Uebersicht Powerflex 7000

PowerFlex™ 7000 ist ein weltweit Massstäbe setzendes Produkt
für fast alle Anwendungsfälle von drehzahl-geregelten
Mittelspannungsantrieben. Das innerhalb der PowerFlex™
Antriebsfamilie einheitliche Konzept inklusive Schnittstellen hilft
Ihnen bei der Realisierung Ihrer Automatisierungslösung Zeit und
Geld zu sparen.
Zur Unterstützung von Allen-Bradley Antrieben stehen Ihnen
weltweit Spezialisten zur Verfügung. Darüber hinaus bieten wir
mit 'Global Technical Services' ein weites Spektrum technischer
Dienstleistungen und Erfahrungen an um Ihnen den Unterhalt zu
erleichtern und Ihre Produktivität zu verbessern.
Rockwell Automation hat sich verpflichtet Sie bei Ihrem
Bestreben zu unterstützen, immer höhere Kundenanforderungen
in puncto Quantität, Qualität, Kosten und Zeit zu erfüllen. Mit
unseren Möglichkeiten werden wir Ihr Partner für die 'Complete
Automation'.
PowerFlex™ 7000, PowerCage, die PowerFlex™ Antriebsfamilie
und Complete Automation, sowie die Graphik zu Complete
Automation sind Warenzeichen von Rockwell Automation.
DeviceNet ist ein Warenzeichen der Open DeviceNet Vendor
Association.
ControlNet ist ein Warenzeichen von ControlNet International, Ltd.
Produktdaten
Standards
Frequenzumrichter - Type
Leistungshalbleiter
Leistungsbereich
Motor-Typen
Spannung-Toleranz
Eingangfrequenz
Ausgangsspannung
Ausgangsfrequenz
Ausgangsform von
Strom & Spannung
Eingangs Gleichrichter
Typen
Eingangs
Spannungsschutz
Wirkungsgrad
Verfügbarkeit
Modulation Technik
Reglungs Algorithmen
Drehzahlrückführung
optional
Parameter Adaption
Überlastvermögen
Drehzahlgenauigkeit
Bedieneinheit
Analoge Eingänge
Analoge Ausgänge
Externer Ein - Ausgänge
Kommunikation
Schutzart
Umgebungs Temp.
Kühlungsart
Relative Luftfeuchtigkeit
Aufstellungshöhe
Beschichtung
CSA, UL, IEC, IEEE, NEMA, ANSI,
Puls Weiten Moduliert, Rückspeisefähig
Symmetrical Gate Commutated Thyristor (SGCT)
150-6700 kW (200-9000 HP)
Asynchron, Synchron
+ /-10% der Netz Nennspannung
50 / 60 Hz, + /-10%
0-2300 , 0-3300, 0-4160, 0-6600 V
0 -75 Hz
nahezu sinusförmig, THD ca 5%
6 Puls, 18 Puls, PWM
Metall-Oxid Varistoren
> 98.0% bei Nennlast und Nenndrehzahl
> 99.9%
Synchrone Puls Weiten Modulation (PWM) mit
selektiver Oberschwingungs Eliminierung (SHE)
Direkte Vektor Regelung - ohne
Indirekte Vektor Regelung - mit
Drehzahlrückführung
Selbstoptimierend während Inbetriebnahme
110 %-1 min / 150 %-1 min
0.1% ohne Drehzahlrückführung
0.1% mit Drehzahlrückführung
40-Zeichen / 16-Zeilen LCD
(1) Isoliert, (1) Nicht-isoliert 4-20 mA / 0-10 V
(1) Isoliert, (7) Nicht-isoliert 4-20 mA / 0-10 V
16 digitale Eingänge / 16 digitale Ausgänge
RS-232, Remote I/0, DeviceNet, ControlNet
IEC: IP21 / NEMA: type 1 mit Abdichtung
0-40°C (32-104° F)
Luft- oder Wasserkühlung
95%, nicht kondensierend
1000m (3300 Fuss) über dem Meeresspiegel
ohne Leistungsreduktion
Pulver Epoxyd Auftrag
www.rockwellautomation.com
Weltweite Hauptverwaltung
Rockwell Automation, 777 East Wisconsin Avenue, Suite 1400, Milwaukee, WI 53202-5302, USA, Tel.: +1 414 212 52 00, Fax: +1 414 212 52 01
Hauptverwaltung für Allen-Bradley, Rockwell Software und Global Manufacturing Solutions
Europa/Naher Osten/Afrika: Rockwell Automation SA/NV, Vorstlaan/Boulevard du Souverain 36, 1170 Brüssel, Belgien, Tel.: +32 (0)2 663 06 00, Fax: +32 (0)2 663 06 40
Hauptverwaltung für Dodge und Reliance Electric
Europa/Naher Osten/Afrika: Rockwell Automation, Brühlstraße 22, 74834 Elztal-Dallau, Deutschland, Tel.: +49 (0)6261 9410, Fax: +49 (0)6261 17741
Hauptverwaltung Deutschland, Düsselberger Straße 15, 42781 Haan, Tel.: +49 (0)2104 960 0, Fax: +49 (0)2104 960 121, www.rockwellautomation.de
Verkaufs- und Supportzentrum Schweiz, Hintermättlistraße 3, 5506 Mägenwil, Tel.: +41 (0)62 889 77 77, Fax: +41 (0)62 889 77 66, www.rockwellautomation.ch
Medium Voltage Business, 135 Dundas Street, Cambridge ON N1R 5X1 Canada, Tel: (1) 519 740-4100, Fax: (1) 519 740-4173
Hauptverwaltung Österreich, Kotzinastraße 9, 4030 Linz, Tel.: +43 (0)732 38 909 0, Fax: +43 (0)732 38 909 61, www.rockwellautomation.at
Web Site:
www.abpowerflex.com
Medium
Voltage
Products, 135 Dundas Street, Cambridge, ON, N1R 5X1 Canada, Tel: (1) 519.623.1810, Fax: (1) 519.623.8930, www.ab.com/mvb
Publikation 7000-BR001E-DE-P – Februar 2003
Ersetzt Publikation 7000-BR001B-DE-P – Dezember 2000
Copyright © 2002 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. Gedruckt in Kanada
Zuverlässigkeit
beginnt hier
PowerFlex™ 7000
Mittelspannungs
Umrichter
PowerFlex 7000 Mittelspannungs Umrichter - Übersicht
PowerFlex 7000 Baugrösse"A"
• Leistungsbereich 150-900kW
• 2400-6600V Netz / Motorspannung
• Luftgekühlt
• ÄÄusserst kompakte Abmessungen
• Drei netzseitige Varianten für optimale Flexibilität
a) Umrichter, gespeist durch externen Trenntransformator
b) Umrichter mit integriertem Trenntransformator bis max 6.6 kV
c) Umrichter mit integrierter Netzdrossel und Hauptschütz
• Dimensionierung für Pumpen / Lüfter Kennlinie mit max. 110% Überlast
• Zwei Varianten des Netzgleichrichters:
1. PMW, aktiver Gleichrichter für minimale Oberschwingungen, hohen
Leistungsfaktor und einheitliche Leistungshalbleiter
2. 6-Puls Gleichrichter als kostenoptimierte Lösung
• Minimaler Installationsaufwand durch je ein 3-phasiges Netz- und Motorkabel
PowerFlex™ 7000
Ihr Erfolg baut auf ihn
Überlegenes Konzept
PowerFlex 7000 Baugrösse"B"
In dem Masse wie Technologien weiter entwickelt werden und Produkte und
Prozesse optimiert werden, fordern unsere Kunden Frequenzumrichter, die noch
kostengünstiger, noch zuverlässiger und noch einfacher zu bedienen und zu warten
sind. Rockwell Automation hat diese Ansprüche mit dem PowerFlex™ 7000
Mittelspannungs Frequenzumrichter erfüllt. Der PowerFlex™ 7000 wurde aus der
Erfahrung mit dem weltweit am meisten installierten Mittelspannungs Umrichter
entwickelt, basiert auf bewährter Leistungshalbleiter Technologie mit neuesten
Weiterentwicklungen und mit einem gemeinsamen Konzept über die gesamte
PowerFlex™ Antriebsfamilie.
