[Translate to Englisch:] Energie-Rückspeisung E145 - selbstsynchronisierend

[Translate to Englisch:] Leistungsbereich 4 bis 250 kW

für Netzrückspeisung/Netzeinspeisung:

Beschreibung

Nicht nur dem Trend folgend, sondern betriebswirtschaftlichen Notwendigkeiten und dem Umweltbewustsein genüge zu tun, waren die auslösenden Momente für diese einzigartige Lösung der Energierückspeisung.

Die beim Abbremsen von Frequenzumrichtern gesteuerten Drehstrommotoren freiwerdende Energie muß nicht mehr in Widerständen nutzlos in Wärme umgesetzt werden, sondern kann mit der Rückspeiseeinheit wieder wirtschaftlich ins Netz zurückgeführt werden. 

  Durch den Einsatz modernster IGBT-Technologie in Verbindung mit der neuesten Synchronisationssteuereinheit stand diese praxisnahe, marktgerechte Lösung am Ende einer jahrelangen, intensiven Entwicklung. Durch die Anbindung der Rückspeiseeinheit an beinahe jeden handelsüblichen 2-Quadranten-Frequenzumrichter erhält der Anwender mit geringstem Aufwand einen echten 4-Quadranten-Frequenzumrichter.

Die Installation der Rückspeiseeinheit ist sehr einfach. Anstelle des Bremsschoppers wird die Rückspeiseeinheit einerseits direkt an den Gleichspannungszwischenkreis eines oder mehrerer Frequenzumrichter angeschlossen, andererseit 3-phasig mit dem Netz verbunden.

Eigenschaften:

Leistungsbereich 4 bis 250 kW · Nahezu belibige Parallelschaltung bis in MW-Bereich möglich · kleine kompakte Baugröße / Minimale Abmessungen und Gewichte · Paralellschaltung möglich bis zu 4 Einheiten · Betriebsspannung 230, 380, 400, 440, 460, 480, 500, 690 Volt · Zentrale DC-Zwischenkreikopplung von mehreren Antriebsreglern möglich · Minimale Verluste typisch kleiner 3%, (thermisch) · cos phi =1 bei Nennlast · selbstsynchronisierend · Überlastschuz im Rückspeisebetrieb · Höchste Regeldynamik und hochdynamischen Bremsvorgängen ohne Pausenzeit · 2-Phasenbetrieb möglich · Ansteuerung über SPS möglich · Minimaler Installationsaufwand und keine Programmierung oder Einstellung notwendig · Integrierte Kommutierungsdrossel · integrierter Lüfter · Schutzfunktionen: Kurzschluß-Überstromüberwachung  · Überwachung der Kühlkörpertemperatur · Unterspannungsüberwachung · Phasenausfallüberwachung · Absicherung des Gleichstromzweiges · Meldungen durch LED's: Betrieb · Drehfeld falsch oder Phasenausfall · Kurzschluss · Übertemperatur · Sammelstörmeldung über potentialfreie Relaiskontakte und LED
 

Prinzipschaltbild:




SVC (Energierückspeiseeinheiten mit blockförmigen Netzströmen für Einschaltdauern von bis zu 50%)

Handbuch SVCX als PDF-Datei

Die Energierückspeiseeinheit SVC wurde für kurzzeitigen, hochdynamischen Rückspeisebetrieb, wie er zum Beispiel bei Hub- und Fahrantrieben von Krananlagen, diskontinuierlichen Zentrifugen oder Antrieben von Robotern, Verpackungsmaschinen und Handlingautomaten auftreten kann, entwickelt. Die Nennleistung des Typ SVC ist die Spitzenbremsleistung und kann (abhängig von der Baugröße) für max. 50% der Einschaltdauer übertragen werden. Die Rückspeisestromform entspricht im wesentlichen der Stromform des Umrichter-Eingangsstroms, ist also für normkonforme Industrienetze geeignet.

