Témata
Reklama

Novinky v oblasti vysokonapěťových pohonů velkých výkonů

Společnost ABB připravila pro letošní rok několik zajímavých novinek. Na veletrhu Ampér budou představeny nn frekvenční měniče ACS 150 a ACS 350 a vy máte možnost se nyní v tomto článku seznámit s novinkami v oblasti vn pohonů.

Mezi nově uváděné produkty patří frekvenční měniče z řady ACS, konkrétně VN měnič ACS 1000i a ACS 5000, určený pro napětí až do 6 kV. Nových přírůstků doznala také oblast motorů, kde ABB představuje motory AMI s maximální standardizací a širokým rozsahem volitelného příslušenství.
Reklama
Reklama
Reklama

VN frekvenční měnič ACS 1000i

První zmiňovanou novinkou je VN frekvenční měnič ACS 1000i, který má napájecí transformátor integrován do elektrické části. Jde o měnič ve výkonové řadě 315 - 2000 kW s volitelným napájecím napětím do 11 kV a s jmenovitým napětím motoru 3,3; 4,16 a 6 kV (6 kV se zvyšovacím transformátorem).
V našich podmínkách má největší význam napěťová hladina 3,3 kV (odpovídá zapojení 6 kV motoru do trojúhelníka). Zde se výkony pohybují od 800 do 1500 kW. Měniče ACS 1000i jsou vzduchem chlazené. Jednou z jejich nesporných výhod je výrazná prostorová úspornost - napájecí transformátor není pouze připojen k boku měniče, ale je do měniče skutečně zabudován. Navíc je toto řešení díky 24pulznímu usměrňovači velmi šetrné k napájecí síti a má pochopitelně i všechny ostatní přednosti vysokonapěťové varianty (menší průřezy kabelů, výstupní sinusový filtr dovoluje použití standardního motoru bez zvýšeného izolačního stupně apod.).

Frekvenční měnič na napětí 6 kV - ACS 5000

I druhou novinkou je frekvenční měnič, tentokrát ACS 5000, který vznikl na základě dlouholetých zkušeností s vývojem a výrobou vysokonapěťových pohonů. Využívá dosavadní konstrukční bloky, které se osvědčily u předchozích řad, avšak v novém propojení, čímž se dosáhlo jak zvýšení napěťové hladiny až na 6,9 kV (4,16 a 6,0 - 6,9 kV), tak i eliminace jejich vlivu na poháněný motor a napájecí síť. Je vhodný jak pro asynchronní, tak i synchronní stroje od 5 do 23 MW. Jeho účinnost je vyšší než 98,5 %. Pro měnič byly použity spínací prvky IGCT jako ve střídačích ostatních vysokonapěťových řad, relativně nespolehlivé tavné vysokonapěťové pojistky byly nahrazeny elektronickým jištěním rovněž na bázi prvků IGCT. Toto jištění vypíná zhruba 100x rychleji než klasické. Další významnou inovací je náhrada elektrolytických kondenzátorů novým druhem svitkových, které mají i samoopravné vlastnosti.
Hlavní pozornost byla věnována uživatelsky příjemnému prostředí a snadné aplikovatelnosti. S tím souvisí i malý zastavěný objem střídače. Díky použité technologii a vodnímu chlazení se dosahuje měrného výkonu 1 MVA.m-3, a to včetně přípojů, regulace a chladicí jednotky, což je nejvyšší objemová koncentrace výkonu, jaké bylo zatím dosaženo. V řízení se používá osvědčená metoda DTC, tedy přímé řízení momentu. Ta kromě vysoké dynamiky výrazně snižuje hladinu hluku motoru.
Měnič je vybaven 36pulzním diodovým usměrňovačem, který zajišťuje prakticky sinusový průběh odebíraného proudu ze sítě. Frekvenční měniče řady ACS 5000 umožňují integraci s řídicími systémy vyšší úrovně, a to pomocí komunikačních adaptérů mnoha typů. Předností je rovněž možnost dálkové diagnostiky a monitorování provozu linkou Ethernet, např. i ze světových servisních center ABB.

Motory AMI

Motory AMI se jako třetí novinka ABB mohou pochlubit maximální standardizací a širokým rozsahem volitelného příslušenství, díky čemuž jsou použitelné pro různá průmyslová odvětví a plně splňují platné normy IEC 60034-2004. Jejich základní technická data jsou uvedena v tabulce.
Tyto motory přinášejí celou řadu vylepšených parametrů, jako jsou hluk a vibrace, kritické otáčky, účinnost, provoz s frekvenčními měniči, Ex provedení, rozšířená možnost použití kluzných samomazných ložisek apod. Standardem u motorů AMI je izolované ložisko na přední straně motoru a rovněž izolace statorového vinutí motorů standardně vyhovuje požadavkům na motory napájené z frekvenčních měničů.
Nízké hladiny hluku a vibrací bylo dosaženo díky několika faktorům. Došlo ke zvýšení tuhosti kostry stroje, nově byly navrženy výměníky v chladicím okruhu právě s ohledem na vyzařovaný hluk, a současně byly minimalizovány jejich rozměry. Omezení hluku se dosáhlo rovněž vhodným využíváním principu symetrického nebo asymetrického chlazení v závislosti na osové výšce a počtu pólů. Hladiny hluku jsou standardně ?82 dB(A), volitelné provedení hladiny hluku je ?77 dB(A).
Další významnou novinkou je možnost volby konstrukce hřídele dvoupólových motorů jako podkritické. Tím dochází k posunu prvních kritických otáček nad otáčky jmenovité a motory lze potom bez problémů provozovat s frekvenčními měniči v regulačním rozsahu od nuly do maximálních otáček. Tato možnost volby platí u dvoupólových strojů vodou chlazených, 6 kV, 50 Hz ve výkonovém rozsahu 2,8 až 5 MW.
U těchto motorů lze také zvolit variantu motoru s vyšší účinností, čímž se snižuje spotřeba elektrické energie. Účinnost je v zásadě ovlivněna materiály magnetického obvodu a vinutí. Lze volit obzvlášť nízkoztrátové plechy, měděné vinutí rotoru nebo oboje.
Motory řady AMI je možné dodávat i v Ex provedení pro prostředí s nebezpečím výbuchu (EEx nA, EEx e, EEx p) a certifikací ATEX.
Veškeré obrázky, tabulky a grafy týkající se tohoto článku naleznete v tištěné podobě časopisu.
Stanislava Esterková
060328
ABB
info@abb.cz
www.abb.cz
Reklama
Vydání #3
Kód článku: 60328
Datum: 10. 03. 2006
Rubrika: Trendy / Elektrotechnika a elektronika
Autor:
Firmy
Související články
Dopady směrnice ErP

Směrnici ErP pro konstruktéry strojů a systémů se nelze vyhnout - nedávno vstoupila v platnost druhá etapa předpisů EU o účinnosti motorů. Až dosud se průmysl zaměřoval především na elektromotory, to už ale nestačí. Chcete-li optimalizovat účinnost strojů a systémů, je třeba vzít v úvahu také spínací a jisticí přístroje.

Chytré chlazení s menším množstvím chladiva

Firma Rittal svou novou řadou chillerů Blue e s rozsahem chladicího výkonu od 11 do 25 kW významně zdokonalila svou nabídku technologie chlazení pro obráběcí stroje a rozváděče. Tím, že nová řada chillerů používá o 40 % menší náplň chladiva, stává se významným příspěvkem k ochraně životního prostředí. Uživatelé zároveň profitují z přesné regulace teploty, zjednodušeného provozu a instalace, jakož i z nových bezpečnostních funkcí. K dispozici jsou rovněž předkonfigurované sady volitelného příslušenství.

Zkraty a nadproudy bez rizika poruchy

Zkrat nebo nadproud, který může nastat na zařízení externě připojeném k rozváděči stroje, zapříčiní vybavení nadproudové ochrany, nejčastěji jističe, a tím může dojít k nechtěnému vypnutí celého stroje nebo jeho části.

Související články
Nové kabely pro obráběcí stroje

Společnost igus, v ČR zastoupená firmou Hennlich, rozšiřuje svou rozsáhlou nabídku flexibilních kabelů chainflex pro obráběcí stroje. Díky čtyřem řadám servokabelů pro pohyb v energetických řetězech lze jednoduše snížit procesní i produktové náklady při zachování vysoké kvality konstrukčního řešení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Skutečná účinnost datového centra pomocí transparentnosti napájení

V současné době se velká většina vlastníků a provozovatelů datových center při jejich správě zabývá neuvěřitelným množstvím činností. Od malých až po extrémně velká datová centra je zvláštní pozornost věnována všem aspektům jejich provozu včetně „zelené“ IT, chlazení a topologie. Velký důraz je kladen také na měření výkonu aplikací a na využívání mnoha ukazatelů výkonnosti softwaru pro zvyšování efektivity a optimalizaci. Bohužel nejsou tyto činnosti vždy tak konzistentní a komplexní, jak by mohly být. Dennis O’Sullivan, provozní specialista řešení datových center ve společnosti Eaton EMEA, zkoumá, jak by tento problém měl být řešen.

Elektrická bezpečnost je již zajištěna

Bezpečnost má v oblasti elektrických rozváděčů absolutní prioritu. Aby nedošlo ke zranění osob nebo k poškození majetku, musí být dodrženo mnoho norem a nařízení. Mezi požadavky patří i vyrovnání potenciálu mezi všemi kovovými částmi rozváděčové skříně. Systém řadově spojitelných skříní TS 8 společnosti Rittal je příkladem, jak může být bezpečnosti dosaženo v mnoha aplikacích pomocí automatického vyrovnání potenciálu bez nutnosti samostatného uzemnění všech kovových částí rozváděčové skříně.

Vnitřní instalace – rychle a pohodlně

Vysoká hustota instalace prvků ve skříních a velmi krátké projektové časy – to jsou pouze dva z faktorů, se kterými se dnes výrobci rozváděčů potýkají. V dnešní době je velmi důležité, aby instalace komponent dovnitř rozváděče proběhla co nejrychleji, a proto je žádoucí, aby instalace co nejvíce komponent probíhala současně.

Kabely a jednožiláky pro náročné podmínky

Konec roku je bilančním obdobím snad pro každou společnost a skupina Lapp není výjimkou. Při pohledu zpět na posledních 12 měsíců vidíme řadu úspěšných projektů, jako je spuštění e-shopu nebo účast na mezinárodním veletrhu Amper 2015. Kromě toho však skupina Lapp v souladu se strategií neustálých inovací vyvinula a úspěšně představila i řadu produktových novinek.

Odolné kabely pro extrémní podmínky

Ať již na severním pólu nebo v Himálaji, kabely a průmyslové konektory musejí často odolávat drsným podmínkám. Musejí vydržet velmi nízké teploty, nesmějí se rozpadnout v agresivních médiích a musejí být velice odolné vůči mechanickému namáhání.

Standardizace - kouzelné slovo pro bezporuchový provoz elektrických zařízení?

Dojde-li k poruše během řídicího procesu, je toto zpravidla monitorováno měřicí nebo senzorovou technikou. V automatizaci to může vyvolat operaci, která poruchu odstraní nebo nahlásí. Tím je tedy definován a znám stav procesu po poruše. Jestliže však dojde v řídicím rozváděči k elektrické chybě, není zpravidla automatizační technika schopna na tento stav reagovat. Dojde-li díky elektrické chybě k dalším škodám, jde většinou o časové a finanční náklady a také o delší výpadek procesu. Pro dlouhodobé zajištění a zlepšení ochrany osob a zařízení byla proto zavedena nová norma IEC 61439. Mnoho požadovaných ověřování lze přitom jednoduše docílit používáním standardizovaných produktů a řešení, což vede k vítanému zlepšení ochrany osob a zařízení.

Vyšší tempo, nižší náklady

Čas a náklady jsou při výrobě řídicích a distribučních rozváděčů stěžejním tématem. Potenciál pro zlepšení se dnes nachází v celém procesu od projektování, přes výrobu až po osazení rozváděčové skříně. Žádaná jsou přitom řešení, která automaticky vygenerují podrobné plány a dokumentaci, ale také rozváděčové skříně, které jsou konstruovány na bázi jednotné systémové platformy vhodné pro různé typy aplikací a minimalizující chybovost a čas montáže. Průkopníkem v použití těchto řešení je společnost Ripploh Elektrotechnik z Ostbevernu.

Strojové učení pro senzory

Dnes je možné nalézt mikrokontroléry (jednočipové počítače) v prakticky jakémkoli technickém zařízení počínaje pračkami až k měřičům tlaku a nositelné elektronice. Výzkumní pracovníci Fraunhoferova institutu mikroelektronických obvodů a integrovaných systémů řízení (IMS, ISŘ) vyvinuli AIfES, koncept umělé inteligence (AI) pro mikrokontroléry a senzory, který obsahuje plně nastavitelnou umělou neuronovou síť. AIfES je na platformě nezávislá knihovna pro strojové učení, kterou lze využít k realizaci samostudijní mikroelektroniky, která nevyžaduje spojení s cloudem nebo vysoce výkonným počítačem. Systém umělé inteligence určený pro senzory je schopen rozeznat rukopis a gesto, což umožňuje například zadávání vstupních dat gestem, běží-li knihovna na nositelné elektronice.

Zajímavosti ze světa 3D tisku

3D tisk nabízí stále nové možnosti uplatnění, ať už jde o vlastnosti nebo rozměry finálního výrobku, nebo o zcela nové aplikační oblasti. Jednou ze zajímavých novinek je 3D tiskárna na desky plošných spojů, která umožňuje výrobu prototypu nebo malé série během několika hodin. Nebo z jiného soudku - v největších výrobních systémech lze vytisknout plastové díly s rozměry kolem 900 mm. Pokud máte za to, že se vám investice do takového zařízení nevyplatí, není třeba zoufat, neboť technologie jsou dostupné i formou služby.

Elektricky a bez softwaru? Jde to!

Software je fenomén současné techniky. Elektrické pohony nejsou výjimkou, ale jedním z nových směrů v jejich vývoji je stále jednodušší použití a z toho vyplývající menší náklady. Pomocí elektrických pohonů tak můžete řešit mnohem více úkolů, a to i těch jednoduchých.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit