Aus Spannung und Strom das Beste machen. das Beste machen

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1 Aus Spannung und Strom Aus Spannung und Strom das Beste machen das Beste machen

2 Inhaltsverzeichnis Serie FS VA Serie PIT, Ausführung 19 Voll-Einschub 3HE, VA Serie PIT und PCI, Ausführung Gehäuse u. Wandmontage VA Serie PIT und PCI, Ausführung Baugruppenträger VA Serie PIT und PCI mit Umschalteinrichtung Ausführung Baugruppenträger bis 1000VA Serie PIT und PCI mit Umschalteinrichtung Ausführung Baugruppenträger bis 2500VA Serie PIT und PCI Sonderausführungen im 19 -Einschub Katalogseiten Typenübersicht / Abmessungen/Technische Daten 1bis 4 Typenübersicht /Abmessungen/Technische Daten/ Funktionsbeschreibung 5 bis 8 Typenübersicht /Abmessungen/Technische Daten/ Funktionsbeschreibung 9 bis 12 Typenübersicht /Abmessungen/Technische Daten/ Funktionsbeschreibung 13 bis 16 Typenübersicht /Abmessungen/Technische Daten/ Funktionsbeschreibung 17 bis 22 Typenübersicht /Abmessungen/Technische Daten/ Funktionsbeschreibung 23 bis 28 Typenübersicht /Abmessungen/Technische Daten 29 bis 35 Serie PIT und PCI als Frequenzwandler Sonderausführungen Ausführungsbeispiele 36 Dieser Katalog dient nur zur Information und kann daher nur Bestandteil eines Angebotes oder Vertrages sein, wenn dieses ausdrücklich schriftlich vermerkt ist. Um das hohe Qualitätsniveau unserer Produkte möglichst schnell dem technischen Fortschritt anpassen zu können, behalten wir uns das Recht vor, ohne Ankündigung jegliche Spezifikation zu ändern. Alle Daten und Abbildungen sind unverbindlich. Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /15

3 Sinus Wechselrichter Serie FS FS 100 Eingangsspannungen: 24/48/60/110/220 VDC Ausgang: 230VAC/50Hz/100VA Ausführungen: -19 -Kassette Baugruppenträger Baugruppenträger zur Wandmontage Wandgehäuse - Montageplatte für Chassismontage FS 200 Eingangsspannungen: 48/60/110/220 VDC Ausgang: 230VAC/50Hz/250VA Ausführungen: Baugruppenträger Baugruppenträger zur Wandmontage Wandgehäuse Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /16 Seite 1

4 Sinus Wechselrichter Serie FS Anwendung Die Wechselrichter der Serie FS wandeln eine DC-Spannung aus einem ungeregelten Gleichstromnetz oder einer Batterie in eine stabilisierte, sinusförmige Ausgangsspannung. Mit der Umformung von Gleich- in Wechselspannung ist es möglich, von 50 Hz abweichende Frequenzen sowie von 230 VAC abweichende Spannungen zu erzeugen, was eine universelle Anpassung an die Verbraucher erlaubt. Der Ausgang ist potentialfrei, geregelt, überlastbar, dauerkurzschlussfest und funkentstört. Beschreibung Geräte der Serie FS100 sind in 19"- Kassette, auf Montageplatte oder in 19"- Baugruppenträger untergebracht. Geräte der Serie FS200 sind ausschließlich als 19 -Bauppenträger lieferbar. Die Einheiten eines Wechselrichters sind auf eine Steuerplatine und einem Kühlwinkel verteilt, wobei der Anschluss dieser Baugruppen über Steckverbinder erfolgt. Zusammen mit Transformator und Drossel bilden alle Baugruppen die gesamte Wechselrichtereinheit. Die Bedien- und Überwachungselemente befinden sich an der Frontplatte, die Anschlüsse sind bei den 19 -Ausführungen rückseitig angebracht, bei der Ausführung auf Montageplatte frontseitig. Modellübersicht und technische Daten Modell Eingangsspannung Ausgangsleistung [VA] Stromaufnahme [A typ.] Eingangssicherung [VDC] Dauer 60s Leerlauf bei U IN NENN Nennlast bei U IN NENN F1 [A träge] FS 121 FS 221 FS 131 FS (48) FS 141 FS (60) FS 151 FS (110) FS 171 FS (220) (24) Eingang Welligkeit 5 % eff. zulässig Verpolschutz Querdiode + Sicherung Wirkungsgrad 73-80%, modellbezogen Softstart 5s typ. Einschaltstrombegrenzung über NTC Abschaltung Funkentstörung A nach EN B mit Zusatzfilter möglich Ausgang Spannung 230 V einphasig, sinusförmig Regelgenauigkeit statisch ±3 % dynamisch ±8 % Regelzeit 100 ms typ. auf ±3% Frequenz 50 Hz ±0,1% Klirrfaktor <5 % typ. bei cosφ = 1 Leistungsfaktor cosφ0,8 ind. - 0,8 kap. zulässig Crestfaktor 2,5 zulässig Kurzschluss- / Überlastschutz elektronisch Funkentstörung A nach EN B mit Zusatzfilter möglich Allgemeine Daten Aufbau elektrisch EN 60950, Schutzklasse 1 EMV EN , EN EMV- Spitzen EN Installationsklasse 3 EMV- Burst EN Schärfegrad 3 Isolation Eing. gegen Ausg., 4250VDC Eing. / Ausg. gegen Gehäuse, 2800VDC Kriechstrecken Eing. gegen Ausg., 6,5mm Eing. / Ausg. gegen Gehäuse, 5mm Luftstrecken Eing. gegen Ausg., 5mm Eing. / Ausg. gegen Gehäuse, 5mm Betriebstemperaturbereich -10 C bis +50 C Lagertemperaturbereich -20 C bis +70 C Luftfeuchtigkeit <75% nicht betauend Kühlung ungehinderte Konvektion Anzeigen, Meldungen Überwachung 1. LED grün (Betrieb) 2. LED rot (Störung) 3. potentialfreie Kontakte: 1 Öffner, 1 Schließer (250V/1A/40W) Überwachte Größen Ausgangsspannung außer Toleranz (±10%) Abschaltung Eingangsspannung zu niedrig und Übertemperatur Bedienelemente Kippschalter EIN / AUS (nur bei Ausführung 19 ) 0,5 0,8 0,3 0,4 0,25 0,35 0,2 0,3 0,1 0,15 5,2 13 2,6 6,5 2,3 5,0 1,2 2,9 0,6 1, ,3 10 6,3 10 3,15 6,3 1,6 3,15 Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /16 Seite 2

5 Sinus Wechselrichter Serie FS Aufbau mechanisch FS Kassette 3HE = 132mm 42TE Frontplatte = 213mm 175mm tief Schutzart IP 20 Gewicht ca. 6 kg Anschlüsse Steckverbinder H15 nach DIN FS100 Montageplatte für Chassismontage Schutzart IP 20 Gewicht ca. 6 kg Anschlüsse frontseitige Klemmen FS Baugruppenträger 84TE 3HE = 132mm, 275mm tief Schutzart IP 20 Gewicht ca. 12 kg Anschlüsse rückseitige Klemmen Abmessungen FS100 (Standard 19 - Kassette) Abmessungen FS100-A (Montageplatte) Kühlrichtung (Luftkonvektion) Einbaulage beachten! Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /16 Seite 3

6 Wechselrichter Serie FS Abmessungen FS 200 (Standard 19 - Baugruppenträger) Kühlrichtung (Luftkonvektion) Einbaulage beachten! Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /15 Seite 4

7 Wechselrichter Serie FS Optionen mechanisch 19 - Baugruppenträger BGT / 19 - Baugruppenträger zur Wandmontage BGW Der Aufbau der oberflächenveredelten Aluminiumteile, die elektrisch leitend sind, erfolgt in robuster Ausführung. Die folgenden Modelle entsprechen unserem Standardprogramm. Kundenspezifische Lösungen können selbstverständlich auch gefertigt werden, hierzu bitte anfragen. FS 100 eingebaut in 19 - Baugruppenträger BGT 01 Die 42TE Steckbaugruppe des FS 100 wird in einem 19 -Baugruppenträger montiert und verschaltet. Der entstehende Freiraum bietet genügend Einbauplatz für Zusatzoptionen (auf Anfrage) oder wird durch eine Blindplatte abgedeckt. Ohne Zusatzoptionen kann das Anschlußfeld gegen Aufpreis hinter die Blindplatte montiert werden, um den frontseitigen Anschluß zu ermöglichen. FS 200 eingebaut in 19 - Baugruppenträger zur Wandmontage BGW 84 Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /16 Seite 5

