Elektrické pohony velkých výkonů

Prezentace na téma: "Elektrické pohony velkých výkonů"— Transkript prezentace:

1 Elektrické pohony velkých výkonů
TIA na dosah

2 Přehled měničů pro velké výkony
Řady Sinamics a Robicon Střídavé i stejnosměrné 75 kW–32 (60) MW (DC od 5 kW) 380 – 690 V // 2.4 až 13.8 kV IGBT, IGCT, HV-IGBT, tyristory jednoduché i nejsložitější aplikace vzduchové a vodní chlazení vestavné a skříňové, s transformátorem konzervativní dimenzování = dlouhá životnost

3 Pohony Sinamics – řešení pro...

4 Přehled měničů na nízké napětí
SINAMICS G130 SINAMICS G150 SINAMICS S120 SINAMICS S150 SINAMICS DC MASTER 75 – 800 kW 75 – 2700 kW 1,6 – 4500 kW 75 – 1200 kW 6 kW– 30 MW V V V V V měnič s napěťovým meziobvodem LV-IGBT měnič s napěťovým meziobvodem LV-IGBT měnič s napěťovým meziobvodem LV-IGBT měnič s napěťovým meziobvodem LV-IGBT Tyristorový, fázově řízený usměrňovač Tyristory chlazený vzduchem, kapalinově chlazený vzduchem chlazený vzduchem chlazený vzduchem chlazený vzduchem,

5 Skříňové měniče – vývoj skříní
Simulace teploty Simulace prodění vzduchu IP21 IP54 IP21 IP54 3 2 4 4 1 2 5 5 1 Perforace 4 Příčná přepážka 2 větrací mřížky 5 Průchozí přepážka 3 nadstavba Počítačová simulace pro zajištění nejvyšší kvality

6 Sinamics G150 s vodním chladičem
Konstrukce: vzduchem chlazený měnič nadstavba s výměníkem uzavřená skříň uzavřený okruh vzduchu minimální navýšení rozměrů bez náročných požadavků na kvalitu vody Použití v prostorách: bez možnosti větrání s agresivním ovzduším vysokou vlhkostí prašností

7 Sinamics G150 – univerzální skříňový pohon
robustní konstrukce přehledné zapojení Jednoduchý servis typově odzkoušené skříně EMC kompatibilní (kategorie C3/C2) niklované Cu pasoviny pro vyšší odolnost Lze integrovat široký rozsah standartní i nadstandartní výbavy

8 Sinamics G150 – univerzální skříňový pohon

9 Zpětný vliv měničů na síť Sinamics G150 Clean Power
Line Harmonics Filter compact: filtr vyšších harmonických, splňuje kompatibilní úrovně EN třídy 2, nebo IEEE 519 harmonické zkreslení nižší než 12-puls integrovaný do měniče kompaktní provedení možnost zvýšení krytí odpadají starosti s montáží není nutné dvojí jištění velmi vysoká účinnost (např. ve srovnání s AFE ) až o 50% nižší ztráty MTBF mnohem vyšší než u technologií s aktivně spínaným zdrojem ekonomické řešení pro nejnáročnější požadavky

10 Filtr du/dt plus VPL Charakteristika:
filtr zamezující du/dt namáhání vinutí motoru Dostupný ve verzi standard a compact kromě tlumivky du/dt je součástí elektronika Voltage Peek Limiter (VPL), která ořezává napěťové špičky na výstupu a vrací energii zpět do DC meziobvodu - úspora energie pro skříňové měniče je filtr verze compact vždy integrován do základní skříně – úspora místa s výhodou nasazován k motorům s neznámým stavem a provedením izolace Je použitelný i pro Sinamics G130, S120 a S150

11 Sinamics S120 – pro každou aplikaci
napětí 380 – 690 V možnost paralelního řazení a díky tomu výkony od 0,12 do 4500 kW Výhodné pro vícemotorové pohony kompaktní rozměry, vysoká modularita nízká hlučnost vysoká účinnost vhodný pro jakoukoliv aplikaci možnost 12-pulsního zapojení možnost rekuperace (výhodné řešení Smart Infeed) Brzdné odpory velkých výkonů (pro dobrždění více pohonů) široká škála aplikací, včetně integrace do ŘS Simotion

12 Sinamics S120 – kapalinou chlazené měniče
až o 60% méně zastavěného místa ve srovnání se stejnými výkony ve vzduchovém chlazení úspora místa a nákladů spojených se stavbou možnost vestavby ve vodorovné poloze (na bok) hlučnost kapalinou chlazených měničů je cca 52 db(A) (vzduchem chlazené cca 72 dB(A) úspora na protihlukových opatřeních vhodné do prostor s prachem a agresivním ovzduším až 4,5 MW pro 690 V, funkcionalita jako Sinamics S120 na zakázku vyrábíme skříně včetně výměníku