• Mittlerer Leistungsbereich ca. 500-4200kW
• 2400-6600V Netz / Motorspannung
• Luftgekühlt
• Kompakte Abmessungen im mittleren Leistungsbereich
• Dimensionierung „normal duty" für Antriebe mit Pumpen / Lüfter Kennlinie,
110% Überlast während 1 Minute aus 10 Minuten
• Dimensionierung „heavy duty" für Konstantmoment Anwendungen,
150% Überlast während 1 Minute aus 10 Minuten
• Drei Varianten des Netzgleichrichters:
1. PWM, aktiver Gleichrichter für minimale Oberschwingungen, hohen
Leistungsfaktor und einheitliche Leistungshalbleiter
2. 18-Puls Gleichrichter für niedrige Oberschwingungen und Speisung aus Netzen ?
10 kV über Trenntransformator
3. 6-Puls Gleichrichter für kostenoptimierte Lösung
Herausragende Zuverlässigkeit
Die meisten Mittelspannungs Umrichter regeln zentrale Funktionen industrieller
Prozesse. Zuverlässigkeit ist daher der zentrale Anspruch. Im PowerFlex™ 7000
werden modernste symmetrische Gate kommutierte Thyristoren mit integrierter
Gate Ansteuerung eingesetzt. Denn höchste Zuverlässigkeit resultiert
aus besten Leistungshalbleitern und der vergleichsweise geringsten
Zahl von Komponenten und Verbindungsstellen aller
verfügbaren Mittelspannungs Umrichter .
PowerFlex 7000L Baugrösse"C"
• Hoher Leistungsbereich 2000-6800kW
• 4160 bis 6600V Netz / Motorspannung
• Geschlossenes Flüssig-Kühlsystem mit externem Luft / Wasser
oder internem Wasser / Wasser Wärmetauscher
• Dimensionierung „normal duty" für Antriebe mit Pumpen / Lüfter
Kennlinie
• Dimensionierung „heavy duty" für Konstantmoment Anwendungen
• Zwei Varianten des Netzgleichrichters
1. PWM, aktiver Gleichrichter für minimale Oberschwingungen,
hohen Leistungsfaktor und einheitliche Leistungshalbleiter
2. 18-Puls Gleichrichter für niedrige Oberschwingungen und
Speisung aus Netzen ? 10 kV über Trenntransformator
Gemeinsame Vorzüge:
2
• Sinusförmige Umrichter Ausgangsströme und -spannung (=Motorspannung) erlauben den Betrieb bestehender Motoren ohne erhöhte
Isolations- oder Lagerbelastung, sofern Netzgleichrichter mit Trenntrafo gewählt.
• Netzrückspeisung bei Verzögerung von Trägheitsmassen oder generatorischen Lasten prinzipbedingt vorhanden.
• Minimierte Anzahl von Leistungskomponenten für maximale Zuverlässigkeit, kombiniert mit einem überlegenem Kühlkonzept bei
gleichzeitig einfachster Zugänglichkeit im Servicefall
• Minimaler Installationsaufwand durch je ein 3-phasiges Netz- und Motorkabel für PWM- und 6-Puls Gleichrichter.
Die 18-Puls Lösung erfordert drei 3-phasige Kabel zum Umrichter und ein 3-phasiges Motorkabel.
• Vielfache Feldbus-Vernetzungsmöglichkeiten (Option)
• Erfüllt alle gängigen Vorschriften CE, IEC, UL, NEMA, CSA
• Phasensynchrones Umschalten zwischen Umrichterbetrieb und Netzbetrieb als Option verfügbar.
11
Leicht zu
nutzende
Bedieneinheit
PowerFlex™ 7000 Bedieneinheit
16 Zeilen / 40 Zeichen, interaktiv geführte Vorgänge
für Inbetriebnahme, Betriebsanzeige und Diagnose.
Membran - Tastatur mit Funktionstasten, Cursor
Navigation und Zahlenblock für Auswahl von
Menues, Parameter Selektion und Dateneingabe.
Standardset aus Tastern und Wahlschaltern enthält
NOT-AUS, Start, Stop, Umschaltung Lokal Fernbedienung und lokaler Drehzahl Sollwert.
Zahlreiche Optionen verfügbar.
Interaktives Inbetriebnahme Programm des
PowerFlex™ 7000
Alles an der Bedieneinheit des PowerFlex™ 7000 ist auf eine Devise
ausgerichtet: Benutzerfreundlichkeit ! Dies beginnt bei der über Speicherkarten
ladbaren zweiten Sprache neben Englisch.
Die interaktive Inbetriebnahme hilft dem Benutzer die erforderlichen Parameter
in strukturierter Form einzugeben oder auch nur eine Auswahl zu treffen.
Warnungen oder Kommentare erscheinen auf dem grossen Bildschirm mit
vollständigem Kommentartext. Die interaktive Inbetriebnahme in Verbindung
mit der Auto-Tuning Funktion erlaubt es in kürzester Zeit den Umrichter an den
Motor, die Last und die Übertragungsstrecke mit ausreichender Genauigkeit
anzupassen.
Grosse kombinierte Text / Graphik Anzeige
Niedrige Gesamtkosten über den
Lebenszyklus
Minimierte Gesamtkosten eines Mittelspannungs
Antriebs umfassen nicht nur den Kaufpreis sondern
enthalten den gesamten Lebenszyklus der Anlage von
der Installation über den laufenden Betrieb.
PowerFlex™ 7000 spart Zeit und Geld gleich von
Anfang an. Durch Merkmale wie die bereits
vorprogrammierten Parameter werden Inbetriebnahmen
auf wenige Stunden reduziert. Die hochentwickelten
Leistungshalbleiter im PowerFlex™ 7000 bedeuten
Kosteneinsparungen durch reduzierte Anzahl von
Komponenten und einen noch zuverlässigeren Antrieb,
was geringere Unterhaltszeiten und weniger Ersatzteile
bedeutet.
Einfache Bedienung und Unterhalt
Von Anfang an wurde der PowerFlex™ 7000 Umrichter entwickelt mit
hoher Priorität auf einfacher Inbetriebnahme, einfachere Bedienung und
Unterhalt. Alle PowerFlex™ Antriebe zeichnen sich durch eine
anwenderfreundliche Bedieneinheit aus mit interaktiver Bedienerführung,
die Sie Schritt-für-Schritt durch die Inbetriebnahme führt. Die patentierten
PowerCage™ Module vereinfachen den Unterhalt durch einen schnellen
und einfachen Zugriff auf die
Leistungshalbleiter, ohne weitere Teile aus dem Antrieb demontieren zu
müssen. In wenigen Minuten können neue Leistungshalbleiter installiert
werden.
Der grosse Bildschirm der Bedieneinheit mit 16 Zeilen, 40 Zeichen erlaubt es
Text und Graphik übersichtlich darzustellen. Prozessdaten wie Drehzahl,
Spannung, Strom oder Last sind in konfigurierbaren Balkenanzeigen darstellbar.
