Poznámky redaktora
K dalším výhodám patří kompaktní roz-
měry měniče. Úspora energie v porovnání s aktivně
spínaným usměrňovačem (AFE) značná, na
vstupu měniče lze dosáhnout o 50 % menší
ztráty. V případě měkké sítě
(typicky RSC 10) může nastat nadměrné
rozladění filtru směrem k první harmonické,
které vede k přetížení filtru proudem odebí-
raným sítě.
Tento pohon jedinečný jak z hlediska po-
užitých výkonových prvků, tak celkové kon-
cepce, která přináší variabilitu, úspornost
a velkou spolehlivost i pro menší výkony
(od 300 kW). Sériové zapojení výkonových buněk
buňka
A1
buňka
A1
buňka
A1
buňka
A1
buňka
B1
buňka
C1
buňka
A2
buňka
B2
buňka
C2
buňka
A2
buňka
B2
buňka
C2
buňka
A3
buňka
B3
buňka
C3
Obr. Oproti standardnímu prove-
dení měniče Sinamics G150 verze Clean
Power rozšířena pouze o 400 nebo 600 mm. Při příliš měkkých sítích, sí-
tích s nestabilním napětím nebo je-li poža-
dována rekuperace energie sítě, lze vo-
lit nízkoharmonický pohon Sinamics S150
nebo S120 s aktivním usměrňovačem. Jednou
z nevýhod pasivních filtrů může být kapacit-
ní zatížení sítě při vypnutém měniči. využívá nízkonapěťové spína-
cí prvky IGBT (Insulated Gate Bipolar Tran-
sistor). Měniče
Sinamics G150 Clean Power v závislosti
na výkonu dodávají v širokém rozsahu na-
pájecích napětí (380 690 V AC) a výkonů
(75 500 kW). Tranzistory střídače pracují
s poměrně nízkou spínací frekvencí, která se
pohybuje mezi 400 600 Hz, což příz-
nivý vliv ztráty výkonových prvků. Filtrace harmonického zkres-
lení integrována v měniči, a není tedy nut-
né dodatečné filtrační zařízení nebo opatření,
což spoří investice i náklady provozování
zařízení.35ELEKTRO 6/2011
téma
Šestipulzní usměrňovač vybavený filtrem
LHF plní požadavky norem IEEE 519, EN
61000-2-4 třídě při stoprocentní zátě-
ži měniče. Měnič v závislosti prove-
dení obsahuje v každé fázi několik výkono-
vých buněk, jejichž výstupy jsou zapojeny do
série (obr. výkonová buňka
(powercell). Měniče
s integrovaným filtrem LHF jsou
v těchto případech vhodným řeše-
ním. Výkonová buňka
Q1 Q3
Q2 Q4
1
2
3
T1
T2
Obr. K měniči Sinamics G150 Clean Power
je k dispozici široká nabídka volitelných roz-
šiřujících prvků. Díky absenci aktivních spínacích prv-
ků a velmi jakostnímu nízkoztrátovému os-
cilačnímu obvodu dochází pouze k minimál-
nímu dodatečnému omezení účinnosti po-
honu. Při požadavku brz-
dění měnič možné vybavit brzdovým stří-
dačem s odporníky. 6. Měnič lze dále provozovat
v uzemněných sítích (TN/TT) nebo izolova-
ných sítích (IT) při nebo Hz.
Například velmi malou poruchovost, která je
zajištěna velmi spolehlivými pasivními sou-
částkami.
Měnič frekvence Robicon Perfect
Harmony
Nízkonapěťové pohony s malým harmo-
nickým zkreslením doplňuje měnič frekvence
vysokého napětí Robicon Perfect Harmony. Uve-
dená topologie měniče Sinamics G150 za-
jistí, při vypnutí hlavního stykače měni-
če současně odpojí filtr LHF sítě. Každou buňku (obr.
Filtr typu LHF vzhledem své koncep-
ci nevyžaduje aktivní součástky ani složité
transformátory. Měnič s filtrem
LHF lze použít v případech, kdy pohon ne-
vyžaduje rekuperaci. Při napájení ze
sítě 400 V se často používá napá-
jení více pohonů z jednoho trans-
formátoru, a dvanáctipulzní zapo-
jení tedy nelze realizovat. V závislosti výkonu mě-
nič standardně dodává s pojistkovým odpo-
jovačem nebo výkonovým vypínačem, které
spolu s měničem jistí i samotný filtr. Nedochází k mechanickému opo-
třebení, zařízení odolné proti mechanické-
mu zatížení nebo elektrickým poruchám. Díky
sériovému řazení a víceúrovňovému systému
Obr. 5). Speciální software spíná buň-
ky v takové posloupnosti, aby bylo dosaženo
víceúrovňového spínání s výsledným sinuso-
vým průběhem. Základním staveb-
ním prvkem měniče tzv.
Celkové
zapojení
měniče
22 kV
50 Hz
HV CB
22 50Hz
hlavní
vinutí libo
volného
napětí
před
nabíjecí
vinutí
ovládání 400 V
pomocné
napájení
stykač
a pojistky jsou
vzájemně
blokovány
se sepnutým
HV CB
asynchronní motor
6,6 kV
200 Hz
buňka
A1
buňka
B1
buňka
C1
buňka
A2
buňka
B2
buňka
C2
buňka
A3
buňka
B3
buňka
C3
buňka
A4
buňka
B4
buňka
C4
buňka
A5
buňka
B5
buňka
C5
buňka
A6
buňka
B6
buňka
C6
. Mezi nejvýznamnější z nich
patří různé stupně krytí, nadstandardní výba-
va rozváděče, vodní chlazení, různé druhy vý-
stupních filtrů apod. Koncepce řešení i další výhody. Ve
srovnání s filtry používajícími aktivní prvky
je provozní spolehlivost (MTBF) o 75 %
vyšší. Ten využívá pro
dvanáctipulzní zapojení, přičemž
úroveň harmonického zkreslení s fil-
trem LHF v podstatě nižší než při
tomto typu zapojení.
Princip měniče založen víceúrovňové
pulzně šířkové modulaci (multilevel PWM),
která vychází sériového řazení jednotli-
vých spínacích prvků. lze popsat jako
samostatný měnič frekvence s napěťovým
meziobvodem. Sinamics
G150 vyrábí výkonu 700 kW, pro
výkony 630 možné konfigurovat
i dvanáctipulzní zapojení.
Navíc není třeba používat speciální
transformátor