13 S120 kapalinou chlazené měniče ve skříních

14 Sinamics S150 – náročné aplikace a velký výkon
kompaktní design = minimální rozměry rozvodny velmi nízká hlučnost rekuperace „Active Infeed“ – PWM střídač s filtrací vyšších harmonických – velmi nízké zkreslení vysoká odolnost vůči nestabilitám sítě nastavitelný cosφ napětí sítě: 380 – 690 V napětí motoru: až 115% napájecího napětí výkony kW „jednomotorový pohon“ vhodný pro jakoukoliv aplikaci

15 Sinamics - reference Sinamics je již 8 let na trhu
cca velkých pohonů již pracuje celkem přes měničů je již instalováno V ČR již dodáno cca 400 ks pohonů Sinamics s výkonem nad 100 kW Aplikace na čerpadlech, ventilátorech, extrudérech, míchadlech a mlýnech energetika automobilový průmysl potravinářství železárny cementárny

16 Sinamics – reference ČR
Mondi Štětí, pohony čerpadel a ventilátorů Elektrárna Tušimice, pohony čerpadel Elektrárna Vřesová, pohony ventilátorů Plzeňská Energetika – pohony oběhových čerpadel Třinecké železárny – pohony čerpadel Teplárna Třebovice – pohony ventilátorů Cementárna Prachovice – pohony ventilátorů Cementárna Radotín – pohony ventilátorů Vršanská Uhelná – pohony pasů na bagru pro těžbu uhlí Škoda Auto – čepadla chladící okruh pohony čerpadel a ventilátorů ve spalovně Sako Brno pohon ventilátoru v aerodynamickém tunelu Audi Ingolstadt

17 Nástupce SIMOREG DC-MASTER 6RA70 založen na platformě SINAMICS
SINAMICS DC Master Nástupce SIMOREG DC-MASTER 6RA70 založen na platformě SINAMICS Integrace DC do rodiny SINAMICS Nejvyšší možná kompatibilita s 6RA70 SIMOREG DC MASTER 6RA70 SINAMICS DCM 6RA80 Od 11/2011 dostupné i ve skříňovém provedení Systém skříní Rittal TS8 Krytí IP20-54 AOP30 Hlavní stykač/ vypínač Jističe Pojistky Komutační tlumivky Výstupní vypínač Svorky vyvedené na svorkovnici, Měděné přípojnice

18 Součastný stav: Masterdrives: výběhové, od ukončen aktivní prodej, dostupnost pouze jako náhradní díl - zajišťuje servisní oddělení. SINAMICS AC: Firmwarová verze 4.4 (03/2011) – podpora nových komponentů a nových funkcí – vyžaduje Starter/Scout v. 4.2. SIMOREG DC Master 6RA70 – Pořád dostupný, předpoklad ukončení aktivního prodeje – Následně 10 let podpora v oblasti servisu a náhradních dílů. SINAMICS DC Master 6RA80: Firmwarová verze 1.3 (10/2011) - podpora nových komponentů a nových funkcí, grafické nastavení, vyžaduje Starter/Scout v. 4.2 a instalaci SSP.

19 Regulované pohony Motor n-compact a frekvenční měnič SINAMICS G150, S120 a S150 a transformátory GEAFOL tvoří vzájemně sladěný systém technické sladění garantováno výrobcem společný vývoj měničů a motorů s ohledem na transformátory vlastní výroby nejmodernější systémová zkušebna v Evropě

20 Přehled měničů NÍZKÉ NAPĚTÍ SINAMICS S110 SINAMICS S120 SINAMICS S150
0,12 – 90 kW 0,12 – 250 kW 75 – 1200 kW 1,6 – 4500 kW 200 – 480 V 240 – 480 V 380 – 690 V polohování jedné osy s asynchronním a synchronním motorem, neregulovaný Vektor, Servo, polohování pro a/synchronní, momentové a lineární motory U/f a vektorové a servo řízení,polohování, pro a/synchronní, momentové a lineární motory,volitelná rekuperace měnič s napěťovým meziobvodem LV-IGBT chlazený vzduchem Šasi Booksize Skříňové VYSOKÉ NAPĚTÍ ROBICON PERFECT HARMONY SINAMICS GM150 SINAMICS SM150 SINAMICS SL150 SINAMICS GL150 150 – kW, max. 70 MW 0,6 –10 MVA, max. 28 MVA 5 – 10 MVA, max. 28 MVA 3 – 25 MVA 2,5 – 70 MW, max. 140 MW 2,3 – 14,4 kV 2,3 kV / 3,3 kV / 4,16 kV 3,3 kV 1 – 4 kV 1,8 – 13,4 kV Multi-cell voltage-source, DC link converter 3-level NPC, voltage-source, DC link converter cycloconverter LCI (current-source DC link converter) LV-IGBT HV-IGBT HV-IGBT, IGCT IGCT tyristory chlazený vzduchem, kapalinou kapalinově chlazený

