Frequenzumrichter, Mittelspannungs-Trennschalter, Multilevel-Einspeisetransformator und Sicherungen: All diese Komponenten gehören zu der neuen Umrichter-Serie MVW3000. WEG bringt sie als Schaltschrank integriertes Komplettsystem auf den Markt.

Die neue Umrichter-Serie MVW3000 von WEG basiert auf der Multilevel-Topologie. Je nach gewünschter Ausgangsspannung werden dabei drei bis zehn Niederspannungsleistungsteile in Reihe geschaltet. Auf diese Weise kann WEG bewährte Standard-Niederspannungskomponenten wie Dioden, IGBTs und Kunststofffolienkondensatoren verwenden, aber gleichzeitig Ausgangsspannungspegel im Mittelspannungsbereich erreichen.

Die neuen System-Umrichter sind für Spannungen von 2.3 kV bis 8 kV und Leistungen von 280 kW bis 2.400 kW ausgelegt. Diese Daten spiegeln den ersten Entwicklungsschritt wider, auf Anfrage sind auch höhere Spannungen und Leistungen möglich. Der System-Umrichter bietet gute Parameter am Ein- und Ausgang, eine hohe Verfügbarkeit sowie einen motorschonenden Betrieb, einfache Wartung und Modularität. Damit ergänzt er die auf dem Markt erhältlichen Mittelspannungsmotoren und eignet sich mit der nahezu sinusförmigen Umrichter-Ausgangsspannung für Retrofit-Projekte.

Hohe Systemverfügbarkeit im Fehlerfall

Die Schnittstellen zwischen der Umrichter-CPU und dem Leistungsteil für die IGBT-Ansteuerung, die Temperaturüberwachung und die Spannungs- und Stromrückführung basieren auf der Glasfasertechnik. Dies erhöht die Störfestigkeit, zudem werden Steuer- und Leistungsteil effektiv voneinander isoliert. Die Leistungsteile (als H-Brückenschaltung aufgebaut) sind mit Kunststoff-Folienkondensatoren, Halbleitersicherungen und einer automatischen Wechselrichter-Bypass-Funktion ausgeführt und erzeugen damit eine hohe Systemverfügbarkeit im Fehlerfall.

Die nahezu sinusförmige/n Ausgangsspannung/-ströme führen bei den Motoren zu einer Reduzierung der Verlustleistung, weniger Schwingungen und Drehmomentpulsationen.

Der Netzleistungsfaktor des System-Umrichters erreicht einen Wert > 0,95 über den gesamten Drehzahlstellbereich – ohne einen zusätzlichen Harmonik-Filter oder Kompensationskondensatoren. Die Gesamtgerätestruktur sorgt für gute Netzrückwirkungen hinsichtlich der harmonischen Oberschwingungen in Strom und Spannung THD I/V und TDD. Die durch die Normen IEEE-519, IEC61800-3 und G5/4-1 genannten Grenzwerte werden in der Gerätegrundausführung eingehalten.

Der Umrichter-Wirkungsgrad erreicht inklusive Transformator 95 Prozent (über den gesamten Drehzahlstellbereich) und 96 Prozent bei einer Umrichter-Last größer 40 Prozent. Der Vorladestromkreis für den Multilevel-Netztransformator sorgt für eine anlaufstromfreie Magnetisierung des Transformatoreisenkreises und für die schonende Vorladung der Wechselrichter-Zwischenkreiskondensatoren. Der Netztransformator passt die Netzspannung an die Motorausgangsspannung an und reduziert die Gleichtaktspannung in der Motorwicklung.

Einfache Wartung dank herausziehbarer Leistungsteile

Der MVW3000 ist mit Motorschutzeinrichtungen ausgestattet. So werden die Leistungsteil- und Transformatortemperatur permanent überwacht. Das Komplettsystem vereinfacht zudem die Installation und Inbetriebnahme. Die herausziehbaren Leistungsteile ermöglichen eine einfache Wartung und einen schnellen Austausch. Darüber hinaus kann der Umrichter mit allen gängigen Industrieprotokollen wie Modbus, Profibus, DeviceNet und Ethernet ausgestattet werden.