Algemeen

400V Matrix omvormer zonder DC tussenkring

Het principeschema van de matrixconverter. In werkelijkheid heeft de U1000 negen bi-directionele schakelaars (foto: Yaskawa)

De U1000 Matrix converter van Yaskawa is een omvormer met energieterugwinning die rechtreeks aan het net kan worden aangesloten. Hij heeft geen traditionele DC tussenkring met diodes en condensatoren maar negen bidirectionele schakelaars waarmee rechtstreeks vanuit een driefasen wisselstroom een variabele spanning met variabele frequentie gemaakt kan worden.

Yaskawa is de enige fabrikant die een in serie geproduceerde matrixomvormer in zijn programma heeft. De U1000 verschilt fundamenteel ten opzichte van een conventionele omvormer. Het is in basis een heel eenvoudig ontwerp zonder DC buffer met gelijkrichter en condensatoren zoals die in een conventionele DC bus omvormer zijn gemonteerd. De Matrixomvormer heeft negen bi-directionele schakelaars die het mogelijk maken om een variabele spanning en variabele frequentie rechtstreeks vanaf de driefasen netvoeding te creëren. Deze opzet maakt het mogelijk om ook het volledige vermogen aan regeneratieve stroom in het voedingsnet terug te leveren. Deze matrixomvormer lost vele problemen op die veroorzaakt worden door het laden en ontladen van de condensatoren. Door de compacte bouwvorm is de U1000 een praktisch alternatief voor aandrijfprojecten met veelvuldige of continu stroomregeneratie.

Matrix2
De nieuwe, compacte matrixconverter maakt energie-efficiënte terugvoeding van overtollige remenergie mogelijk (foto: Yaskawa)

In de industrie worden standaard AC-DC-AC frequentieregelingen toegepast voor motoraansturingen om AC motoren flexibel in toerental en koppel te kunnen aandrijven en gecontroleerd te laten stoppen. De laatste jaren is hier ook het regeneratieve marktsegment van motorenergie terugvoeren in het voedende net bij gekomen. De gebruikte technologie heeft enkele kenmerken. Er ontstaat harmonische vervorming van de ingangsstroom die met filters gecompenseerd moet worden. Remweerstanden vernietigen energie en genereren veel warmte. Interne condensatoren zijn aan slijtage onderhevig en er is veel warmteontwikkeling in de schakelkast. De installatie moet zwaarder worden uitgevoerd en de noodzakelijke filters en remweerstanden hebben relatief veel ruimte nodig.

Werking Matrixtechnologie

Bij de matrixtechnologie wordt de driefasen ingangsspanning direct ‘geschakeld’ op de UVW motor aansluitingen, er is dus geen DC tussenkring aanwezig en of benodigd. Dit schakelen gebeurt door een aantal IGBT’s, die met een specifiek algoritme de juiste uitgangsspanning en frequentie creëren door ingaande fases te verbinden met de UVW motoraansluitingen. Eventuele lastvariaties of pendelende last tussen motorisch en regeneratief bedrijf worden direct opgevangen. Een ervaren aandrijfspecialist zal geen onderscheid waarnemen in zowel ‘open loop’ als ‘closed loop’.

Voordelen

Het rendement van de matrixtechnologie is beter dan bij een conventionele frequentierelaar en/of vierkwadrantenregelaar. Er is minder warmteontwikkeling in de kabels en de transformatoren. De transformatoren en de kabels hoeven hierdoor ook minder capaciteit te hebben. Dit scheelt aanzienlijk in de aanschaf. Er zijn geen slijtagegevoelige onderdelen zoals condensatoren. Er zijn geen dure compensatiefilters nodig want een EMC filter is standaard ingebouwd. Bij een uitbreiding van een fabrieksinstallatie hoeft de compensatiecapaciteit dan ook niet aangepast te worden.

Door de laag-harmonische vervuiling kan remenergie van een aangesloten motor rechtstreeks teruggeleverd worden aan het net of door andere gebruikers van de installatie (bijvoorbeeld verlichting of luchtbehandeling) gebruikt worden. Yaskawa claimt voor de U1000 een rendement van meer dan 96%, ruimtebesparing tot wel 50%, snellere installatie, tot 70% minder bekabeling, geen compensatiefilter benodigd, minder warmteontwikkeling en minder harmonische vervuiling. De U1000 is concurrerend in aanschaf als de extra installatiekosten van een zwaardere installatie en compensatiecapaciteit bij gebruik van conventionele omvormers wordt meegerekend.