Antriebs-Identifikations-Modul mit vorparametrierten Daten
Ein individuelles Identifikationsmodul ist Bestandteil von jedem PowerFlex™
7000. Darin werden projektbezogene Daten über die Applikation und die
Auftragsabwicklung gespeichert. Dazu gehören Auftragsdaten, Firmware
Version, Daten zu Optionen und spezieller Hardware, Einstellungen zum
Testlauf im Werk, aber auch Applikationsdetails. Durch das IdentifikationsModul wird ein Teil der Inbetriebnahme ins Werk vorverlegt und verkürzt,
letztlich die Inbetriebnahme beim Kunden.
10
* Patent Pending
Fortschrittliche Technologie...
. . . wir wissen, Ihr Ruf
hängt davon ab.
Einfache, zuverlässige Struktur des Leistungsteils
Der PowerFlex™ 7000 als PWM (Puls Weiten Moduliert) Umrichter mit
symmetrischen Gate kommutierten Thyristoren (SGCT) und
Spitzensperrspannungen bis 6.5 kV pro Modul erlaubt die niedrigste Anzahl von
Leistungshalbleitern im Vergleich zu jeder anderen Umrichterstruktur für
Mittelspannung. Der Leistungsteil nutzt als DC-Zwischenkreis eine Induktivität,
die gleichzeitig strombegrenzend wirkt. Damit ist der PowerFlex™ 7000
prinzipbedingt ein Umrichter ohne notwendige interne Sicherungselemente und
zudem rückspeisefähig zum Netz. Das Resultat ist ein einfaches, robustes
Leistungsteil mit minimierter Anzahl von Komponenten und höchster
Zuverlässigkeit.
Standard Motoren ohne Leistungsreduktion
Es war schon immer ein Markenzeichen der Mittelspannungs Umrichter
von Allen-Bradley die Wicklung von Motoren durch Vermeidung grosser
du/dt zu schonen. Der PowerFlex™ 7000, seit 1990 nun als dritte
Generation im Markt ist da keine Ausnahme mit nahezu sinusförmigem
Ausgangsstrom und -spannung bei allen Drehzahlen und Lasten. Standard
Asynchron- und Synchron-Motoren sind ohne Leistungsreduktion
einsetzbar ! Spezielle, höher isolierte Motoren für Umrichterbetrieb sind
nicht erforderlich, weshalb der PowerFlex™ 7000 die erste Wahl ist für
Modernisierungsprojekte mit bestehenden, älteren Motoren.
Direkte Vektor Regelung ohne externe Drehzahl
Rückführung
'Direct Vector Control' (DVC) als angewendeter Regelungs-Algorithmus
bedeutet, dass die Lage des Motorflusses (über die Messung von
Motorspannung und -strom) gemessen wird. Im Gegensatz dazu, gibt es
zahlreiche Methoden, bei denen der Motorfluss auf Grundlage diverser Motorparameter und durch Rückführung der Motordrehzahl bestimmt wird. Vektor
Regelung mit Drehzahlrückführung ist optional auch für Anwendungen mit
kontinuierlichem Betrieb < 6Hz oder mit hohen Überlastmomenten in diesem
unteren Drehzahlbereich verfügbar. In jedem Fall wird anders als bei einer
V/Hz Vorgabe das Moment des Motors geregelt oder begrenzt ohne Einfluss
auf den Motorfluss, d.h. ähnlich wie bei einem Gleichstrom Antrieb.
Kein zusätzlicher thermischer oder durch
Spannungs-Spitzen bedingter Stress für die
Motorisolation im Vergleich zu Betrieb direkt
am Netz
Das PWM Schaltmuster des PowerFlex™ 7000 ist zur Ausgangsfrequenz
synchronisiert und auf die Unterdrückung der Oberschwingungen zum
Motor optimiert, speziell bei niedrigeren Drehzahlen. Die
Oberschwingungen höheren Grades werden durch die Kombination des
PWM Musters mit einem integrierten Motorfilter Kondensator
unterdrückt. Es gibt keine relevante zusätzliche Motorerwärmung oder
Spannungsbelastung für die Isolierung des Motors im Vergleich zum
Netzbetrieb.
SGCT-der ideale Leistungshalbleiter für
Mittelspannungs Frequenzumrichter
Der Symmetrische Gate Commutated Thyristor (SGCT) mit integrierter
Ansteuerung, hoher möglicher Schaltfrequenz und beidseitiger Kühlung ist der
ideale Leistungshalbleiter für Mittelspannungs Umrichter. Das PWM (Puls
Weiten Modulation) Schaltmuster wurde für den SGCT auf minimale
Durchlass- und Schaltverluste optimiert, woraus letztlich der hohe
Wirkungsgrad und das mechanisch kompakte Umrichterdesign resultieren. Die
herausragenden Eigenschaften des SGCT in Kombination mit der PowerFlex™
7000 Struktur erlauben es, dieses vielseitige Schaltelement kostengünstig
gleichermassen für den PWM Wechselrichter und den PWM Gleichrichter
einzusetzen.
Bei Nennlast und
Nenndrehzahl:
Motor Strom
(oben),
Motor Spannung
(unten)
4160V, 933 kW, 60 Hz
Bei einigen Mittelspannungs Frequenzumrichtern bestehen
Einschränkungen bezüglich maximal zulässiger Motorkabellänge wegen
hoher Schaltfrequenzen, Kabelreflexionen oder kapazitiver Kopplung.
Nicht so beim PowerFlex™ 7000 mit praktisch unbegrenzter zulässiger
Kabellänge. Die Technologie mit nahezu sinusförmigen Ausgangsgrössen
hat sich schon für Distanzen zwischen Umrichter und Motor von 15 km
bewährt.
Ruhiger, gleichmässiger Motorbetrieb
Vergleich von Leistungshalbleitern
4
Praktisch unbegrenzte Länge des Motorkabels
MV SGCT
MV GTO
MV IGBT
MV IGCT
LV IGBT
Durchlass-Verluste
niedrig
niedrig
hoch
niedrig
mittel
Schaltverluste-Verluste
niedrig
niedrig
mittel
niedrig
niedrig
Schaltfrequenz
hoch
niedrig
hoch
hoch
hoch
Sperrspannung [Vp]
6500
6500
3300
6500
1700
Ansteuerung
integriert
separat
synchronisiert mit IGBT
integriert
synchronisiert mit IGBT
Ausfallrate
niedrig
niedrig
hoch
niedrig
niedrig
Schadensart
bleibt geschlossen,
kein Lichtbogen
bleibt geschlossen,
kein Lichtbogen
Explosion,Lichtbogen
bleibt geschlossen,
kein Lichtbogen
Explosion,Lichtbogen
Kühlung
Doppelseitig
Doppelseitig
Einseitig
Doppelseitig
Einseitig
Thermischer Stress
niedrig
niedrig
hoch
niedrig
hoch
Anzahl Komponenten
niedrig
mittel
mittel-hoch
mittel-hoch
sehr hoch
Sie werden beeindruckt sein, wie leise und ruhig Ihr Motor am
PowerFlex™ 7000 läuft. Die Qualität der weit-gehend sinusförmigen
Strom- und Spannungsform des PowerFlex™ 7000 ist der Grund für die
sehr geringe Geräuschemission. Ein Grund mehr, weshalb der
PowerFlex™ 7000 am besten geeignet ist, Ihre Mittelspannungs Motoren
mit variabler Drehzahl zu betreiben.
9
Netz Qualität. . .
Weniger Oberschwingungen im Netz ohne
erhöhte Komplexität
Netz Strom (oben) und Netzspannung
(unten) mit einem 18-puls Gleichrichter,
4160 V, 933 kW, 60 Hz
Die meisten Mittelspannungs Umrichter auf dem Markt versuchen die
Oberschwingungsbelastung im Netz durch erhöhte Pulszahl und
phasenschiebende Transformatoren zu reduzieren. In den meisten
Fällen haben diese Umrichter eine erhöhte Anzahl von
Leistungshalbleitern, eine erhöhte Komplexität und eine erhöhte Zahl
von Anschlüssen zwischen Transformator und Umrichter. Der
PowerFlex™ 7000 bietet verschiedene Lösungen um den
verschiedenen Standards zu Netzoberschwingungen, z.B. der IEEE 5191992 oder der IEC 1000-2-4 (EN 61000-2-4) gerecht zu werden, ohne
erhöhte Anzahl von Komponenten und ohne erhöhte Komplexität.
. . . ist einfach.
Innovativer PowerCage™ *
6-puls Gleichrichter mit optionalem
Oberschwingungsfilter
6 Pulse
Der 6-puls Gleichrichter mit optionalem Netzfilter ist die wirtschaftlichste
Lösung bei Installationen, in denen der Umrichter nur einen sehr kleinen Teil
der gesamten installierten Leistung darstellt, oder wenn die
Netzoberschwingungen aus anderen Gründen keine wesentliche Bedeutung
haben. Der 6-puls Gleichrichter ist mit Kommutierungsdrosseln für direkten
Netzanschluss bei Verwendung mit neuen Motoren oder mit isolierendem
Transformator verf ügbar.
Im Herzen des PowerFlex™ 7000 Umrichters befinden sich die innovativen
PowerCage™ als kompaktes und modulares Trägersystem für die
Leistungshalbleiter. Das fortschrittliche Kühlkörper Profil für hochwirksame
Kühlluftströmung mit hohem Druckabfall gewährleistet effizienten
Wärmetausch und niedrige thermische Belastung der Leistungshalbleiter. Diese
einzigartige Anordnung erlaubt den Austausch von Elementen ohne Ausbau des
PowerCage™, sowie ohne Benützung von Spezialwerkzeuge in weniger als 5
Minuten. Der PowerCage™ - ein weiteres Beispiel für die erhöhte
Zuverlässigkeit, einfache Wartung und reduzierte Kosten.
18-Pulse Gleichrichter
Minimale Anzahl von Leistungshalbleitern
Der 18-puls Gleichrichter erfüllt auch unter kritischen Netzbedingungen die
Normen wie IEEE 519- 92 oder IEC 1000-2-4 / 94. Die unveränderte Anzahl der
benötigten Leistungshalbleiter für die in Serie betriebenen Gleichrichter,
zumindest bei 4.2 und 6.6 kV und nur ein Transformator mit drei
Sekundârwicklungen bedeuten geringe Komplexität, hoher Wirkungsgrad des
Gesamtsystems und einfache Handhabung.
Der PowerFlex™ 7000 benötigt nur sechs SGCTs für den Wechselrichter bei
2300 V, während andere Umrichter zwischen 18 und 36 Leistungshalbleiter
benötigen, IGBTs oder IGCTs. Die herausragenden Eigenschaften des SGCT in
Verbindung mit der vergleichsweise niedrigsten Anzahl von
Leistungshalbleitern macht den PowerFlex™ 7000 prinzipbedingt extrem
zuverlässig.
PWM Gleichrichter
18 Pulse
Der PWM Gleichrichter erfüllt auch unter kritischen Netzbedingungen die
Normen wie IEEE 519- 92 oder IEC 1000-2-4 / 94, gewährleistet einen
Leistungsfaktor nahe 1 für die typischen Lüfter- und Pumpenapplikationen und
steigert die dynamische Möglichkeiten des Antriebs. Diese Lösung für höchste
Ansprüche an die Netzqualität ist mit Kommutierungsdrosseln direkt am Netz
oder mit isolierendem Transformator verfügbar und bietet damit höchste
Flexibilität.
40
35
Typische Anzahl
Leistungshalbleiter
36
30
Vermeidung des Umrichter Transformators
PWM Gleichrichter
25
Die Vermeidung des Eingangstransformators durch 6-puls Gleichrichter oder
PWM Gleichrichter für Installationen mit neuen Motoren stellt die beste
mögliche Antriebslösung in Bezug auf hohen Wirkungsgrad, geringen
Platzbedarf und niedrige Gesamtkosten dar.
20
15
5
Beste Bauelemente x niedrigste Anzahl Bauelemente
= Höchste V
8
18
18
10
0
6
MS SGCT MS IGBT
PowerFlex
Drive
7000
MS IGCT
Drive
LV IGBT
Drive
5
* Patent Pending
PowerFlex™ 7000 Mittelspannungs Umrichter
Baugrösse“C”
Die Wahl fällt leicht...
Baugrösse“B”
”
Baugrösse“A
Bedieneinheit
mit grosser 16-Zeilen 40 Zeichen LCD
Anzeige erlaubt einfache Inbetriebnahme, Überwach-ung und Diagnose.
Einfacher Zugang
zum Anschluss-bereich für Netz und
Motorkabel, mit Kabelzuführung
wahlweise von unten oder oben.
Zwischenkreis Induktivität
prinzipbedingte Sicherheit im Störfall
und robustes Verhalten bei Netzspannungsschwankungen.
Power Cage™
als Trägersystem für Gleich und Wechselrichtermodule reduzieren die Montagezeit
und gewährleisten einen einfachen Zugang
zu den Leistungshalbleitern für einen
schnellen Austausch.
6
6.5kV SGCT Leistungshalbleiter
mit der gesamthaft besten Eignung für
Mittelspannungs Umrichter, inkl. Aspekte
wie niedrige Anzahl notwendiger Komponenten, hohe Zuverlässigkeit, niedrige
Verluste und Verhalten bei Überstrom.
Kompakter Schaltschrank*
mit frontseitigem Zugang zu allen
Komponenten spart kostbaren Raum
bei Neu und ModernisierungsInstallationen.
Temperaturüberwachung
an Gleichrichter und WechselrichterModulen für frühzeitige Warnung vor
Übertemperatur.
Reglerkarten, identisch für Gleich
und Wechselrichter zur Steuerung von
Synchron und Asynchron Motoren mit:
• Digital Signal Prozessoren (DSP)
mit Fliesskomma Arithmetik und
• Feld Programmierbare Gate Arrays
(FPGA) für schnellste interne
Signalverarbeitung.
• Externe I/O's mit
16 digitalen Eingängen
16 digitalen Ausgängen
• Standard Kommunikation über
DPI oder SCANPort und optional
RS 232/485 serielle Schnittstelle,
Device Net, Control Net, Remote I/O,
Modbus oder Profibus.
Integrierter Ventilator
zur wirkungsvollen Kühlung der
Leistungshalbleiter. Einfache
Installation eines Luftkanals für die
Abwärme
Schranksektion für Kühlwasser
Aufbereitung:
• 90% der Umrichter Verluste werden
über die Flüssigkühlung abgeführt.
• de-ionisiertes (isolierendes) Wasser
mit Frostschutz
• Wärmetauscher extern Wasser/Luft
oder integriert Wasser/Wasser
Power Cage™ für Flüssigkühlung
mit den gleichen Vorteilen wie bei
Luftkühlung: Frontzugang, extrem
leichter Komponentenwechsel, kein
spezielles Werkzeugm nöt
Kühlwasserpumpen:
Redundantes System mit Umschaltung
sowohl regelmässig und bei Störung.
De-ionisations Patrone mit Filter,
im Betrieb auswechselbar.
Zwischenkreis Induktivität,
flüssiggekühlt für Optimierung von
7
Wirkungsgrad und Gewicht.
