Nanokristāliskā reaktora risinājuma 550 kW VFD, kas izdod sprieguma impulsus 5000 V/μs

​2. Risinājums: FKE tipa trīsvietējais izvades reaktors (nanokristāliskā kodola)​

Lai risinātu minēto augstsprieguma šķeres problēmu, iesakām uzstādīt FKE tipa trīsvietējo izvades reaktoru 550 kW VFD izvades pusē. Šis risinājums ir speciāli izstrādāts, lai samazinātu augsto du/dt un augstfrekvences interferenci.

• ​Būtisks aprīkojums:​​ FKE sērijā trīsvietējais izvades reaktors
• ​Galvenās īpašības:​​
• ​Kodola materiāls:​​ Augstas veiktspējas nanokristāliskais alliāns
• Piedāvā ļoti augstu magnetisku permeabilitāti un ultrazemu kodola zudumu (jo īpaši kHz līdz MHz augstfrekvences diapazonā).
• Signifikanti pārsniedz tradicionālos silīcija dzelzs vai ferrīta materiālus, efektīvi samazinot augstfrekvences sprieguma šķēres un impulsskābekles, kas rodas augstā komutācijas frekvencē (parastā IGBT komutācijas frekvence ir kHz diapazonā).
• Augsts magnētiskais satura punkts un spēja noturēt īsu laika pārmērīgu slodzi.
• ​Galvenā tehnoloģija 1: Augstfrekvences vairākkāršās straumes apstrādes dārze​
• Speciālas vedējdarbības dārze uz nanokristāliskā kodola vai viļņojuma virsmas.
• Efektīvi saņem ultravysokfrekvences vairākkāršās straumes zudumu (frekvence līdz MHz līmenim), ko izraisa ļoti augsts du/dt.
• Nozīmīgi samazina kodola temperatūras pieaugumu augstās frekvencēs, uztur stabila magnētiskā veiktspēja un palielina reaktora ilgtermiņa drošību augstā du/dt apstākļos.
• ​Galvenā tehnoloģija 2: Daudzslāņu sekcijas viļņojums, kas samazina sadalīto kapacitānci​
• Izmanto speciālu daudzslāņu, sekciju viļņojuma struktūru dizainu.
• Daala tradicionālo koncentrēto viļņojuma ekvivalento sadalīto kapacitanci (Cdw) vairākos mazākos seriāli savienotajos kapacitāncēs.
• Kopējā efektīvā sadalītā kapacitānces vērtība nozīmīgi samazinās.
• ​Būtiskā vērtība:​​
• Palielina reaktora pašresonances frekvenci pāri VFD komutācijas frekvencei un harmonikām, nodrošinot, ka tā uztura čistu induktīvo raksturu mērķa frekvences diapazonā.
• Efektīvi samazina VFD PWM augstfrekvences impulsu un dzinēja kabēļa parazitārās kapacitānces veidotās oscilācijas ceļa intensitāti, pamatīgi samazinot sprieguma šķēres (zinganošanas) amplitūdu un enerģiju.
• Samazina augstfrekvences oscilācijas straumes sastāvdaļu plūsmu caur reaktoru.
• ​Būtiskās funkcijas:​​
• Efektīvi gluda sprieguma formu, nozīmīgi samazinot izvades puses sprieguma šķerēšanās ātrumu (du/dt), nesot šķēres līdz drošiem līmeņiem.
• Filtrē augstfrekvences harmonikas straumes, samazinot dzinēju harmonikas zudumus un temperatūras pieaugumu.
• Samazina sprieguma atspoguļošanās vilnas (Wave Reflection).
• Samazina līnijas beigu harmoniskā sprieguma deformācijas līmeni.
• Samazina kopējās modālās sprieguma un eļļas straumes risku.
• Samazina vedamo un radiēto elektromagnētisko interferenci (EMI).

​3. Veiktspējas dati (piemērots 550 kW rullu VFD scenāriju)​

• ​Sprieguma šķeres samazināšana:​​ Izvades puses du/dt nozīmīgi samazinās, ar šķēres vērtībām pazemināmām no >5000 V/μs līdz drošiem līmeņiem (piemēram, <1000 V/μs vai zemāk, konkrētās vērtības prasa lauka mērījumu apstiprinājumu), atbilstoši dzinēja izolācijas aizsardzības prasībām.
• ​Strāves ierobežošanas spēja:​​ Efektīvi ierobežo dzinēja starta vai neparedzētas slodzes maiņas laikā radīto pieplūdinošo strāvi, aizsargājot VFD un savienojumus. Strāves ierobežošanas spēja var sasniedzt 30% no VFD nomālās strāves.
• ​Samazināta sprieguma deformācijas līmeņa:​​ Efektīvi filtrē augstfrekvences harmonikas. Mērītais sprieguma deformācijas līmenis (THDv) VFD izvadē ir samazināts līdz pat 42%, nozīmīgi uzlabojot elektrosniedzības kvalitāti.
• ​Aizsardzības efekts:​​ Nozīmīgi samazina IGBT moduļu reverses atdzīvināšanas impulsu un pārsprieguma stresa.

​4. Ekonomiskie labumi​

• ​Nozīmīga kritisku komponentu mūža pagarināšana:​​ Visdirektākais un nozīmīgākais ekonomiskais labums ir redzams:
• ​IGBT moduļu mūža pagarināšana:​​ Efektīvi samazina to elektriskā stresa (sprieguma šķēres, pārstrāva) apjomu. Mērītie dati liecina, ka vidēji IGBT jaudas moduļu mūža laiks var tikt pagarināts 2.3 reizes. Kā galvenais rullu līnijas pārvietošanas aprīkojums, VFD galveno jaudas komponentu mūža pagarināšana nozīmē:
• Samazina dārgu IGBT moduļu rezerves daudzumu un inventāra izmaksas.
• Nozīmīgi samazina neplanētas apturēšanas biežumu un ilgumu, kas izraisītas jaudas moduļu neizturībām, nodrošinot nepārtrauktu ražošanu.
• ​Samazinātas dzinēju remonts izmaksas:​​
• Efektīvi aizsargā dzinēju virvi izolāciju, samazinot dzinēju izolācijas neizturību biežumu.
• Samazina eļļas strāves, samazinot eļļas elektriskās apvalkošanas kaitējumu un aizstāšanas biežumu.
• Pagārina dzinēju kopējo mūža laiku, pagārinot lielu remonta vai aizstāšanas ciklus.
• ​Uzlabota sistēmas drošība un ražošanas efektivitāte:​​
• Samazina VFD vai dzinēju neizturību, kas izraisītas sprieguma šķērēm, uzlabojot vispārējo operatīvo drošību (OEE - Overall Equipment Effectiveness) rullu līnijā.
• Samazina ražošanas zudumus, defekta risku un pasūtījumu aizdomāšanu, kas izraisītas neplanētām apturēšanām.
• ​Samazinātas remonta izmaksas:​​ Minimizē remonta darbinieku stundu un rezerves daļu patēriņu, kas izraisīts aprīkojuma kaitējumu.
• ​Uzlabots jaudas faktors (netieši):​​ Uzlabotais formu veids ieguldījumā sistemā jaudas faktora optimizēšanā (lai gan galvenokārt apstrādāts ievades reaktoriem vai aktīvā kompensācijā, izvades reaktoru formu uzlabojums arī sniedz dažus labumus).