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TDK TDK Electronics · TDK Europe

PQSine® S Präsentation

[---Image_alt---] Pic PQSine Header

Für saubere Netze und hohe Netzqualität

EPCOS Aktive Filter sorgen für die Eliminierung von Oberschwingungen aus dem Netz, verringern Probleme mit der Netzqualität und sorgen für eine effiziente und zuverlässige Nutzung der Energie.

Übersicht

Die PQSine S-Serie ist ein aktives Filtersystem zur Eliminierung harmonischer Oberschwingungen und hilft die Energiekosten zu senken. Die PQSine S Serie überwacht den Strom und kompensiert Strom-Oberschwingungen unabhängig von der Anzahl und Art der Lasten. Außerdem erfolgt bei Bedarf eine Blindleistungskompensation induktiver wie kapazitiver Lasten.

[---Image_alt---] Pic PQSine Chart 1

Ohne PQSine: Harmonische Verzerrungen, die z.B. durch nicht-lineare Lasten erzeugt werden

[---Image_alt---] Pic PQSine Chart 2

Mit PQSine: Harmonische Oberschwingungen werden kompensiert


PQSine im Überblick:

Kenndaten

  • Oberschwingungskompensation bis zur 50. Ordnung
  • Sehr schnelle Blindleistungskompensation (induktiv wie kapazitiv)
  • Laststromsymmetrierung und Neutralleiterstromreduzierung
  • Kompaktes Design
  • Modular erweiterbar (25 A bis 600 A)
  • Erkennung von Netzresonanzen
  • Fortschrittliche digitaler Steueralgorithmus der neuesten Generation
  • Schnittstelle für Ethernet und MODBUS Interface
  • Benutzerfreundliche Bedienführung
  • Hohe Leistung und Zuverlässigkeit
  • Einfache Installation und Inbetriebnahme

Typische Applikationen

Schnelle Eliminierung von Harmonischen Oberschwingungen und Blindleistungskompensation von:

  • Rechenzentren
  • USV-Systemen
  • Erneuerbare Energien (Photovoltaikanlagen und Windenergieanlagen)
  • Empfindliche Fertigungsanlagen z.B. für Wafer und Halbleiter
  • Industriemaschinen
  • Elektrische Schweißanlagen
  • Kunststoffverarbeitungsmaschinen wie Extruder und Spritzmaschinen
  • Bürogebäude und Einkaufszentren zur Eliminierung der 3. Harmonischen sowie Kompensation des Nullleiterstroms

Sicherheitsmerkmale

  • Sehr hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit
  • Überlastungsschutz
  • Interner Kurzschlussschutz
  • Schutz vor Überhitzung
  • Schutz vor Über- und Unterspannung
  • Integrierter Schutz des Inverters
  • Schutz vor Resonanzen
  • Alarm bei Lüfterfehlern

Technische Daten

Haupteigenschaften und -vorteile

[---Image_alt---] Pic PQSine Module
  • Standardisierte aktive Filtermodule
  • 3-Phasen 4-Leitersysteme Version mit Kompensation der Phasenströme & des Neutralleiterstroms (Bestellnummer B44055F4*S*); oder 3-Phasen 3-Leitersystem (Bestellnummer B44066F*S*) mit Korrektur der Phasenströme
  • 32 Bit Fließkommaprozessor (FBK)
  • Schalt- / Steuerungsfrequenz von 20-50 kHz
  • Reaktionszeit ca. 20µs
  • Innovativer Steuerungsalgorithmus
  • Kompensation bis zur 50. Harmonischen Oberschwingung
  • Grad der Dämpfung der Harmonischen einstellbar
  • Einfacher Anschluss der Netz- und Steuerleitungen