Lieferbar in folgenden Spannungen:
 

230V  ±10% SVC XXX-230-1-230 VAC 4 kW bis  115 kW (bei 230V)
380V  ±10% bis 415V ±10% SVC XXX-400-1-230 VAC 7 kW bis 250 kW (bei 400V)
440V  ±10% bis 480V ±10% SVC XXX-460-1-115 VAC 22 kW bis 160 kW (bei 460V)
500V  ±10% SVC XXX-500-1-230 VAC 22 kW bis 160 kW (bei 500V)
690V  ±10% SVC XXX-690-1-230 VAC 70 kW bis 250 kW (bei 690V)



SVCS (Energierückspeiseeinheiten mit sinusförmigen Netzströmen für Einschaltdauern von bis zu 50%)

Die Energierückspeiseeinheit SVCS wurde für kurzzeitigen, hochdynamischen Rückspeisebetrieb, wie er zum Beispiel bei Hub- und Fahrantrieben von Krananlagen, diskontinuierlichen Zentrifugen oder Antrieben von Robotern, Verpackungsmaschinen und Handlingautomaten auftreten kann, entwickelt. Die Nennleistung des Typ SVCS ist die Spitzenbremsleistung und kann (abhängig von der Baugröße) für max. 50% der Einschaltdauer übertragen werden. Der Rückspeisestrom hat einen (unter Normbedingungen) auf max. 15% reduzierten Gesamtklirrfaktor, ist also für bereits belastete Industrienetze oder auch öffentliche Netze geeignet.



SVCD (Energierückspeiseeinheiten mit blockförmigen Netzströmen für Einschaltdauern von bis zu 100%)

Handbuch SVCD als PDF-Datei (2,08 MB)

Die Energierückspeiseeinheit SVCD wurde für kontinuierlichen Rückspeisebetrieb, wie er zum Beispiel bei Prüfständen für Verbrennungsmotoren, Getrieben oder Bremsen oder Frequenzumrichtern, Wind- und Wasserkraftanlagen, Blockheizkraftwerken, Aufzügen, Wicklern oder  Dekantern auftreten kann, entwickelt. Die Nennleistung des Typ SVCD ist die Dauerbremsleistung und kann  für 100% der Einschaltdauer übertragen werden. Die Rückspeisestromform entspricht im wesentlichen der Stromform des Umrichter-Eingangsstroms, ist also für normkonforme Industrienetze geeignet.

Lieferbar in folgenden Spannungen:
 

230V  ±10% SVCD XXX-230-1-230 VAC 4 kW bis  85kW (bei 230V)
380V  ±10% bis 415V ±10% SVCD XXX-400-1-230 VAC 7 kW bis 150kW (bei 400V)
440V  ±10% bis 480V ±10% SVCD XXX-460-1-115 VAC 18 kW bis 125kW (bei 460V)
500V  ±10% SVCD XXX-500-1-230 VAC 18 kW bis 125kW (bei 500V)
690V  ±10% SVCD XXX-690-1-230 VAC 70 kW bis 150kW (bei 690V)



SVCDS (Energierückspeiseeinheiten mit sinusförmigen Netzströmen für Einschaltdauern von bis zu 100%)

Die Energierückspeiseeinheit SVCDS wurde für kontinuierlichen Rückspeisebetrieb, wie er zum Beispiel bei Prüfständen für Verbrennungsmotoren, Getrieben oder Bremsen oder Frequenzumrichtern, Wind- und Wasserkraftanlagen, Blockheizkraftwerken, Aufzügen, Wicklern oder  Dekantern auftreten kann, entwickelt. Die Nennleistung des Typ SVCDS ist die Dauerbremsleistung und kann  für 100% der Einschaltdauer übertragen werden. Der Rückspeisestrom hat einen (unter Normbedingungen) auf max. 15% reduzierten Gesamtklirrfaktor, ist also für bereits belastete Industrienetze oder auch öffentliche Netze geeignet.


SVC  für 400 V3AC (Nennspannungsbereich 380V-415VAC ±10%)
Typ Netzrück- speiseleistung ED AC Bremsstrom DC Bremsstrom Bauform H [mm] B [mm] T [mm] Gewicht  
Preis [EURO]
 
E145/SVC-007-400-1-230 7 kW <50% 10 A 13 A 1/420 420 270 295 22 kg  
a.A. 
 
E145/SVC-013-400-1-230 13 kW <50% 18 A 24 A 1/420 420 270 295 22 kg  
a.A. 
 
E145/SVC-022-400-1-230 22 kW <50% 30 A 38 A 1/500 500 270 295 26 kg  
a.A. 
 
E145/SVC-033-400-1-230 33 kW <50% 45 A 58 A 1/500 500 270 295 30 kg  
a.A. 
 
E145/SVC-045-400-1-230 45 kW <50% 63 A 78 A 1/500 500 270 295 40 kg  
a.A.
 
E145/SVC-070-400-1-230 70 kW <50% 95 A 123 A 1/601 600 270 295 51 kg  
a.A.
 
E145/SVC-090-400-1-230 90 kW <50% 126 A 157 A 1/601 600 270 295 90 kg  
a.A.
 
E145/SVC-135-400-1-230 135 kW <50% 188 A 236 A 1/601 600 270 295 100 kg  
a.A.
 
E145/SVC-160-400-1-230 160 kW <50% 226 A 279 A 3/800 800 380 395 100 kg  
a.A.
 
E145/SVC-200-400-1-230 200 kW <50% 289 A 347 A 3/800 800 380 395 115 kg  
a.A.
 
E145/SVC-250-400-1-230 250 kW <50% 360 A 433 A 3/800 800 380 395 120 kg  
a.A.
 
SVCD  für 400 V3AC (Nennspannungsbereich 380V-415VAC ±10%)
Typ Netzrück- speiseleistung ED AC Bremsstrom DC Bremsstrom Bauform H [mm] B [mm] T [mm] Gewicht  
Preis [EURO]
 
E145/SVCD-007-400-1-230 7 kW 100% 10 A 12 A 1/420 420 270 295  22 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-013-400-1-230 13 kW 100% 19 A 23 A 1/420 420 270 295  22 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-018-400-1-230 18 kW 100% 26 A 31 A 1/420 420 270 295  26 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-024-400-1-230 24 kW 100% 35 A 42 A 1/500 500 270 295  28 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-030-400-1-230 30 kW 100% 43 A 52 A 1/501 500 270 295  32 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-050-400-1-230 50 kW 100% 72 A 87 A 1/601 600 270 295  40 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-070-400-1-230 70 kW 100% 101 A 122 A 2/700 700 272 295  51 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-100-400-1-230 100 kW 100% 144 A 174 A 3/800 800 380 395  90 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-125-400-1-230 125 kW 100% 180 A 218 A 3/800 800 380 395  100 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-150-400-1-230 150 kW 100% 217 A 260 A 3/800 800 380 395  100 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-200-400-1-230 200 kW 100% 289 A 347 A 3/801 1040 380 395 115 kg  
a.A.
 
E145/SVCD-250-400-1-230 250 kW 100% 360 A 433 A 3/802 1060 380 395 120 kg  
a.A.
 

Lieferzeit ca. 4 Wochen, 50-60 Hz; Temperaturbereiche -25...+70°C (Lagerung); 5...40°C (Betrieb)


Projektierungshinweise

Alle Verbindungen sollten so kurz und induktionsarm wie möglichhergestellt werden. Zur einhaltung der EMV-Richtlinien sind geschirmte Leitung einzusetzen. Die max. Leitungsinduktivität der DC-Verbindung zwischen Antriebsregler und Rückspeiseeinheit darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Bitte geben Sie uns hierzu die von Ihnen eingesetzte max. Länge an. An den Netzanschlüssen des Leistungsteils und des Steuerteils muss eine bestimmte Phasenfolge eingehalten werden (rechtsdrehendes Drehfeld).
Bei Frequenzumrichtern, bei denen die Parameter für motorischen und generartorischen Betrieb separat einstellbar sind, empfiehlt es sich die generatorischen Parameter für die Strom- bzw. Leistungsbegrenzung unter die Maximalwerte der Rückspeiseeinheit einzustellen. In diesem Zasammenhang sind evtl. vorhandene Zeitrampen für den generatorischen Betrieb ebenfalls anzupassen.