PowerFlex™ 7000 Mittelspannungs Umrichter
Baugrösse“C”
Die Wahl fällt leicht...
Baugrösse“B”
”
Baugrösse“A
Bedieneinheit
mit grosser 16-Zeilen 40 Zeichen LCD
Anzeige erlaubt einfache Inbetriebnahme, Überwach-ung und Diagnose.
Einfacher Zugang
zum Anschluss-bereich für Netz und
Motorkabel, mit Kabelzuführung
wahlweise von unten oder oben.
Zwischenkreis Induktivität
prinzipbedingte Sicherheit im Störfall
und robustes Verhalten bei Netzspannungsschwankungen.
Power Cage™
als Trägersystem für Gleich und Wechselrichtermodule reduzieren die Montagezeit
und gewährleisten einen einfachen Zugang
zu den Leistungshalbleitern für einen
schnellen Austausch.
6
6.5kV SGCT Leistungshalbleiter
mit der gesamthaft besten Eignung für
Mittelspannungs Umrichter, inkl. Aspekte
wie niedrige Anzahl notwendiger Komponenten, hohe Zuverlässigkeit, niedrige
Verluste und Verhalten bei Überstrom.
Kompakter Schaltschrank*
mit frontseitigem Zugang zu allen
Komponenten spart kostbaren Raum
bei Neu und ModernisierungsInstallationen.
Temperaturüberwachung
an Gleichrichter und WechselrichterModulen für frühzeitige Warnung vor
Übertemperatur.
Reglerkarten, identisch für Gleich
und Wechselrichter zur Steuerung von
Synchron und Asynchron Motoren mit:
• Digital Signal Prozessoren (DSP)
mit Fliesskomma Arithmetik und
• Feld Programmierbare Gate Arrays
(FPGA) für schnellste interne
Signalverarbeitung.
• Externe I/O's mit
16 digitalen Eingängen
16 digitalen Ausgängen
• Standard Kommunikation über
DPI oder SCANPort und optional
RS 232/485 serielle Schnittstelle,
Device Net, Control Net, Remote I/O,
Modbus oder Profibus.
Integrierter Ventilator
zur wirkungsvollen Kühlung der
Leistungshalbleiter. Einfache
Installation eines Luftkanals für die
Abwärme
Schranksektion für Kühlwasser
Aufbereitung:
• 90% der Umrichter Verluste werden
über die Flüssigkühlung abgeführt.
• de-ionisiertes (isolierendes) Wasser
mit Frostschutz
• Wärmetauscher extern Wasser/Luft
oder integriert Wasser/Wasser
Power Cage™ für Flüssigkühlung
mit den gleichen Vorteilen wie bei
Luftkühlung: Frontzugang, extrem
leichter Komponentenwechsel, kein
spezielles Werkzeugm nöt
Kühlwasserpumpen:
Redundantes System mit Umschaltung
sowohl regelmässig und bei Störung.
De-ionisations Patrone mit Filter,
im Betrieb auswechselbar.
Zwischenkreis Induktivität,
flüssiggekühlt für Optimierung von
7
Wirkungsgrad und Gewicht.
Netz Qualität. . .
Weniger Oberschwingungen im Netz ohne
erhöhte Komplexität
Netz Strom (oben) und Netzspannung
(unten) mit einem 18-puls Gleichrichter,
4160 V, 933 kW, 60 Hz
Die meisten Mittelspannungs Umrichter auf dem Markt versuchen die
Oberschwingungsbelastung im Netz durch erhöhte Pulszahl und
phasenschiebende Transformatoren zu reduzieren. In den meisten
Fällen haben diese Umrichter eine erhöhte Anzahl von
Leistungshalbleitern, eine erhöhte Komplexität und eine erhöhte Zahl
von Anschlüssen zwischen Transformator und Umrichter. Der
PowerFlex™ 7000 bietet verschiedene Lösungen um den
verschiedenen Standards zu Netzoberschwingungen, z.B. der IEEE 5191992 oder der IEC 1000-2-4 (EN 61000-2-4) gerecht zu werden, ohne
erhöhte Anzahl von Komponenten und ohne erhöhte Komplexität.
. . . ist einfach.
Innovativer PowerCage™ *
6-puls Gleichrichter mit optionalem
Oberschwingungsfilter
6 Pulse
Der 6-puls Gleichrichter mit optionalem Netzfilter ist die wirtschaftlichste
Lösung bei Installationen, in denen der Umrichter nur einen sehr kleinen Teil
der gesamten installierten Leistung darstellt, oder wenn die
Netzoberschwingungen aus anderen Gründen keine wesentliche Bedeutung
haben. Der 6-puls Gleichrichter ist mit Kommutierungsdrosseln für direkten
Netzanschluss bei Verwendung mit neuen Motoren oder mit isolierendem
Transformator verf ügbar.
Im Herzen des PowerFlex™ 7000 Umrichters befinden sich die innovativen
PowerCage™ als kompaktes und modulares Trägersystem für die
Leistungshalbleiter. Das fortschrittliche Kühlkörper Profil für hochwirksame
Kühlluftströmung mit hohem Druckabfall gewährleistet effizienten
Wärmetausch und niedrige thermische Belastung der Leistungshalbleiter. Diese
einzigartige Anordnung erlaubt den Austausch von Elementen ohne Ausbau des
PowerCage™, sowie ohne Benützung von Spezialwerkzeuge in weniger als 5
Minuten. Der PowerCage™ - ein weiteres Beispiel für die erhöhte
Zuverlässigkeit, einfache Wartung und reduzierte Kosten.
18-Pulse Gleichrichter
Minimale Anzahl von Leistungshalbleitern
Der 18-puls Gleichrichter erfüllt auch unter kritischen Netzbedingungen die
Normen wie IEEE 519- 92 oder IEC 1000-2-4 / 94. Die unveränderte Anzahl der
benötigten Leistungshalbleiter für die in Serie betriebenen Gleichrichter,
zumindest bei 4.2 und 6.6 kV und nur ein Transformator mit drei
Sekundârwicklungen bedeuten geringe Komplexität, hoher Wirkungsgrad des
Gesamtsystems und einfache Handhabung.
Der PowerFlex™ 7000 benötigt nur sechs SGCTs für den Wechselrichter bei
2300 V, während andere Umrichter zwischen 18 und 36 Leistungshalbleiter
benötigen, IGBTs oder IGCTs. Die herausragenden Eigenschaften des SGCT in
Verbindung mit der vergleichsweise niedrigsten Anzahl von
Leistungshalbleitern macht den PowerFlex™ 7000 prinzipbedingt extrem
zuverlässig.
PWM Gleichrichter
18 Pulse
Der PWM Gleichrichter erfüllt auch unter kritischen Netzbedingungen die
Normen wie IEEE 519- 92 oder IEC 1000-2-4 / 94, gewährleistet einen
Leistungsfaktor nahe 1 für die typischen Lüfter- und Pumpenapplikationen und
steigert die dynamische Möglichkeiten des Antriebs. Diese Lösung für höchste
Ansprüche an die Netzqualität ist mit Kommutierungsdrosseln direkt am Netz
oder mit isolierendem Transformator verfügbar und bietet damit höchste
Flexibilität.
40
35
Typische Anzahl
Leistungshalbleiter
36
30
Vermeidung des Umrichter Transformators
PWM Gleichrichter
25
Die Vermeidung des Eingangstransformators durch 6-puls Gleichrichter oder
PWM Gleichrichter für Installationen mit neuen Motoren stellt die beste
mögliche Antriebslösung in Bezug auf hohen Wirkungsgrad, geringen
Platzbedarf und niedrige Gesamtkosten dar.
