mm (palcích) Z
ŠxVxH
Pĝibližná
hmotnost
kg (lb)
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.
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Kontaktujte výrobní závod
4160
(50 Hz)
375 - 430
2240 - 2600
3000 - 3500
Kontaktujte výrobní závod
495 - 575
3000 - 3360
4000 - 4500
Kontaktujte výrobní závod
325 - 375
3000 - 3730
4000 – 5000
Kontaktujte výrobní závod
430 - 495
4100 - 4850
5500 - 6500
Kontaktujte výrobní závod
575
5595
7500
Kontaktujte výrobní závod
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)
Jmenovitý
výkon
(kW)
Kód konstrukce
[
Jmenovité
síģové
napčtí Z
Jmenovitý
výkon
(k)
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
Pĝibližná
hmotnost
kg (lb)
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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 %
Navštivte naše webové stránky: www.ab.com/catalogs
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
Download

Průvodce výběrem - Rockwell Automation