Het complete artikel vindt u in het oktober-nummer van Aandrijftechniek.

  • Artificial Intelligence in Onderhoud

    Woensdag 19 mei 10.00 – 10.45 uur Het verbinden van machines met de cloud is een eerste stap in het inzichtelijk maken van big data. U bepaalt echter de waarde ervan. Machine Learning-algoritmen identificeren anomalieën binnen de enorme hoeveelheden gegenereerde gegevens. Door Machine Learning te… Lees verder →

  • Parker instrumentatiecatalogus

    Parker presenteert nieuwe instrumentatiecatalogus

    Parker heeft een nieuwe catalogus voor zijn uitgebreide programma instrumentatie uitgebracht. (foto: Parker)Met de meest recente uitvoering van de H-serie focust Parker op veiligheid, betrouwbaarheid, efficiënt gebruik en verminderde lekkage. Dit alles wordt gecombineerd met de opgebouwde expertise op het gebied van corrosiebestendige legeringen. Parker… Lees verder →

  • Lovato frequentieregelaars

    Nieuwe compacte Lovato frequentieregelaars

    De nieuwe VT1-frequentieregelaars zijn verkrijgbaar in vermogens van 0,2 kW tot 2,2 kW. (foto: Lovato Electric)De eenvoudige, compacte en veelzijdige VT1-frequentieregelaars van Lovato Electric zijn een oplossing voor talloze industriële en service toepassingen. Ze zijn ontworpen om driefase motoren aan te sturen, bijvoorbeeld pompen, ventilatoren,… Lees verder →

  • Baumüller Sesto mobiele robot

    Baumüller breidt programma uit met mobiele robots

    Baumüller breidt zijn productassortiment voor gedigitaliseerde productie uit met autonome mobiele robots. (foto: Baumüller)Baumüller kondigt een samenwerking aan met Sesto Robotics in Singapore. Het bedrijf uit Neurenberg versterkt daarmee zijn systeem en oplossingsactiviteiten via Baumüller Anlagen-Systemtechnik uit met autonome mobiele robots (AMR’s) voor de flexibele… Lees verder →

  • T-Systems en AWS in 5G en Edge

    T-Systems en AWS bundelen 5G en Edge oplossingen

    T-Systems en AWS werken samen in een framework van een snel 5G Campus Netwerk, edge cloud en digitale oplossingen voor de industrie. (ill.: T-Systems)T-Systems en AWS (Amazon Web Services) lanceren een framework van een snel 5G Campus Netwerk, edge cloud en digitale oplossingen voor de… Lees verder →

  • ZF Marine transmissie buitenboordmotor

    ZF Marine lanceert 2-gangs transmissie voor buitenboordmotoren

    ZF Marine heeft een nieuwe transmissie met twee versnellingen ontwikkeld voor de V12 Verado buitenboordmotor van Mercury Marine. (foto: ZF Marine)ZF Marine heeft een nieuwe transmissie met twee versnellingen ontwikkeld als onderdeel van de nieuwe V12 Verado buitenboordmotor van Mercury Marine. De overbrenging is het… Lees verder →

  • Schaeffler componenten

    Nieuwe Schaeffler componenten voor robots en cobots

    De combinatie van de tandwieloverbrenging, hoekcontactnaaldlagers en zorgt voor een compact totaalsysteem met hoge dynamiek en prestaties. (foto: Schaeffler)Schaeffler presenteert op de Hannover Messe Digital Edition virtueel innovaties op het gebied van robotica en diensten. De onderneming ziet bijzondere kansen om synergieën voor de bouw… Lees verder →

  • Samenwerking Volvo en Aurora

    Volvo en Aurora samen in autonome transportoplossingen

    Volvo Autonomous Solutions werkt met Aurora samen aan autonome transportoplossingen. (foto: Volvo) Volvo Autonomous Solutions is een samenwerking aangegaan met het Amerikaanse bedrijf Aurora om gezamenlijk wereldwijd toonaangevende autonome transportoplossingen op schaal te ontwikkelen. De samenwerking richt zich in eerste instantie op de ontwikkeling en… Lees verder →

  • Hermes Award 2021 Rexroth Thomas Fechner

    Bosch Rexroth wint technologieprijs Hermes Award 2021

    Thomas Fechner, Senior Vice President Product Area New Business, Bosch Rexroth neemt de Hermes Award in handen (foto: Deutsche Messe)De Hermes Award 2021 gaat naar Bosch Rexroth. Het bedrijf won de prijs met ’s werelds eerste elektrische actuator voor de aansturing van proceskleppen onder water.… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven