Nanokristalina Reaktorearen Soluzioa 550kWko VFDentzat 5000 V/μsren Tensione-pikak Ematera

​1. Arraza: Igoaldeko Tentsio Puntak (du/dt > 5000 V/μs) 550kW VFDetatik Laminatzeko Faktoreetan​

Laminazio-prozesuan, motorrek (bereziki laminadore nagusien motorreok) oso indartsuak diren karga-aldaketak, hasierak eta geldi egiteak azkar eta bidirektiboki biratu behar duten arazoak suertatzen dira. Hauek VFD (Frequencia Aldakorra Kontrolatzailea) sistemari oso zailtasun handiak sortzen dizkie, bataz-bestekotasun handiko (550kW) aplikazioetan. Arazo garrantzitsuen bat da VFDren irteera aldetik eragiten den tentsio aldaketa oso handia (du/dt), hurrengo moduan adierazten den bezala:

• ​Tentsio Aldaketa Oso Handia:​​ 5000 V/μs baino handiagoak. Hauetako arrazoiak hurrengoak dira:
• VFD barruko IGBT gailuen aldaketa abiadura oso handia.
• Motore-kabelen luzeak dituzten parasito kapazitate eta indukzio efektuak (VFDren PWM forma-taldeen igotzeko/erortzeko denborarekin elkarrekintza).
• Motorearen isolamendu ezaugarrien eta VFDren emaitza-pulsuen arteko impedantzaren ezberdintasuna.
• ​Emaitza Iraultsitsuak:​​
• ​Motorearen Isolamenduaren Zeharkaketa:​​ du/dt oso handiak motorearen isolamendua zeharka dezake, partzialki banaka egiten ahal izango da, isolamenduaren enveldatzea azkarrago joango da eta azkenean motoreak hutsegite edo katxegitea egingo du.
• ​Biraketa Korrenteak eta Elektrizitatearen Erosioa:​​ du/dt oso handiak, estray kapazitateen bidez, modu komunoko tentsioa sortzen du, biraketa korrenteak eragiten ditu. Honek elektrizitatearen erosioa sortzen du, sorburu gehigarria, tenperatura altuagia eta biraketa-denboraren murriztea ematen du.
• ​IGBT Moduluaren Tentsio Galtzerdi:​​ itzultzen eta goituz gain kokatzen diren puntu-tentsioak IGBTak bere balioa gainditzen dituen tentsio momentuan jasota izan ditzake, moduluaren hutsegitearen (hutsegite "txartela") arriskua gehitzen du.
• ​Elektromagnetikoa Interferentzia (EMI):​​ maiztasun altuko tentsio puntuak indar handiko kondukizko eta erradiatutako interferentziak sortzen ditu, inguruko elektronika elementuak eragin dezan.
• ​Sistema Osoaren Erabilgarritasun Murriztua:​​ sistema osoaren hutsegite tasa oso handitan aldatzen da, planifikatu gabeko geldituak sortzen ditu eta laminazioaren ekoizpen eta jarraitasuna eragin ditu.

​2. Soluzioa: FKE Mota Tri-Faseko Irteera Reaktorea (Nano Kristalino Nuklea)​​

Goiko tentsio puntu altuak arazoa ebazteko, gure proposamenak 550kW VFDren irteera aldean ​FKE Mota Tri-Faseko Irteera Reaktorea​ instalatzeko da. Soluzio honek du/dt altuak eta maiztasun altuko interferentziak murrizteko diseinatuta dago.

• ​Nuklea Gailua:​​ FKE Serieko Tri-Faseko Irteera Reaktorea
• ​Ezaugarri Garrantzitsuak:​​
• ​Nuklea Materiala:​​ Prestazio altuak dituen Nano Kristalino aleazioa
• Magnetismo-permeabilitate oso handia eta nuklea galderia ultra-baxua ditu (bereziki kHztik MHzra bitarteko maiztasun altuen tartean).
• Tradizionalen silizio-harri edo ferrita materialen baino askoz hobeto prestatzen du maiztasun altuen tentsio puntuen eta ripple korrenteen murriztean (tipiko IGBT aldatze maiztasunak kHz tartean).
• Magnetismo-saturazio indartsua eta transiente galtzerdi handiek ondo astezkatzen ditu.
• ​Teknologia Garrantzitsu 1: Maiztasun Altuko Eddy Currenten Murrizketa Geratua​
• Nano kristalinoko nuklearen edo borobilduaren gainean geratu espeziala aplikatzen da.
• du/dt oso handiekin sortutako maiztasun oso altuen eddy currenten galderia efektiboki disipatzen du (MHz mailako maiztasunetara).
• Maiztasun altuen nuklea tenperatura gorrisuna murriztu egiten du, magnetismo ezaugarri estabilak mantentzen ditu eta reaktorearen luzera-lastera du/dt altuen kondizioetan hobeto sustatzen du.
• ​Teknologia Garrantzitsu 2: Borobiltze Kirol-segmentatua Banatutako Kapazitatea Gutxitzen Duena​
• Kirol-segmentatua diseinu espesiala erabiltzen du.
• Borobiltze trinkoaren banatutako kapazitate ekintzailea (Cdw) segmentu txikiagoetan seriean konektatuta banatzen du.
• Banatutako kapazitate orokorraren balioa oso gutxitu egiten da.
• ​Nuklea Balioa:​​
• Reaktorearen ​auto-resonantzia maiztasuna​ VFD aldatze maiztasunaren eta harmoniko maiztasunaren gainean gehitzen du, helburu maiztasun tartean induktibotasun ezaugarri purua mantentzen duela ziurtatzen du.
• VFDren PWM maiztasun altuen pulsuak eta motore-kabelen parasito kapazitateen artean osatutako oszilatzaile-zirkuluaren intentsitatea oso murrizten du, tentsio puntu (ringing)aren amplitud eta energia oinarritzat murrizten ditu.
• Maiztasun altuen oszilatzaile korrente-osagaien pasabidea reaktorean murrizten du.
• ​Funtzio Garrantzitsuak:​​
• Tentsio-forma lisatzen du, irteera aldetik du/dt tentsio aldaketa murrizten du, puntuak segurtasun-mailera eraman.
• Maiztasun altuen harmoniko korrenteak filtratzen ditu, motorearen harmoniko galderia eta tenperatura gorrisuna murriztuz.
• Tentsioen itzuli berrikusketa-onda (Wave Reflection) murrizten ditu.
• Lerro amaieran harmoniko tentsioen deformazio maila murrizten du.
• Modu komunoko tentsioa eta biraketa korrenteak murrizten ditu.
• Kondukizko eta erradiatutako elektromagnetikoa interferentzia (EMI) murrizten ditu.

​3. Prestazio Datuak (550kW Laminadore VFDaren Kasuan Aplikatuta)​​

• ​Tentsio Puntuen Murrizketa:​​ Irteera aldetik du/dt oso murrizten da, puntu-balioak 5000 V/μs baino handiagoetatik segurtasun-mugara (adibidez, 1000 V/μs edo txikiago, balio zehatzak mezulari egindako neurketaren arabera), motorearen isolamendu babesteko eskaintzen ditu.
• ​Korrente Murrizketa:​​ Motorearen hasieraan edo karga aldaketan inarrizko korrentea murrizten du, VFD eta konexioak babesten. Korrentea murrizteko ahalmena VFDren balio korrontea %30era heltzen da.
• ​Tentsio Deformazio Maila Murriztua:​​ Maiztasun altuen harmonikoak efektiboki filtratzen ditu. VFDren irteeran neurtutako tentsio deformazio maila (THDv) 42%era murrizten da, energia erabilgarritasuna oso hobetuz.
• ​Babesteko Efektua:​​ IGBT moduluen gaineko atzipen berreskurapen oszilazioa eta galtzerdi tentsio handia oso murrizten ditu.

​4. Ekonomiako Benetakoak​

• ​Elementu Nagusiaren Luzera-Lastera Oso Hobetu:​​ Ekonomiako benetako oso zuzena eta garrantzitsuenetako bat da:
• ​IGBT Moduluaren Luzera-Lastera Hobetu:​​ Elektrizitate-galtzerdia (tentsio puntuak, korrontea gainditu) murrizten du. Neurketak erakusten dute IGBT indarra moduluak batezbestez 2.3 aldiz luzatu daitezkeela. Laminadore lerroaren motor garrantzitsu gisa, VFDren indarra nagusiaren luzera-lastera hobetu:
• IGBT modulu kopuru gutxiago eta kostu inventario gutxiago.
• Indar-moduluen hutsegiteagatik gertatzen diren planifikatu gabeko geldituak oso murriztu egiten dira, ekoizpen jarraian egotea.
• ​Motoreen Mantenimenduko Kostuak Murriztu:​​
• Motorearen isolamendua efektiboki babesten du, isolamendu hutsegiteen tasa murriztuz.
• Biraketa korrenteak murrizten ditu, biraketa elektrizitate erosioa eta ordezkaritza maiztasuna murriztuz.
• Motorearen orokorreko luzera-lastera luzatu egiten du, tamaina handiko aldaketak edo ordezkaritza zikloak atzeratuz.
• ​Sistema Osoaren Erabilgarritasuna eta Ekoizpen Efizientzia Hobetu:​​
• Tentsio puntuetatik eragiten diren VFD edo motore hutsegite kopurua murrizten du, lerro laminadorearen erabilgarritasun osoa (OEE - Overall Equipment Effectiveness) hobetuz.
• Gelditu gabe egin diren produzio galduak, desegin arriskua eta agindu atzerak murrizten dira.
• ​Mantenimenduko Kostuak Murriztu:​​ Gailuak hutsegiteagatik lan-orduak eta erreserba-komponenteak murriztu egiten dira.
• ​Potentzia Faktora Hobetu (Indirektuki):​​ Forma hobetuak sistema potentzia faktora optimizatzeko lagundu egiten du (baina bereiz, sarrera reaktoreak edo aktibo konpentsazioak kudeatzen ditu, irteera reaktorearen forma hobetua ere zenbait abantaila ematen du).