20
15
5
Beste Bauelemente x niedrigste Anzahl Bauelemente
= Höchste V
8
18
18
10
0
6
MS SGCT MS IGBT
PowerFlex
Drive
7000
MS IGCT
Drive
LV IGBT
Drive
5
* Patent Pending
Fortschrittliche Technologie...
. . . wir wissen, Ihr Ruf
hängt davon ab.
Einfache, zuverlässige Struktur des Leistungsteils
Der PowerFlex™ 7000 als PWM (Puls Weiten Moduliert) Umrichter mit
symmetrischen Gate kommutierten Thyristoren (SGCT) und
Spitzensperrspannungen bis 6.5 kV pro Modul erlaubt die niedrigste Anzahl von
Leistungshalbleitern im Vergleich zu jeder anderen Umrichterstruktur für
Mittelspannung. Der Leistungsteil nutzt als DC-Zwischenkreis eine Induktivität,
die gleichzeitig strombegrenzend wirkt. Damit ist der PowerFlex™ 7000
prinzipbedingt ein Umrichter ohne notwendige interne Sicherungselemente und
zudem rückspeisefähig zum Netz. Das Resultat ist ein einfaches, robustes
Leistungsteil mit minimierter Anzahl von Komponenten und höchster
Zuverlässigkeit.
Standard Motoren ohne Leistungsreduktion
Es war schon immer ein Markenzeichen der Mittelspannungs Umrichter
von Allen-Bradley die Wicklung von Motoren durch Vermeidung grosser
du/dt zu schonen. Der PowerFlex™ 7000, seit 1990 nun als dritte
Generation im Markt ist da keine Ausnahme mit nahezu sinusförmigem
Ausgangsstrom und -spannung bei allen Drehzahlen und Lasten. Standard
Asynchron- und Synchron-Motoren sind ohne Leistungsreduktion
einsetzbar ! Spezielle, höher isolierte Motoren für Umrichterbetrieb sind
nicht erforderlich, weshalb der PowerFlex™ 7000 die erste Wahl ist für
Modernisierungsprojekte mit bestehenden, älteren Motoren.
Direkte Vektor Regelung ohne externe Drehzahl
Rückführung
'Direct Vector Control' (DVC) als angewendeter Regelungs-Algorithmus
bedeutet, dass die Lage des Motorflusses (über die Messung von
Motorspannung und -strom) gemessen wird. Im Gegensatz dazu, gibt es
zahlreiche Methoden, bei denen der Motorfluss auf Grundlage diverser Motorparameter und durch Rückführung der Motordrehzahl bestimmt wird. Vektor
Regelung mit Drehzahlrückführung ist optional auch für Anwendungen mit
kontinuierlichem Betrieb < 6Hz oder mit hohen Überlastmomenten in diesem
unteren Drehzahlbereich verfügbar. In jedem Fall wird anders als bei einer
V/Hz Vorgabe das Moment des Motors geregelt oder begrenzt ohne Einfluss
auf den Motorfluss, d.h. ähnlich wie bei einem Gleichstrom Antrieb.
Kein zusätzlicher thermischer oder durch
Spannungs-Spitzen bedingter Stress für die
Motorisolation im Vergleich zu Betrieb direkt
am Netz
Das PWM Schaltmuster des PowerFlex™ 7000 ist zur Ausgangsfrequenz
synchronisiert und auf die Unterdrückung der Oberschwingungen zum
Motor optimiert, speziell bei niedrigeren Drehzahlen. Die
Oberschwingungen höheren Grades werden durch die Kombination des
PWM Musters mit einem integrierten Motorfilter Kondensator
unterdrückt. Es gibt keine relevante zusätzliche Motorerwärmung oder
Spannungsbelastung für die Isolierung des Motors im Vergleich zum
Netzbetrieb.
SGCT-der ideale Leistungshalbleiter für
Mittelspannungs Frequenzumrichter
Der Symmetrische Gate Commutated Thyristor (SGCT) mit integrierter
Ansteuerung, hoher möglicher Schaltfrequenz und beidseitiger Kühlung ist der
ideale Leistungshalbleiter für Mittelspannungs Umrichter. Das PWM (Puls
Weiten Modulation) Schaltmuster wurde für den SGCT auf minimale
Durchlass- und Schaltverluste optimiert, woraus letztlich der hohe
Wirkungsgrad und das mechanisch kompakte Umrichterdesign resultieren. Die
herausragenden Eigenschaften des SGCT in Kombination mit der PowerFlex™
7000 Struktur erlauben es, dieses vielseitige Schaltelement kostengünstig
gleichermassen für den PWM Wechselrichter und den PWM Gleichrichter
einzusetzen.
Bei Nennlast und
Nenndrehzahl:
Motor Strom
(oben),
Motor Spannung
(unten)
4160V, 933 kW, 60 Hz
Bei einigen Mittelspannungs Frequenzumrichtern bestehen
Einschränkungen bezüglich maximal zulässiger Motorkabellänge wegen
hoher Schaltfrequenzen, Kabelreflexionen oder kapazitiver Kopplung.
Nicht so beim PowerFlex™ 7000 mit praktisch unbegrenzter zulässiger
Kabellänge. Die Technologie mit nahezu sinusförmigen Ausgangsgrössen
hat sich schon für Distanzen zwischen Umrichter und Motor von 15 km
bewährt.
Ruhiger, gleichmässiger Motorbetrieb
Vergleich von Leistungshalbleitern
4
Praktisch unbegrenzte Länge des Motorkabels
MV SGCT
MV GTO
MV IGBT
MV IGCT
LV IGBT
Durchlass-Verluste
niedrig
niedrig
hoch
niedrig
mittel
Schaltverluste-Verluste
niedrig
niedrig
mittel
niedrig
niedrig
Schaltfrequenz
hoch
niedrig
hoch
hoch
hoch
Sperrspannung [Vp]
6500
6500
3300
6500
1700
Ansteuerung
integriert
separat
synchronisiert mit IGBT
integriert
synchronisiert mit IGBT
Ausfallrate
niedrig
niedrig
hoch
niedrig
niedrig
Schadensart
bleibt geschlossen,
kein Lichtbogen
bleibt geschlossen,
kein Lichtbogen
Explosion,Lichtbogen
bleibt geschlossen,
kein Lichtbogen
Explosion,Lichtbogen
Kühlung
Doppelseitig
Doppelseitig
Einseitig
Doppelseitig
Einseitig
Thermischer Stress
niedrig
niedrig
hoch
niedrig
hoch
Anzahl Komponenten
niedrig
mittel
mittel-hoch
mittel-hoch
sehr hoch
Sie werden beeindruckt sein, wie leise und ruhig Ihr Motor am
PowerFlex™ 7000 läuft. Die Qualität der weit-gehend sinusförmigen
Strom- und Spannungsform des PowerFlex™ 7000 ist der Grund für die
sehr geringe Geräuschemission. Ein Grund mehr, weshalb der
PowerFlex™ 7000 am besten geeignet ist, Ihre Mittelspannungs Motoren
mit variabler Drehzahl zu betreiben.
9
Leicht zu
nutzende
Bedieneinheit
PowerFlex™ 7000 Bedieneinheit
16 Zeilen / 40 Zeichen, interaktiv geführte Vorgänge
für Inbetriebnahme, Betriebsanzeige und Diagnose.
Membran - Tastatur mit Funktionstasten, Cursor
Navigation und Zahlenblock für Auswahl von
Menues, Parameter Selektion und Dateneingabe.
Standardset aus Tastern und Wahlschaltern enthält
NOT-AUS, Start, Stop, Umschaltung Lokal Fernbedienung und lokaler Drehzahl Sollwert.
Zahlreiche Optionen verfügbar.
Interaktives Inbetriebnahme Programm des
PowerFlex™ 7000
Alles an der Bedieneinheit des PowerFlex™ 7000 ist auf eine Devise
ausgerichtet: Benutzerfreundlichkeit ! Dies beginnt bei der über Speicherkarten
ladbaren zweiten Sprache neben Englisch.
Die interaktive Inbetriebnahme hilft dem Benutzer die erforderlichen Parameter
in strukturierter Form einzugeben oder auch nur eine Auswahl zu treffen.
Warnungen oder Kommentare erscheinen auf dem grossen Bildschirm mit
vollständigem Kommentartext. Die interaktive Inbetriebnahme in Verbindung
mit der Auto-Tuning Funktion erlaubt es in kürzester Zeit den Umrichter an den
Motor, die Last und die Übertragungsstrecke mit ausreichender Genauigkeit
anzupassen.
Grosse kombinierte Text / Graphik Anzeige
Niedrige Gesamtkosten über den
Lebenszyklus
Minimierte Gesamtkosten eines Mittelspannungs
Antriebs umfassen nicht nur den Kaufpreis sondern
enthalten den gesamten Lebenszyklus der Anlage von
der Installation über den laufenden Betrieb.
PowerFlex™ 7000 spart Zeit und Geld gleich von
Anfang an. Durch Merkmale wie die bereits
vorprogrammierten Parameter werden Inbetriebnahmen
auf wenige Stunden reduziert. Die hochentwickelten
Leistungshalbleiter im PowerFlex™ 7000 bedeuten
Kosteneinsparungen durch reduzierte Anzahl von
Komponenten und einen noch zuverlässigeren Antrieb,
was geringere Unterhaltszeiten und weniger Ersatzteile
bedeutet.
Einfache Bedienung und Unterhalt
Von Anfang an wurde der PowerFlex™ 7000 Umrichter entwickelt mit
hoher Priorität auf einfacher Inbetriebnahme, einfachere Bedienung und
Unterhalt. Alle PowerFlex™ Antriebe zeichnen sich durch eine
anwenderfreundliche Bedieneinheit aus mit interaktiver Bedienerführung,
die Sie Schritt-für-Schritt durch die Inbetriebnahme führt. Die patentierten
PowerCage™ Module vereinfachen den Unterhalt durch einen schnellen
und einfachen Zugriff auf die
Leistungshalbleiter, ohne weitere Teile aus dem Antrieb demontieren zu
müssen. In wenigen Minuten können neue Leistungshalbleiter installiert
werden.
Der grosse Bildschirm der Bedieneinheit mit 16 Zeilen, 40 Zeichen erlaubt es
Text und Graphik übersichtlich darzustellen. Prozessdaten wie Drehzahl,
Spannung, Strom oder Last sind in konfigurierbaren Balkenanzeigen darstellbar.
Antriebs-Identifikations-Modul mit vorparametrierten Daten
Ein individuelles Identifikationsmodul ist Bestandteil von jedem PowerFlex™
7000. Darin werden projektbezogene Daten über die Applikation und die
Auftragsabwicklung gespeichert. Dazu gehören Auftragsdaten, Firmware
Version, Daten zu Optionen und spezieller Hardware, Einstellungen zum
Testlauf im Werk, aber auch Applikationsdetails. Durch das IdentifikationsModul wird ein Teil der Inbetriebnahme ins Werk vorverlegt und verkürzt,
letztlich die Inbetriebnahme beim Kunden.
10
* Patent Pending
PowerFlex 7000 Mittelspannungs Umrichter - Übersicht
PowerFlex 7000 Baugrösse"A"
• Leistungsbereich 150-900kW
• 2400-6600V Netz / Motorspannung
• Luftgekühlt
• ÄÄusserst kompakte Abmessungen
• Drei netzseitige Varianten für optimale Flexibilität
a) Umrichter, gespeist durch externen Trenntransformator
b) Umrichter mit integriertem Trenntransformator bis max 6.6 kV
c) Umrichter mit integrierter Netzdrossel und Hauptschütz
• Dimensionierung für Pumpen / Lüfter Kennlinie mit max. 110% Überlast
• Zwei Varianten des Netzgleichrichters:
1. PMW, aktiver Gleichrichter für minimale Oberschwingungen, hohen
Leistungsfaktor und einheitliche Leistungshalbleiter
2. 6-Puls Gleichrichter als kostenoptimierte Lösung
• Minimaler Installationsaufwand durch je ein 3-phasiges Netz- und Motorkabel
PowerFlex™ 7000
Ihr Erfolg baut auf ihn
Überlegenes Konzept
PowerFlex 7000 Baugrösse"B"
In dem Masse wie Technologien weiter entwickelt werden und Produkte und
Prozesse optimiert werden, fordern unsere Kunden Frequenzumrichter, die noch
kostengünstiger, noch zuverlässiger und noch einfacher zu bedienen und zu warten
sind. Rockwell Automation hat diese Ansprüche mit dem PowerFlex™ 7000
Mittelspannungs Frequenzumrichter erfüllt. Der PowerFlex™ 7000 wurde aus der
Erfahrung mit dem weltweit am meisten installierten Mittelspannungs Umrichter
entwickelt, basiert auf bewährter Leistungshalbleiter Technologie mit neuesten
Weiterentwicklungen und mit einem gemeinsamen Konzept über die gesamte
PowerFlex™ Antriebsfamilie.
• Mittlerer Leistungsbereich ca. 500-4200kW
• 2400-6600V Netz / Motorspannung
• Luftgekühlt
• Kompakte Abmessungen im mittleren Leistungsbereich
• Dimensionierung „normal duty" für Antriebe mit Pumpen / Lüfter Kennlinie,
110% Überlast während 1 Minute aus 10 Minuten
• Dimensionierung „heavy duty" für Konstantmoment Anwendungen,
150% Überlast während 1 Minute aus 10 Minuten
• Drei Varianten des Netzgleichrichters:
1. PWM, aktiver Gleichrichter für minimale Oberschwingungen, hohen
Leistungsfaktor und einheitliche Leistungshalbleiter
2. 18-Puls Gleichrichter für niedrige Oberschwingungen und Speisung aus Netzen ?
10 kV über Trenntransformator
3. 6-Puls Gleichrichter für kostenoptimierte Lösung
Herausragende Zuverlässigkeit
Die meisten Mittelspannungs Umrichter regeln zentrale Funktionen industrieller
Prozesse. Zuverlässigkeit ist daher der zentrale Anspruch. Im PowerFlex™ 7000
werden modernste symmetrische Gate kommutierte Thyristoren mit integrierter
Gate Ansteuerung eingesetzt. Denn höchste Zuverlässigkeit resultiert
aus besten Leistungshalbleitern und der vergleichsweise geringsten
Zahl von Komponenten und Verbindungsstellen aller
verfügbaren Mittelspannungs Umrichter .
PowerFlex 7000L Baugrösse"C"
• Hoher Leistungsbereich 2000-6800kW
• 4160 bis 6600V Netz / Motorspannung
• Geschlossenes Flüssig-Kühlsystem mit externem Luft / Wasser
oder internem Wasser / Wasser Wärmetauscher
• Dimensionierung „normal duty" für Antriebe mit Pumpen / Lüfter
Kennlinie
• Dimensionierung „heavy duty" für Konstantmoment Anwendungen
• Zwei Varianten des Netzgleichrichters
1. PWM, aktiver Gleichrichter für minimale Oberschwingungen,
hohen Leistungsfaktor und einheitliche Leistungshalbleiter
2. 18-Puls Gleichrichter für niedrige Oberschwingungen und
Speisung aus Netzen ? 10 kV über Trenntransformator
Gemeinsame Vorzüge:
2
• Sinusförmige Umrichter Ausgangsströme und -spannung (=Motorspannung) erlauben den Betrieb bestehender Motoren ohne erhöhte
Isolations- oder Lagerbelastung, sofern Netzgleichrichter mit Trenntrafo gewählt.