Technische Daten und Spezifikationen
Nennspannung380 V
(228…456 V)
480 V
(384…552 V)
690 V
(480…790 V)
Netzfrequenz43…62Hz
Nenn-Filterstrom25, 35, 50, 60, 100, 150 A75, 90 A
Neutralleiterfilterpotenzial3 mal Nennfilterstrom (bei 4-Draht-Geräten) (in case of 4 wire device)
Filterfunktion Oberschwingungen2. bis 50. Oberschwingung oder spezifische Oberschwingungen 0 bis 110 %
Höhe der Oberschwingungsreduzierung> 97% *)
Typische Verlustleistung< 3% (lastabhängig)
Zielleistungsfaktoreinstellbar von -1 bis 1
Schaltfrequenz-/Kontrollfrequenz20 kHz / 35 kHz
ReaktionszeitCirca 20 μs
Gesamtansprechzeit< 5 ms
Kompensation OberschwingungenVerfügbar
BlindleistungskompensationVerfügbar
Kompensation UnsymmetrieVerfügbar
AnzeigeAlle Systeme beinhalten einen 7”-Farbbildschirm (Touch screen).
SchnittstellenRS485 und Netzwerkanschluss (RJ45)
KommunikationsprotokollModbus (RTU), TCP/IP (Ethernet)
FehleralarmVerfügbar, max. 500 Alarmsätze
Geräuschlevel< 56 dB (Modell-abhängig)< 65 dB (Modell-abhängig)
SchutzfunktionenÜberspannung, Unterspannung, Kurzschluß, Umrichterschutz, Überkompensation
Umgebungsbedingungen-10 to +40 °C ohne Leistungsreduzierung / höhere Umgebungstemperaturen auf Anfrage
Relative Feuchtigkeit5 to 95% ohne Kondensation
Kühlung75, 151, 300, 405 L/sec
(25-35, 50-60, 75-100, 150 A)
359 L/sec
SchutzklasseIP 20 (opt. IP30, IP31, IP42, IP 54) gemäß IEC 529 (kundenspezifisch)
SchrankfarbeRAL7035 hellgrau
Höhe1500; 1% bis 1500 m. Zwischen 1500 m bis 4000 m, gemäß GB/T3859.2, nimmt die Leistung pro weiteren 100 m um 1 % ab  m
QualifikationenCE, IEEE 61000CE, ETL (UL 508 and CSA C22.2 # 2014), IEEE 61000
Übereinstimmung mit StandardsIEEE 519, ER G5/4

*) Für typisches Oberschwingungsspektrum

Vorteile

Vorteile der 3-Level-Topologie beim PQSine S Serie Oberschwingungsfilter

Die AHF PQSine S-Serie arbeitet auf Basis eines 3-Level-NCP-Schaltungs-Topologie. Wie aus dem Diagramm unten ersichtlich, besteht die konventionelle 3-Level-Stromkreiskonfiguration aus 6 IGBTs (zwei IGBT-Leistungshalbleiter pro Abzweigung und Strompfad). Bei einer 3-Level-Topologie besteht der Kreislauf aus 12 IGBTs (vier IGBT-Leistungshalbleiter pro Abzweigung und Strompfad).

Hauptvorteile der 3-Level-Topologie sind:

  • Geringere Verluste: im Vergleich zur 2-Level-Topologie muss bei der 3-Level-Topologie nur die Hälfte der Spannung muss geschaltet werden; das reduziert die Schaltverluste in den Transistoren. 3-Level-Lösungen zeichnen sich durch geringere Stromkreisverluste und höhere Effizienz aus, wodurch das Konzept der Energieersparnis unterstützt wird.
  • Geringere Welligkeit (Ripple) des Ausgangsstroms: die 3-Level-Topologie zeigt geringere Welligkeit im Leistungsstrom durch die Verwendung von 12 IGBTS und dadurch eines zusätzliches Schaltzustands am Filterausgang. Das verbessert die Leistung und reduziert die Notwendigkeit für interne Filter.
[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Topology 1

2-Level-Topologie Schaltung

[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Topology 2

3-Level-Topologie Schaltung


[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Voltage 1

Schaltzustand (Spannung) und Strom bei der 2-Level-Topologie Schaltung


[---Image_alt---] Pic PQSine Chart Voltage 2

Schaltzustand (Spannung) und Strom bei der 3-Level-NPC-Topologie Schaltung