8 Wechselrichter 3HE bis zu 1000VA Überlast / Kurzschlussschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Leistungsfaktor 0,8 ind./kap. zulässig Überlast / Kurzschlussschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Anzeigen u. Meldungen LED grün = Betrieb Externer Alarm Bedienelemente Inhibit Ausgangsspannung Aufbau Mechanik Abmessungen Gewicht Anschlüsse Allgemeines Betriebstemperaturbereich -10 C bis +45 C Lagertemperaturbereich -30 C bis +70 C potentialfreie Kontakte (1 Öffner/1 Schließer) zur Meldung: Ausgang < 200VAC, Belastbarkeit 220V/0,5A/40W max. externes EIN / AUS (Ferneinschaltung) Einstelltrimmer an Frontseite (zurückliegend) elektrisch nach EN 60950, Schutzklasse1 19"- Volleinschub 3HE 19 (483mmB) x 3HE (132mmH) x ca.360mmt PCI / PIT1600 ca. 20kg PCI / PIT3600 ca. 24kg rückseitige Klemmen Relative Luftfeuchtigkeit 90 %, nicht betauend Kühlung Zwangskühlung durch eingebaute DC- Lüfter Schutzart IP20 Wirkungsgrad ca. 85% bei Nennlast EMV EN / EN Isolation Prüfung kundenseitig nur nach Rücksprache mit Powertronic erlaubt: Eingang/Ausgang 3500VDC für 1 min. Eingang/Ausgang/Gehäuse 2100VDC für 1 min. 1) Werte Eingangssicherung (extern vorzusehen): Typ PCI1628 PIT1638 / P IT1648 / PIT3638 PIT3648 PIT1658 PIT1678 ext. Sicherung 63AT 50 AT / 35AT / 50 AT 35AT 16AT 10AT Typ PCI3628 PCI3638 PCI3648 PIT3658 PIT3678 ext. Sicherung 125AT 50AT 35AT 25AT 12AT Seite 6

9 Wechselrichter 3HE bis zu 1000VA Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PCI Abb. 1 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines DC/DC-Wandlers mit einem getakteten Wechselrichter. Der DC/DC-Wandler transformiert die üblicherweise niedrige DC-Spannung auf die hohe Zwischenkreisspannung am Eingang des Wechselrichters und gewährt gleichzeitig die benötigte elektrische Isolation zwischen dem AC-Ausgang und dem DC-Eingang. Die Zwischenkreisspannung muß höher sein als der Spitzenwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters und wird somit bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 230/240VAC auf ca. 400VDC festgelegt. Der DC/DC-Wandler wird stets benötigt und hat etwa die gleiche Leistung wie der Wechselrichter. Diese beiden Wandler sind mechanisch in einem Gerät untergebracht. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 2 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 2 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 7

10 Wechselrichter 3HE bis zu 1000VA Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PIT Abb. 1 Abb. 2 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines getakteten Wechselrichters mit einem Transformator. Die grundsätzliche Schaltung eines getakteten Wechselrichters zeigt Abbildung 2. Durch entsprechende Ansteuerung der Schalttransistoren springen die Punkte A und B zwischen den Potentialen der positiven und negativen Speiseleitung in einer solchen Weise, daß nach der Glättung zwischen den Punkten C und D eine sinusförmige Spannung entsteht. Der Scheitelwert dieser Spannung ist nicht größer als die DC-Speisespannung, (z.b. die Spannung der Notstrombatterie). Die Wechselspannung zwischen C und D wird mittels eines Transformators, der gleichzeitig die galvanische Trennung bewirkt, auf die gewünschte Ausgangsspannung hochtransformiert. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 3 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 3 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 8

11 Wechselrichter VA Serie PCI und PIT für Wandmontage oder im 19 Gehäuse Serie [VDC] PCI1628 U IN PIT1638 / PIT3638 U IN PIT1648 / PIT3648 U IN PIT1658 U IN PIT1678 U IN Leistung 500 VA 400 VA / 500 VA 400 VA / 500 VA 500 VA 500 VA Serie [VDC] PCI3628 U IN PCI3638 U IN PCI3648 U IN PIT3658 / PIT3858 1) U IN PIT3678 / PIT3878 1) U IN Leistung 1000 VA 1200 VA 1200 VA 1000 VA / 1200 VA 1000 VA / 1600 VA Serie [VDC] PCI4828 1) U IN PCI4838 1) U IN PCI4848 1) U IN PIT4858 1) U IN PIT4878 1) U IN Leistung 1400 VA 1800 VA 1800 VA 2000 VA 2500 VA 1) nur in mechanischer Ausführung Option W erhältlich Option GUW Wechselrichter in 19 - Universalgehäuse für Wandmontage, Anschluss über interne Reihenklemmen. Option GU Ausführung wie GUW jedoch mit rückseitigen Steckdosen. Standalone- Lösung für z.b. einen Arbeitsplatzrechner. Option W Wechselrichter auf Montageplatte Beispiel für Bestellbezeichnung / Wechselrichter PCI1628 auf Montageplatte (Option W): PCI1628W Technische Daten Eingang Spannungsbereich s. Tabelle Eingangssicherung extern vorzusehen 2) Welligkeit 5% eff. zulässig EMV- Spitzen EN Isolationsklasse 3 EMV- Bursts EN Schärfegrad 4 Einschaltverzögerung 0,5s typ. Seite 9

12 Wechselrichter VA Ausgang Spannung 230 VAC einphasig sinusförmig (115VAC, 240VAC möglich) Einstellbereich VAC frontseitig Regelgenauigkeit statisch ±2% dynamisch ±5% / 2ms 0<->100% Lastsprung Frequenz 50 Hz ±0,1% quarzstabil (60Hz, 400Hz möglich) Leistung s. Tabelle Überlast 100% für 1s Klirrfaktor < 5% bei cosφ1 Crestfaktor 3 zulässig Leistungsfaktor 0,8 ind./kap. zulässig Überlast / Kurzschlussschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Anzeigen u. Meldungen LED Externer Alarm Bedienelemente Inhibit Ausgangsspannung Bei GU Universalgehäuse grün = Betrieb potentialfreie Kontakte (1 Öffner/1 Schließer) zur Meldung: Ausgang < 200VAC, Belastbarkeit 220V/0,5A/40W max. externes EIN / AUS (Ferneinschaltung) Einstelltrimmer an Frontseite (zurückliegend) rückseitiger EIN/AUS- Schalter Mechanik / Option W Montageplatte für Wandmontage Abmessungen / Gewicht PCI / PIT mmH x 220mmB x 175mmT / ca. 18 kg PCI / PIT mmH x 220mmB x 230mmT / ca. 20 kg PCI / PIT mmH x 220mmB x 310mmT / ca. 28 kg Anschlüsse Reihenklemmen Mechanik / Option GUW Gehäuse für Wandmontage (für PIT u. PCI nicht erhältlich) Abmessungen 290mmH x 235mmB x 340mmT Gewicht CI / IT 1600 ca. 21kg CI / IT 3600 ca. 23kg Anschlüsse interne Reihenklemmen Mechanik / Option GU 19 - Universalgehäuse mit Füßen (für PIT u.pci nicht erhältlich) Abmessungen 290mmH x 235mmB x 340mmT Gewicht CI / IT 1600 ca. 21kg CI / IT 3600 ca. 23kg Anschlüsse Eingang u. Meldung interne Reihenklemmen Ausgang rückseitige Steckdosen Allgemeines Betriebstemperaturbereich -10 C bis +45 C Lagertemperaturbereich -30 C bis +70 C Relative Luftfeuchtigkeit 90 %, nicht betauend Kühlung ungehinderte, natürliche Konvektion Schutzart IP20 Wirkungsgrad ca. 85% bei Nennlast Aufbau elektrisch nach EN 60950, Schutzklasse1 EMV EN / EN Isolation 2) Werte Eingangssicherung (extern vorzusehen): Prüfung kundenseitig nur nach Rücksprache mit Powertronic erlaubt: Eingang/Ausgang 3500VDC für 1 min. Eingang/Ausgang/Gehäuse 2100VDC für 1 min. Typ PCI1628 PIT1638 / PIT1648 / PIT3638 PIT3648 PIT1658 PIT1678 ext. Sicherung 63AT 50AT / 16AT / 50AT 16AT 16AT 10AT Typ PCI3628 PCI3638 PCI3648 PIT3658 / PIT3678 / PIT3858 PIT3878 ext. Sicherung 125AT 50AT 35AT 25AT / 16AT / 25AT 20AT Typ PCI4828 PCI4838 PCI4848 PIT4858 PIT4878 ext. Sicherung 150AT 125AT 100AT 63AT 35AT Seite 10

13 Wechselrichter VA Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PIT Abb. 1 Abb. 2 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines getakteten Wechselrichters mit einem Transformator. Die grundsätzliche Schaltung eines getakteten Wechselrichters zeigt Abbildung 2. Durch entsprechende Ansteuerung der Schalttransistoren springen die Punkte A und B zwischen den Potentialen der positiven und negativen Speiseleitung in einer solchen Weise, daß nach der Glättung zwischen den Punkten C und D eine sinusförmige Spannung entsteht. Der Scheitelwert dieser Spannung ist nicht größer als die DC-Speisespannung, (z.b. die Spannung der Notstrombatterie). Die Wechselspannung zwischen C und D wird mittels eines Transformators, der gleichzeitig die galvanische Trennung bewirkt, auf die gewünschte Ausgangsspannung hochtransformiert. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 3 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 3 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 11

14 Wechselrichter VA Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PCI Abb. 1 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines DC/DC-Wandlers mit einem getakteten Wechselrichter. Der DC/DC-Wandler transformiert die üblicherweise niedrige DC-Spannung auf die hohe Zwischenkreisspannung am Eingang des Wechselrichters und gewährt gleichzeitig die benötigte elektrische Isolation zwischen dem AC-Ausgang und dem DC-Eingang. Die Zwischenkreisspannung muß höher sein als der Spitzenwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters und wird somit bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 230/240VAC auf ca. 400VDC festgelegt. Der DC/DC-Wandler wird stets benötigt und hat etwa die gleiche Leistung wie der Wechselrichter. Diese beiden Wandler sind mechanisch in einem Gerät untergebracht. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 2 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 2 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 12

15 Wechselrichter VA Wechselrichter Serie PCI + PIT Serie [VDC] PCI1628 U IN PIT1638 / PIT3638 U IN PIT1648 / PIT3648 U IN PIT1658 U IN PIT1678 U IN Leistung 500 VA 400 VA / 500 VA 400 VA / 500 VA 500 VA 500 VA Serie [VDC] PCI3628 U IN PCI3638 U IN PCI3648 U IN PIT3658 / PIT3858 U IN PIT3678 / PIT3878 U IN Leistung 1000 VA 1200 VA 1200 VA 1000 VA / 1200 VA 1000 VA / 1600 VA Serie [VDC] PCI4828 U IN PCI4838 U IN PCI4848 U IN PIT4858 U IN PIT4878 U IN Leistung 1400 VA 1800 VA 1800 VA 2000 VA 2500 VA 19 - Baugruppenträger (BGT) 19 - Baugruppenträger für Wandmontage (BGW) Wechselrichter eingebaut in 19 - Baugruppenträger. Die steckbare Anordnung des Wechselrichters ermöglicht den einfachen Austausch. Wechselrichter eingebaut in 19 - Baugruppenträger für Wandmontage. Der Vorteil zur Montageplatte ist die steckbare Anordnung des Wechselrichters. Breiten von 42TE (o. Abb.), 56TE oder 84TE erhältlich. Beispiele für Bestellbezeichnungen: - Wechselrichter PCI1628 eingebaut in 19 - Baugruppenträger (Option BGT) BGT / 1 x PCI Wechselrichter PIT3658 eingebaut in Baugruppenträger für Wandmontage mit 42TE (Option BGW42) BGW42 / 1 x PIT3658 Technische Daten Eingang Spannungsbereich s. Tabelle Eingangssicherung extern vorzusehen 1) Welligkeit 5% eff. zulässig EMV- Spitzen EN Isolationsklasse 3 EMV- Bursts EN Schärfegrad 4 Einschaltverzögerung 0,5s typ. Rückspeisung <2 mv frequenzbewertet CISPR Funkstörgrad A nach EN Seite 13

16 Wechselrichter VA Ausgang Spannung 230 VAC einphasig sinusförmig (115VAC, 240VAC möglich) Einstellbereich VAC frontseitig Regelgenauigkeit statisch ±2% dynamisch ±5% / 2ms 0<->100% Lastsprung Frequenz 50 Hz ±0,1% quarzstabil (60Hz, 400Hz möglich) Leistung s. Tabelle Überlast 100% für 1s Klirrfaktor < 5% bei cosφ1 Crestfaktor 3 zulässig Leistungsfaktor 0,8 ind./kap. zulässig Überlast / Kurzschlussschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Anzeigen u. Meldungen LED grün = Betrieb Externer Alarm potentialfreie Kontakte (1 Öffner/1 Schließer) zur Meldung: Ausgang < 200VAC, Belastbarkeit 220V/0,5A/40W max. Bedienelemente Inhibit externes EIN / AUS (Ferneinschaltung) Ausgangsspannung Einstelltrimmer an Frontseite (zurückliegend) Mechanik Option BGT 19 - Baugruppenträger Abmessungen 19 (483mmB) x 6HE (266mmH) x max. 340mmT Anschlüsse rückseitige Reihenklemmen Option BGW 19 - Baugruppenträger für Wandmontage Abmessungen 42TE für Serie PCI +PIT1600 / 3600 ca.275mmb x 6HE (266mmH) x max. 340mmT Abmessungen 56TE für Serie PCI + PIT3800 / 4800 ca.340mmb x 6HE (266mmH) x max. 340mmT Anschlüsse seitliche Reihenklemmen Abmessungen 84TE alle Serien 481mmB x 6HE (266mmH) x max. 340mmT Anschlüsse Reihenklemmen an der Unterseite Allgemeines Betriebstemperaturbereich -10 C bis +45 C Lagertemperaturbereich -30 C bis +70 C Relative Luftfeuchtigkeit 90 %, nicht betauend Kühlung ungehinderte, natürliche Konvektion Schutzart IP20 Wirkungsgrad ca. 85% bei Nennlast Aufbau elektrisch nach EN 60950, Schutzklasse1 EMV EN / EN Isolation Prüfung kundenseitig nur nach Rücksprache mit Powertronic erlaubt: Eingang/Ausgang 3500VDC für 1 min. Eingang/Ausgang/Gehäuse 2100VDC für 1 min. 1) Werte Eingangssicherung (extern vorzusehen): Typ PCI1628 PIT1638 / PIT1648 / PIT3638 PIT3648 PIT1658 PIT1678 ext. Sicherung 63AT 50AT / 35AT / 50AT 35AT 16AT 10AT Typ PCI3628 PCI3638 PCI3648 PIT3658 / PIT3678 / PIT3858 PIT3878 ext. Sicherung 125AT 50AT 35AT 25AT / 16AT / 25AT 20AT Typ PCI4828 PCI4838 PCI4848 PIT4858 PIT4878 ext. Sicherung 150AT 125AT 100AT 63AT 35AT Seite 14

17 Wechselrichter VA Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PCI Abb. 1 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines DC/DC-Wandlers mit einem getakteten Wechselrichter. Der DC/DC-Wandler transformiert die üblicherweise niedrige DC-Spannung auf die hohe Zwischenkreisspannung am Eingang des Wechselrichters und gewährt gleichzeitig die benötigte elektrische Isolation zwischen dem AC-Ausgang und dem DC-Eingang. Die Zwischenkreisspannung muß höher sein als der Spitzenwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters und wird somit bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 230/240VAC auf ca. 400VDC festgelegt. Der DC/DC-Wandler wird stets benötigt und hat etwa die gleiche Leistung wie der Wechselrichter. Diese beiden Wandler sind mechanisch in einem Gerät untergebracht. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 2 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 2 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 15

18 Wechselrichter VA Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PIT Abb. 1 Abb. 2 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines getakteten Wechselrichters mit einem Transformator. Die grundsätzliche Schaltung eines getakteten Wechselrichters zeigt Abbildung 2. Durch entsprechende Ansteuerung der Schalttransistoren springen die Punkte A und B zwischen den Potentialen der positiven und negativen Speiseleitung in einer solchen Weise, daß nach der Glättung zwischen den Punkten C und D eine sinusförmige Spannung entsteht. Der Scheitelwert dieser Spannung ist nicht größer als die DC-Speisespannung, (z.b. die Spannung der Notstrombatterie). Die Wechselspannung zwischen C und D wird mittels eines Transformators, der gleichzeitig die galvanische Trennung bewirkt, auf die gewünschte Ausgangsspannung hochtransformiert. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 3 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 3 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 16

