Dowiadczenia aplikacyjne napdów duych mocy Adam Pozowski For internal use only / Siemens Protection AG 2008. notice All / Copyright rights reserved. notice
Zakres dowiadcze Układy regulowane AC/AC w zakresie mocy 200-4000 kw Układy regulowane AC/DC w zakresie mocy 100 2000 kw Napicia znamionowe 400-6000 V Przemienniki z napiciowym obwodem poredniczcym Układy regulacyjne DC Page 2
Podstawowe problemy aplikacyjne Odpornona zakłócenia pochodzce od sieci zasilajcej Odpornona naraenia rodowiskowe Wzajemne dopasowanie silnika i przemiennika Zakłócanie sieci zasilajcej Page 3
Odpornona zakłócenia pochodzce od sieci zasilajcej Odpornona obnienie napicia - zakresy typowe ( do -15% ) - zakresy zaostrzone ( do -30% ) - zakresy specjalne ( do -60% ) Odpornona przepicia - stosowanie zabezpiecze półprzewodnikowych - układy z izolowanym pkt. zerowym Odpornona krótkotrwałe przerwy w napiciu - wymagania branowe Page 4
Odpornona zakłócenia pochodzce od sieci zasilajcej Page 5
Odporno Odporno na nara enia rodowiskowe na zanieczyszczenia stałe atmosfery - wykonania IP54 z chłodzeniem powietrznym - wykonania IP54 z chłodzeniem wodnym Page 6
Odpornona naraenia rodowiskowe Odpornona wysok wilgotnooraz rodowisko agresywne - wykonania IP56 z chłodzeniem wodnym oraz grzaniem antykondensacyjnym - wykonania w szafach ze specjalnym pokryciem antykorozyjnym ( Al/Zn) Page 7
Parametry napiciowe współczynnik odbicia Parametry przy modulacji PWM bez filtra wyjciowego Napicie na zaciskach silnika Page 8
Napicie na zaciskach silnika U DC = 1,35xU wej dla prostownika niesterowanego U DC = 1.5 xu wej dla prostownika aktywnego U siln = kr x U DC kr = 1.7 dla Pn>800kW do 2 dla Pn <315 kw Page 9
Napicie na zaciskach silnika Napicie sieci [V] Napicie U DC [V] Napicie U LL dla kr=1.7 [V] Napicie U LL dla kr=2 [V] 400 540 920 1080 500 675 1150 1350 690 930 1580 1860 Wartoci napina silniku dla prostownika niesterowanego Napicie sieci [V] Napicie U DC [V] Napicie ULL dla kr=1.7[v] Napicie U LL dla kr=2 [V] 400 500 690 600 750 1035 1020 1270 1760 1200 1500 2070 Wartoci napina silniku dla prostownika aktywnego Page 10
Układy napiciowe silników Silniki normowe ( do 200 kw ) U LL = 1350V ; U LE = 1050 du/dt = 1200-2000 V/µs Silniki pozanormowe ( >200 kw) Wykonanie izolacji standard U LL = 1350V ; U LE = 1050 du/dt = 1200-2000 V/µs Wykonanie izolacji wzmocnionej U LL = 2200V ; U LE = 1500 du/dt = 6000-10000 V/µs Page 11
Dławik du/dt Stosowany dla : - ograniczenia prdów pojemnociowych - ograniczenia du/dt ( w zalenoci od długoci kabla silnikowego ) Page 12
Dławik du/dt + VPL ( Voltage Peak Limitation ) Stosowany dla : - ograniczenia prdów pojemnociowych - ograniczenia du/dt do 500V/µs i U LL do U sieci x1.7 - ograniczenia prdów łoyskowych Page 13
Dławik du/dt + VPL ( Voltage Peak Limitation ) Cechy aplikacyjne : - dynamika napdu identyczna jak dla rozwizania bez filtrów - brak spadku napicia na wyjciu przemiennika - ograniczenie pików napicia na silniku do poziomu bezpiecznego VPL Wyjcie przemiennika Kable silnikowe Page 14
Filtr sinusoidalny Wpływ na silnik : - eliminacja prdów łoyskowych - zblienie napicia na zaciskach silnika do sinusoidy L1 Uwy L1 L2 L2 L3 L3 Page 15
Filtr sinusoidalny Cechy aplikacyjne : - dedykowany głównie do napdów maszyn przepływowych przez znaczce ograniczenie dynamiki i zestrojenie filtra - straty w przemienniku wysze o około 15% ( straty na filtrze ) - 12-15% spadek napicia wyjciowego przemiennika - duy gabaryt i ciar filtra - moliwostosowania nieekranowanych kabli silnikowych U siln U przem Page 16
Porównanie parametrów rozwiza filtrów kv/µs 6 Kabel ekranowany Û / V LL sieci 6 Narastanie napicia dv/dt 5 4 3 2 Bez filtra Dławik du/dt Filtr du/dt plus VPL Napicie impulsu Û LL / U sieci 5 4 3 2 Bez filtra Dławik du/dt 400V 690V 1 Filtr sinusoidalny 1 Filtr du/dt plus VPL Filtr sinusoidalny 0 0 100 200 300 Długokabla m 0 0 100 200 300 m Długokabla Page 17
Rozwizania prostowników 6 i 12-to pulsowe Page 18
Rozwizania prostowników THDI dla Pn około 4-8% Sprawno97.0% Page 19
Rozwizania prostowników Page 20
Rozwizania prostowników Page 21
Rozwizania prostowników Poziom THDI przy ok. 100% Pn ok.. 3% Sprawno około 96% Page 22
Rozwizania prostowników Poziom THDI przy ok. 100% Pn? Page 23 Sprawno?%
Rozwizania prostowników SN THDI dla Pn ok. 7% THDI dla Pn ok. 4-5 % " "!!! " Page 24
Rozwizania prostowników SN THDI dla Pn ok. 1-2 % Sprawno96.5% Page 25
Rozwizania prostowników SN THDI dla Pn ok. 8 % Sprawnook. 96.5% Page 26
Pomiary w PKN Orlen ( Tomasz Kubera ) 60 50 THDI[%] 40 30 20 10 0 I[A] 16 23 38 50 63 81 12-to pulso w y 18-to pulso w y PWM 6-cio pulso w y Page 27
Obliczenia dla sieci Page 28
Large Drives Adam Pozowski Dzikuj Page 29