• Netzrückspeisung bei Verzögerung von Trägheitsmassen oder generatorischen Lasten prinzipbedingt vorhanden.
• Minimierte Anzahl von Leistungskomponenten für maximale Zuverlässigkeit, kombiniert mit einem überlegenem Kühlkonzept bei
gleichzeitig einfachster Zugänglichkeit im Servicefall
• Minimaler Installationsaufwand durch je ein 3-phasiges Netz- und Motorkabel für PWM- und 6-Puls Gleichrichter.
Die 18-Puls Lösung erfordert drei 3-phasige Kabel zum Umrichter und ein 3-phasiges Motorkabel.
• Vielfache Feldbus-Vernetzungsmöglichkeiten (Option)
• Erfüllt alle gängigen Vorschriften CE, IEC, UL, NEMA, CSA
• Phasensynchrones Umschalten zwischen Umrichterbetrieb und Netzbetrieb als Option verfügbar.
11
PowerFlex™ 7000 ist ein weltweit Massstäbe setzendes Produkt
für fast alle Anwendungsfälle von drehzahl-geregelten
Mittelspannungsantrieben. Das innerhalb der PowerFlex™
Antriebsfamilie einheitliche Konzept inklusive Schnittstellen hilft
Ihnen bei der Realisierung Ihrer Automatisierungslösung Zeit und
Geld zu sparen.
Zur Unterstützung von Allen-Bradley Antrieben stehen Ihnen
weltweit Spezialisten zur Verfügung. Darüber hinaus bieten wir
mit 'Global Technical Services' ein weites Spektrum technischer
Dienstleistungen und Erfahrungen an um Ihnen den Unterhalt zu
erleichtern und Ihre Produktivität zu verbessern.
Rockwell Automation hat sich verpflichtet Sie bei Ihrem
Bestreben zu unterstützen, immer höhere Kundenanforderungen
in puncto Quantität, Qualität, Kosten und Zeit zu erfüllen. Mit
unseren Möglichkeiten werden wir Ihr Partner für die 'Complete
Automation'.
PowerFlex™ 7000, PowerCage, die PowerFlex™ Antriebsfamilie
und Complete Automation, sowie die Graphik zu Complete
Automation sind Warenzeichen von Rockwell Automation.
DeviceNet ist ein Warenzeichen der Open DeviceNet Vendor
Association.
ControlNet ist ein Warenzeichen von ControlNet International, Ltd.
Produktdaten
Standards
Frequenzumrichter - Type
Leistungshalbleiter
Leistungsbereich
Motor-Typen
Spannung-Toleranz
Eingangfrequenz
Ausgangsspannung
Ausgangsfrequenz
Ausgangsform von
Strom & Spannung
Eingangs Gleichrichter
Typen
Eingangs
Spannungsschutz
Wirkungsgrad
Verfügbarkeit
Modulation Technik
Reglungs Algorithmen
Drehzahlrückführung
optional
Parameter Adaption
Überlastvermögen
Drehzahlgenauigkeit
Bedieneinheit
Analoge Eingänge
Analoge Ausgänge
Externer Ein - Ausgänge
Kommunikation
Schutzart
Umgebungs Temp.
Kühlungsart
Relative Luftfeuchtigkeit
Aufstellungshöhe
Beschichtung
CSA, UL, IEC, IEEE, NEMA, ANSI,
Puls Weiten Moduliert, Rückspeisefähig
Symmetrical Gate Commutated Thyristor (SGCT)
150-6700 kW (200-9000 HP)
Asynchron, Synchron
+ /-10% der Netz Nennspannung
50 / 60 Hz, + /-10%
0-2300 , 0-3300, 0-4160, 0-6600 V
0 -75 Hz
nahezu sinusförmig, THD ca 5%
6 Puls, 18 Puls, PWM
Metall-Oxid Varistoren
> 98.0% bei Nennlast und Nenndrehzahl
> 99.9%
Synchrone Puls Weiten Modulation (PWM) mit
selektiver Oberschwingungs Eliminierung (SHE)
Direkte Vektor Regelung - ohne
Indirekte Vektor Regelung - mit
Drehzahlrückführung
Selbstoptimierend während Inbetriebnahme
110 %-1 min / 150 %-1 min
0.1% ohne Drehzahlrückführung
0.1% mit Drehzahlrückführung
40-Zeichen / 16-Zeilen LCD
(1) Isoliert, (1) Nicht-isoliert 4-20 mA / 0-10 V
(1) Isoliert, (7) Nicht-isoliert 4-20 mA / 0-10 V
16 digitale Eingänge / 16 digitale Ausgänge
RS-232, Remote I/0, DeviceNet, ControlNet
IEC: IP21 / NEMA: type 1 mit Abdichtung
0-40°C (32-104° F)
Luft- oder Wasserkühlung
95%, nicht kondensierend
1000m (3300 Fuss) über dem Meeresspiegel
ohne Leistungsreduktion
Pulver Epoxyd Auftrag
www.rockwellautomation.com
Weltweite Hauptverwaltung
Rockwell Automation, 777 East Wisconsin Avenue, Suite 1400, Milwaukee, WI 53202-5302, USA, Tel.: +1 414 212 52 00, Fax: +1 414 212 52 01
Hauptverwaltung für Allen-Bradley, Rockwell Software und Global Manufacturing Solutions
Europa/Naher Osten/Afrika: Rockwell Automation SA/NV, Vorstlaan/Boulevard du Souverain 36, 1170 Brüssel, Belgien, Tel.: +32 (0)2 663 06 00, Fax: +32 (0)2 663 06 40
Hauptverwaltung für Dodge und Reliance Electric
Europa/Naher Osten/Afrika: Rockwell Automation, Brühlstraße 22, 74834 Elztal-Dallau, Deutschland, Tel.: +49 (0)6261 9410, Fax: +49 (0)6261 17741
Hauptverwaltung Deutschland, Düsselberger Straße 15, 42781 Haan, Tel.: +49 (0)2104 960 0, Fax: +49 (0)2104 960 121, www.rockwellautomation.de
Verkaufs- und Supportzentrum Schweiz, Hintermättlistraße 3, 5506 Mägenwil, Tel.: +41 (0)62 889 77 77, Fax: +41 (0)62 889 77 66, www.rockwellautomation.ch
Medium Voltage Business, 135 Dundas Street, Cambridge ON N1R 5X1 Canada, Tel: (1) 519 740-4100, Fax: (1) 519 740-4173
Hauptverwaltung Österreich, Kotzinastraße 9, 4030 Linz, Tel.: +43 (0)732 38 909 0, Fax: +43 (0)732 38 909 61, www.rockwellautomation.at
Web Site:
www.abpowerflex.com
Medium
Voltage
Products, 135 Dundas Street, Cambridge, ON, N1R 5X1 Canada, Tel: (1) 519.623.1810, Fax: (1) 519.623.8930, www.ab.com/mvb
Publikation 7000-BR001E-DE-P – Februar 2003
Ersetzt Publikation 7000-BR001B-DE-P – Dezember 2000
Copyright © 2002 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. Gedruckt in Kanada
Zuverlässigkeit
beginnt hier
PowerFlex™ 7000
Mittelspannungs
Umrichter