De MVW3000-middenspanning frequentieomvormer zorgt voor een hoog rendement, vermogensdichtheid en betrouwbaarheid. De regelaar wordt verkocht als een compleet systeem, geïntegreerd in een schakelkast. WEG lanceert deze nieuwe reeks regelbare aandrijvingen voor spanningen van 2,3 kV tot 8 kV en vermogensniveaus van 280 kW tot 2400 kW.
Deze lijn is gebouwd met multilevel-technologie en trapsgewijze H-bruggen (CHB, cascaded H bridges). De multilevel-topologie steunt op de serieschakeling van drie tot tien laagspanning (690 V) voedingsmodules en IGBT’s in H-configuratie, afhankelijk van de uitgangsspanning.
Hierdoor kunnen op economische wijze spanningsniveaus in het middenspanningsrange worden bereikt door het toepassen van beproefde, gestandaardiseerde laagspanningscomponenten (diodes, IGBT’s en kunststoffolie condensatoren). Het bijzondere is dat de MVW3000 wordt geleverd als totaalsysteem, geïntegreerd in een schakelkast, inclusief middenspanningsisolator, zekeringen, multilevel-vermogenstransformator en frequentie-omvormer.
Voor middenspanning
De huidige spannings- en vermogensrange is slechts de eerste fase in de productevolutie. Er zijn nu al op aanvraag hogere spannings- en vermogensniveaus beschikbaar, aldus WEG. De MVW3000 is een high performance totaaloplossing die bijkomende middenspanningsschakelapparatuur overbodig maakt.
De frequentieomvormer biedt goede ingangs- en uitgangsparameters, energie-efficiëntie, hoge beschikbaarheid, eenvoudig onderhoud en modulaire opbouw. Dit maakt van deze frequentieregelaar een geschikte aanvulling voor alle in de handel verkrijgbare middenspanningsmotoren en een goede keuze voor retrofitprojecten dankzij de virtuele sinusoïdale omvormeruitgangsspanning.
De MVW3000 biedt goede prestaties. De netvoedingsfactor is hoger dan 0,95 voor het volledige toerentalbereik van de motor, zonder extra harmonischen-filter- of compensatiecondensatoren. De geïntegreerde toestelarchitectuur levert goede prestaties voor de harmonische vervorming van de netstroom en de netspanning (THD I/V en TDD) conform W, IEC 61800-3 en G5/4-1. De omvormer beantwoordt aan de in deze normen gespecificeerde limieten, zelfs in de basisconfiguratie.
Het rendement van de omvormer, inclusief de transformator, ligt hoger dan 95% voor het volledige toerentalbereik van de motor en bedraagt meer dan 96% met belastingniveaus boven de 40%. Het laadcircuit voor de multilevel-vermogenstransformator verzekert het magnetiseren van de kern van de transformator zonder inschakelstromen en het langzaam laden van de DC-tussenkringcondensatoren voor de omvormertrap.
Techniek
De vermogenstransformator maakt het mogelijk om de netspanning aan te passen aan de uitgangsspanning van de motor en om de common-mode spanning op de motorwikkeling te verminderen. De trafo verkleint ook de common-mode stromen die door de motorlagers gaan en zorgt zo voor een maximale levensduur van deze lagers.
De interfaces tussen de CPU van de frequentieomvormer en de vermogenstrap voor IGBT-aansturing, temperatuurbewaking, spannings- en stroomterugkoppeling worden gelegd met behulp van glasvezelverbindingen. Dit gebeurt om de ongevoeligheid voor ruis te verhogen en om te zorgen voor een doeltreffende isolatie tussen de controle- en stroomvoorzieningssecties.
De vermogenstrappen (H-bruggen) worden voorzien van kunststoffolie condensatoren, halfgeleider zekeringen en een automatische omvormeromloopfunctie voor een grotere beschikbaarheid van het systeem bij het optreden van een fout. De virtuele sinusoïdale uitgangsspanning en -stroom beperken het vermogensverlies, de vibraties en de sliptrillingen in de motor.
Gebruik en onderhoud
Voor een verhoogde betrouwbaarheid en systeembeschikbaarheid is de MVW3000 voorzien van beveiligingen tegen overbelasting, oververhitting en rotorblokkering van de motor. Ook de temperatuur van de vermogenstrap en de transformator wordt permanent gecontroleerd.
De insteekbare vermogenstrappen vergemakkelijken het onderhoud en staan borg voor een snelle vervanging. Het systeem kan optioneel worden uitgerust met de gebruikelijke industriële communicatieprotocollen, zoals Modbus, Profibus, Devicenet en Ethernet.
