SIMOREG Converter Commutation Protector

Allgemeine Beschreibung

DC-Antriebe haben sich seit Jahren im täglichen Einsatz bewährt.
In vielen Branchen erfüllen sie zuverlässig ihre Aufgaben - und sind dabei wirtschaftlich und wartungsarm.
Ein Grund mehr, an dieser Technik festzuhalten: Der SIMOREG® CCP (Converter Commutation Protector) schützt Ihren SIMOREG DC-MASTER oder SINAMICS DC Master vor den Auswirkungen des Wechselrichterkippens.
Das Resultat: eine deutlich höhere Verfügbarkeit der Anlage. Ein weiterer guter Grund, auch in Zukunft auf Gleichstromtechnik zu setzen.

SIMOREG CCP

Bei netzgeführten Stromrichtern ist für die Kommutierung des Stromes zwischen den einzelnen Leistungshalbleitern eine entsprechende netzseitige Gegenspannung notwendig. Durch unkontrollierte Schalthandlungen, durch Netzeinbrüche (schwache Netze, Gewitter, usw.) kann die Vervollständigung der Kommutierung verhindert werden (Kippen).
Hierbei entsteht in Rückspeiserichtung ein großer Strom über das Netz oder ein Querstrom im Stromrichter, was zu Sicherungsfällen bzw. unter Umständen zu Zerstörungen der Halbleiter führen kann.
Die Software des DC-Stromrichters erkennt das Kippen im Ansatz und gibt den Befehl zur Zwangslöschung der Leistungshalbleiterim Stromrichter an den SIMOREG CCP. Der SIMOREG CCP führt diese Zwangslöschung durch, sorgt für die Bedingungen zum Stromabbau im Motor und nimmt die im Motor gespeichertemagnetische Energie als elektrische Energie auf.
m DC-Stromrichter wird laufend die Netzspannung, der Netzstrom, sowie die Ankerspannung erfasst.
Aus diesen Größen wird ein eventueller Kommutierungsfehler(Wechselrichterkippen) erkannt, was zur Auslösung folgender Maßnahmen führt:

  1. Sofortige Sperre der Zündimpulse im DC-Stromrichter

  2. Der Stromrichter sendet (über serielle Schnittstelle) ein „Löschkommando“ an den SIMOREG CCP.

  3. Der SIMOREG CCP führt die Thyristorlöschung durch, indemer vorgeladene Löschkondensatoren antiparallel zu allen Thyristorenaufschaltet. In Folge kommutiert der Strom vom Stromrichterin den SIMOREG CCP. Die Löschkondensatoren werdendurch den übernommenen Strom zunächst entladen und dannumgekehrt aufgeladen. Sobald die Spannung der Löschkondensatorenden Wert der Motor-EMK erreicht hat, beginnt sichder Ankerstrom abzubauen. Die Ankerspannung steigt aber weiteran. Sobald sie den Begrenzungswert erreicht hat, werden Widerständezugeschaltet, die während der verbleibenden Zeitdes Stromabbaues die vom Motor zurückgespeiste Energie übernehmen.

  4. Auslösung einer Störmeldung im DC-Stromrichter.

  5. Der SIMOREG CCP lädt die Löschkondensatoren wieder um,sodass erneut ein Löschvorgang möglich ist.


Technische Daten im Überblick

Kurzübersicht

Bemessungsspannung

V

460
(+15 % /-20 %)

690
(+10 % /-20 %)

Bemessungsstrom

A

600

1200

2000

1000

2000

Abdeckbarer Strombereich

A

bis 6000

bis 1200

bis 2000

bis 1000

bis 2000

Bemessungsanschluss-spannung Elektronikversorgung

V

2 AC 380 (-20 %) ... 60 (+15 %); In = 1 A oder
1 AC 190 (-20 %) ... 230 (+15 %); In = 2 A

Bemessungsfrequenz

Hz

45 ... 65


Besondere Eigenschaften

  • Statischer Schutz gegen die Auswirkungen des Wechselrichterkippens.

  • kompakt

  • praktisch verlustfreier Betrieb

  • wartungsfrei


Kundennutzen

Der SIMOREG CCP begrenzt den beim Wechselrichterkippen entstehenden Strom auf einen ungefährlichen Wert, so dassThyristoren und die zugehörigen superflinken Sicherungen geschützt werden. Aufwändiges und zeitintensives Austauschen der Sicherungen nach Wechselrichterkippen entfällt.
Das Wechselrichterkippen kann zwar nicht verhindert werden, aber dessen Auswirkungen.

  • Eingesetzte Getriebe und die Arbeitsmaschine werden durc hrechtzeitiges Abschalten des Stromes vor Auftreten seines möglichen Maximalwertes im Fehlerfall vor unzulässig hohen Momentenstößen geschützt.

  • Bei hohen Anlagennennströmen wurden bisher zum Schutz gegen Sicherungsfall Gleichstromschnellschalter eingesetzt. Durch die Verwendung des CCP ist ein Schutz auch bei kleineren Nennströmen wirtschaftlich möglich, wobei das SIMOREG CCP auch bei hohen Strömen folgende Vorteile gegenüber Gleichstromschnellschaltern aufweist:
    - Schutz auch bei Kreisstrom
    - Geringere Systemkosten
    - Geringerer Platzbedarf
    - Keine zusätzliche Luftdrossel zur Verminderung der Stromsteilheit im Fehlerfall nötig
    - Geringere Betriebskosten, da wartungsfrei
    - Höhere Verfügbarkeit


Typische Einsatzgebiete und Anwendungen

Alle DC-Antriebe mit Netzrückspeisebetrieb, an die höchste Anforderungen an die Verfügbarkeit gestellt werden