21 Robicon Perfect Harmony
200 kW–32 (60) MW 2.4 až 13.8 kV 70 až 1400A 0 až 350 Hz asynchronní i synchronní motory technologie IGBT vzduchové a vodní chlazení nízké harmonické zkreslení modulární konstrukce vestavěné zálohování

22 Koncepce měniče – výsledné zapojení
PARAMETRY vstupní transformátor primární napětí 400 V – 33 kV 3 – 6 buněk v sérii multi-level PWM výstupní napětí 2,3 – 13,8 kV kompatibilita se starými motory CELL 1 CELL 2 CELL 3 VÝSLEDEK Průběh výstupního napětí při použití 3 buněk v sérii (18-pulsní zapojení)

23 Koncepce měniče – celkové rozměry
Konvenční řešení MĚNIČ MOTOROVÝ FILTR MOTOR NAPÁJECÍ TRANSFORMÁTOR Tlumivka SS meziobvodu FILTR HARMONICKÝCH PERFECT HARMONY NAPÁJECÍ TRANSFORMÁTOR MĚNIČ MOTOR

24 Technologie zvyšující hospodárnost
FAKTORY ÚSPOR nízké spínací ztráty – zvýšená účinnost nízké harmonické zkreslení sítě – není nutno filtrovat vysoký cosφ – malé nároky na kompenzaci čisté výstupní hodnoty kompatibilita s motorem bez použití filtru bez úprav na motoru nezvyšuje hlučnost motoru použití původních kabelů dlouhé kabely

25 Hospodárnost = účinnost, kompatibilita s motorem
Účinnost měniče v závislosti na otáčkách motoru Srovnání ohřevu motoru při napájení z generátoru a z měniče Perfect Harmony

26 Technologie zvyšující hospodárnost
VÝSTUPNÍ VELIČINY 60 Hz Hz

27 Technologie zvyšující spolehlivost
FAKTORY SPOLEHLIVOSTI použití dostupných a osvědčených IGBT prvků nízká spínací frekvence jednoduché řídící obvody oddělovací transformátor odolnost vůči nestabilitám sítě použití redundantních prvků zálohované ventilátory zálohovaná elektronika zálohování výkonových prvků by-pass výkonové buňky zvyšuje dostupnost měniče proveden během 250 ms pokočilý software pro zajištění spolehlivosti procesu snadný a rychlý servis Napětí na výstupu měniče Vstupní napětí - síť

28 VN měniče - reference již přes 40 let na trhu Robicon cca pohonů Pohon turbokompresoru v rafinérii Kralupy 6 kV, 2500 kW, 260 A Robicon Perfect Harmony GEN IV, výroba Norimberk klíčový pohon rafinérie s nepřetržitým provozem je požadovaná maximální dostupnost, pohon není zálohován měnič je vybaven: redundantními ventilátory by-passem výkonových buněk softwarovým rozšířením ProToPS celá sestava je vybavena by-passem měniče pro případnou opravu za provozu Více na:

29 VN měniče - reference Pohon ventilátorů primárního vzduchu v elektrárně ČEZ Poříčí 6 kV, 1550 kW Robicon Perfect Harmony GEN IV, výroba Norimberk měnič je vybaven: redundantními ventilátory by-passem výkonových buněk

30 Náhradní díly - SparesOnWeb
Již několik let v provozu se stále širším portfoliem integrovaných produktů: Sinamics Motory AC a DC Doplnění nabídky o DC měniče Simoreg DC Master Sinamics DC Master

31 Servisní služby na produkty a systémy IA&DT:
Dodávky náhradních dílů 7 dnů v týdnu 24 hod denně. servisní smlouva - garantované reakční doby technická podpora opravy a údržba asistence při uvedení do provozu Kontakty Servis hot-line (24 hodin denně) Tel.: , , Fax: Náhradní díly a reklamace Tel.: , Fax:

32 Regulované pohony: Technická podpora: 800 122 552 Kontakty Pavel Kříž
Telefon: Martin Pochyla Telefon: Kancelář: Olomoucká 7/9, Brno Technická podpora: Katalog měničů Sinamics G150 a G130: D11 Katalog měničů Sinamics S120: PM21, D21.3 Katalog měničů Sinamics S150: D21.3