Bei der Ermittlung der Rückspeseleistung gilt zu beachten, dass die tatsächliche momentane Rückspeiseleistung immer abhängig von der tatsächlich vorhandenen Netzspannung ist. Zur Berrechnung der Rückspeiseleistung wird folgende Formel verwendet:

P=Ueff * Ieff * Ö3 * cos j (bei Rückspeisung gilt: cos j = 1)

Die maximal mögliche Rückspeiseleistung bezogen auf den momentanen Spannungswert errechnet sich somit aus der momentanen effektiven Netzspannung und dem maximalen effektiven Gerätestrom des jeweiligen Typs.

Beispiel:
Gerätetyp E145/SVCD-045-400, maximaler effektiver Gerätestrom 65A (siehe technische Daten), Nennwert der verketteten Netzspannung z.B. 400V.
Beträgt der momentane effektive Wert der Netzspannung nur 395V oder liegt er kurzfristig sogar niedriger, so reduziert sich auch die maximale Rückspeisung:
P = 395V * 65A * Ö3 = 44470W, also rund 44,5 kW.

Bei der Parallelschaltung von Rückspeiseeinheiten ist zu beachten, dass von der Gesamtnennleistung (Summe der Einzelnennleistungen) 7% vom Gesamtwert abgezogen werden müssen.

Die Rückspeisung stellt nicht, wie ein Bremswiderstand, eine konstante Senke dar, sondern ist von den momentanen Gegebenheiten des Netzes abhängig. Kommutierungseinbrüche oder Spannungsschwankungen im Netz wirken sich im Rückstrom des Gerätes aus. Um die geforderte Leistung zurückspeisen zu können, muss bei einem kurzzeitigen Netzspannungseinbruch der Rückspeisestrom entsprechend ansteigen. Sinkt die Netzspannung für längere Zeit ab, so reduziert sich die max. rückspeisende Leistung. Fällt nur eine Phase aus, so kann das Gerät zwar weiterarbeiten, der Strom in den beiden verbliebenen Aussenleitern erhöhlt sich aber um den Faktor 1,5.

Sicherheitshinweise

  • Auf schwach- oder unbelasteten Generator sowie Stelltransformatoren darf in keinem Fall ohne vorherige Rücksprache zurückgespeist werden.
  • Ein Betrieb an ungeerdeten Netzen ist vorher Rücksprache zu nehmen / Bei Bestellung ist dir Netzform Sternpunkt anzugeben.
  • weitere Sicherheitshinweise gemäss der Betriebsanleitung beachten



Zubehör / Optionen

Die Energierückspeiseeinheiten sind für den störungsfreien Betrieb an VDE-konformen Netzen der elektrischen Energieversorgung konzipiert. Zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten und zur Erhöhung der Betriebsicherheit sind die folgenden  Optionen erhältlich:

Stromregelung IFP
Um die IGBT´s des Leistungsteils der Energierückspeiseeinheit vor Überlastung zu schützen, wird kontinuierlich an jedem der sechs Transistoren die Kollektor-Emitterspannung (UCE) gemessen. Diese Spannung liegt im Normalbetrieb bei einigen Volt und steigt im Falle einer Überlastung sehr steil an. Die UCE-Überwachung der  HBT-Treiberplatinen schaltet dann den IGBT hart ab, d.h. die Höhe der Überlast spielt für den Abschaltpunkt keine Rolle. Liegt die Überlast aber nur einige Prozent über dem Abschaltwert, ist eine solche Abschaltung meist nicht notwendig oder wünschenswert. Um diesen Effekt zu entschärfen, den Abschaltpunkt im "Kurzschlussfall" beizubehalten, im Fall einer geringen oder nur sehr kurzen Überlast aber nach "oben" zu verschieben, kann die Stromregelung eingesetzt werden. Diese besteht aus zwei Stromwandlern zur Erfassung des Netzstromes und einer Leiterkarte mit der Auswertelektronik. Tritt bei aktiver Stromregelung eine Überlast auf, so wird die Energie im DC-Kreis gespeichert, bis die Überlastsituation vorbei ist. Anschließend wird der DC-Kreis wieder auf sein Standardniveau entladen. Dieser Vorgang ist durch zwei Größen begrenzt. Zum einen darf die DC-Spannung maximal bis zum Abschaltwert des Antriebsreglers ansteigen und zum anderen dürfen die in diesem Arbeitsbereich erhöhten Verluste der Energierückspeiseeinheit nicht zum Erreichen des Übertemperaturabschaltwerts führen. Als "Nebeneffekt" ist die Stromregelung außerdem in der Lage, Überstromabschaltungen, die durch Kommutierungseinbrüche der Netzspannung verursacht werden, auszuregeln und damit für einen ungestörten Betrieb zu sorgen.

Isolationslackierung IL
Um die Elektronik der Rückspeiseeinheit vor Verunreinigungen der Kühlluft und damit Fehlschaltungen durch leitende Beläge zu schützen, besteht die Möglichkeit, alle Platinen mit einer Isolationslackierung zu versehen. Diese Option erhöht die Betriebssicherheit, befreit den Betreiber aber nicht von der Verpflichtung für die Einhaltung der Einsatzbedingungen zu sorgen, die auf der Seite elektrische Daten spezifiziert sind.

Oberschwingungsnetzfilter  SKS
Genau wie bei Standard-Frequenzumrichtern mit B6-Brückengleichrichter beträgt auch bei den Standard-Energierückspeiseeinheiten der Gesamtklirrfaktor des Netzstromes ca. 40% unter Nennbedingungen. Bei gleichzeitigem Betrieb zweier Anlagen mit gleicher Leistung (eine antreibend, eine rückspeisend) ergibt sich durch die inversen Stromrichtungen eine gute Kompensation der Netzrückwirkungen. Aber auch ohne diesen Betriebszustand ist in einem Industrienetz ein problemloser Betrieb von Frequenzumrichter oder Energierückspeiseeinheit in der Regel möglich. Bei Betrieb an einem öffentlichen Netz oder einem bereits durch andere Leistungselektronik (insbesondere I-Umrichter und Stromrichter) belasteten Industrienetz, ist jedoch meist eine Reduktion der niedrigen harmonischen Stromkomponenten sinnvoll. Die Option SKS-R (Oberschwingungsnetzfilter für Rückspeiseeinheiten) ist dann eine wirksame und preiswerte Methode, um dieses Ziel zu erreichen. Das Filtermodul SKS-R kann (auch nachträglich) an die meisten seit Mitte 2001 ausgelieferten SVC-Rückspeiseeinheiten über drei spezielle Klemmen angeschlossen werden. Der Gesamtklirrfaktor des Netzstromes kann damit auf weniger als 15% reduziert werden. Damit werden die zukünftigen Normen (geplant ist ein Grenzwert von 16%) eingehalten.

Überspannungsableiter MOV
An ungeerdeten Drehstromnetzen darf die Rückspeiseeinheit (genauso wie ein Frequenzumrichter) - neben dem Anschluss über einen Trenntransformator – nur dann betrieben werden, wenn die Anlage mit Überspannungsableitern geschützt ist. Aber auch in geerdeten Drehstromnetzen ist eine Ausrüstung mit Überspannungsableitern empfehlenswert, wenn mit Spannungsspitzen im Netz zu rechnen ist. Zur Auswahl der für die jeweilige Applikation geeigneten Überspannungsableiter wenden Sie sich bitte an einen Techniker aus unserem Haus.

Funkentstörfilter RFI
Zur Einhaltung der EMV-Vorschriften kann der Energierückspeiseeinheit  ein Funkentstörfilter der Kategorie A vorgeschaltet werden.

AC-Sicherungen FAC
Um im Falle eines Defektes eine zuverlässige und schnelle Abschaltung der Energierückspeiseeinheit sicher zu stellen, ist es notwendig, diese netzseitig mit schnellen Halbleiterschutzsicherungen abzusichern.

Externe Anzeigeplatine EAP
Die externe Anzeigeplatine kann dazu verwendet werden, die Zustandsmeldungen der Rückspeiseeinheit in einiger Entfernung (zum Beispiel in der Schaltschranktür) sichtbar zu machen.



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