Česky
Na 23. mezinárodním veletrhu elektrotechniky, elektroniky, automatizace, komunikace, osvětlení a zabezpečení, kterého se účastnilo 600 vystavovatelů z 22 zemí světa, nechyběla již tradiční soutěž o nejpřínosnější exponát veletrhu – soutěž o ZLATÝ AMPER 2015. Prestižní ocenění získal také exponát Frekvenční měnič INVERT 7L W, na jehož vývoji spolupracovali s firmou ČKD ELEKTROTECHNIKA, a. s., výzkumní pracovníci z Ústavu termomechaniky AV ČR. Jedná se o novou generaci vysokonapěťových měničů řady INVERT s výkonem do 12 MVA pro napětí 6kV. Sestava INVERT 7L W s unikátním kapalinovým chlazením nabízí efektivní řešení regulace synchronních i asynchronních motorů v různých oblastech průmyslového využití. Jsou to zejména pohony pro těžební a zpracovatelský průmysl a energetiku.
Frekvenční měnič je zařízení, které umožňuje ze střídavé napájecí sítě s pevným napětím a frekvencí 50Hz vyrobit opět střídavé napětí, jehož napětí a frekvenci však lze programově měnit. Tímto způsobem je možné regulovat elektromagnetický moment a otáčky střídavých motorů, které jsou z měniče napájeny. Silovou část měniče tvoří tři části: usměrňovač, který mění střídavé napětí sítě na stejnosměrné, stejnosměrný meziobvod, který stejnosměrné napětí stabilizuje, a střídač, který stejnosměrné napětí mění na střídavé napětí požadovaných parametrů.
Sestava frekvenčního měniče INVERT 7L W (zleva: skříň regulace, následují skříně usměrňovače, 3
fází střídače, filtru a kapalinového chlazení)
Oceněná sestava INVERT 7L W se skládá ze sedmi skříní, které tvoří kompaktní celek zabezpečující spolehlivost a svou koncepcí umožňuje přímé připojení na napájecí síť bez použití nákladného vstupního transformátoru. Frekvenční měnič je sedmihladinový, přičemž rozdělení napětí do hladin obstarávají tzv. plovoucí kondenzátory. Jednotlivé hladiny výstupního fázového napětí vznikají vhodným sériovým řazením těchto kondenzátorů pomocí výkonových tranzistorů IGBT. Tato koncepce umožňuje podstatně snížit obsah vyšších harmonických složek ve výstupním napětí i při nižších spínacích frekvencích prvků IGBT. Měnič je možné vybavit buď neřízeným, nebo pulsně řízeným usměrňovačem, který minimalizuje negativní vliv měniče na napájecí síť a umožňuje při brzdění pohonu rekuperaci energie do sítě, a tím úsporu provozních nákladů.
Odborníci z Oddělení elektrotechniky a elektrofyziky Ústavu termomechaniky AV ČR, v. v. i. pracovali konkrétně na vývoji řídicích systémů s měničem Invert 7L pro vektorové řízení asynchronních a synchronních motorů, pro řízení pulsních usměrňovačů (AFE) a aktivních paralelních filtrů (APF). Dále navrhli způsob balancování napětí na plovoucích kondenzátorech měniče Invert 7L a provedli implementaci jak tohoto algoritmu, tak i vektorového modulátoru a ostatních regulačních algoritmů do regulátoru Emadyn F, který je součástí měniče. Naši specialisté spolupracovali i na ovládání aplikací měniče Invert 7L po průmyslové síti EtherCAT.
RADKO SEMERÁD,
Ústavu termomechaniky AV ČR, v. v. i.
22 Jun 2015