19 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass(bis 1000 VA) Serie PCI und PIT Typ [VDC] Leistung PCI1628 U IN VA PIT1638 / PIT3638 U IN VA / 500 VA PIT1648 / PIT3648 U IN VA / 500 VA PIT1658 U IN PIT1678 U IN Typenbezeichnung static switch man. Bypass 500 VA 500 VA SS 1508 MS Typ [VDC] PCI3628 U IN PCI3638 U IN PCI3648 U IN PIT3658 U IN PIT3678 U IN Typenbezeichnung static switch man. Bypass Leistung 1000 VA 1200 VA 1200 VA 1000 VA 1000 VA SS 3508 MS 19 - Baugruppenträger (BGT) 19 - Baugruppenträger für Wandmontage (BGW) PCI3638-SS-MS-BGT PCI3638-SS-MS-BGW Prinzipschaltbild Beispiel für Bestellbezeichnung: - Wechselrichter PCI3638 mit statischen Schalter (SS) und manueller Handumgehung (MS) eingebaut in 19 - Baugruppenträger PCI3638-SS-MS-BGT Seite 17

20 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass(bis 1000 VA) Technische Daten Wechselrichter Eingang Spannungsbereich s. Tabelle Eingangssicherung extern vorzusehen 1) Welligkeit 5% eff. zulässig EMV- Spitzen EN Isolationsklasse 3 EMV- Bursts EN Schärfegrad 4 Einschaltverzögerung 0,5s typ. Rückspeisung <2 mv frequenzbewertet CISPR Funkstörgrad A nach EN Ausgang Spannung 230 VAC einphasig sinusförmig (115VAC, 240VAC möglich) Einstellbereich VAC frontseitig Regelgenauigkeit statisch ±2% dynamisch ±5% / 2ms 0<->100% Lastsprung Frequenz 50 Hz ±0,1% quarzstabil (60Hz, 400Hz möglich) Leistung s. Tabelle Überlast 100% für 1s Klirrfaktor < 5% bei cosφ1 Crestfaktor 3 zulässig Leistungsfaktor 0,8 ind./kap. zulässig Überlast / Kurzschlussschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Anzeigen u. Meldungen LED grün = Betrieb Externer Alarm potentialfreie Kontakte (1 Öffner/1 Schließer) zur Meldung: Ausgang < 200VAC, Belastbarkeit 220V/0,5A/40W max. Bedienelemente Inhibit externes EIN / AUS (Ferneinschaltung) Ausgangsspannung Einstelltrimmer an Frontseite (zurückliegend) Static Switch Allgemein Spannung 230VAC, 50Hz ±2Hz Umschaltzeiten - Netz auf WR (bei Netzvorrang) 4ms (inklusive Zeit zur Netzfehlererkennung) - WR auf Netz (bei WR-Vorrang) 4ms (inklusive Zeit zur Netzfehlererkennung) Rückschaltzeiten - WR auf Netz (bei Netzvorrang) 4ms - Netz auf WR (bei WR- Vorrang) 4ms Umschaltpegel 0,8 < U mains <1,15 Stoßstrom 5x I N für 1 sec. Ausgang Kurzschlussfest Relaiskontakte U max = 250V, I max = 3A Optische Meldungen Statusanzeigen LED s grün Netz- Betrieb der Verbraucher (die Last) wird vom Netz gespeist WR- Betrieb der Verbraucher (die Last) wird vom Wechselrichter gespeist WR synchron der Wechselrichter ist mit der Netzfrequenz synchron. Unabhängig von Betriebsart Netzvorrang / WR- Vorrang Warn oder Fehleranzeigen LED s rot Netz- Überspannung - Netzspannung >U N +15% Netz-Unterspannung - Netzspannung < U N -20% WR- Überspannung - WR-Spannung >U N +15% WR- Unterspannung - WR-Spannung < U N -20% Sammelalarm Netz- oder WR- Spannung außerhalb der Toleranz - Inhibit aktiviert - Ausgangsstrom des Static Switch zu groß - Hilfsspannung der Regelelektronik ist zu klein - Static Switch defekt Seite 18

21 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass(bis 1000 VA) 1) Werte Eingangssicherung (extern vorzusehen): Typ PCI1628 PIT1638 / PIT1648 / PIT3638 PIT3648 PIT1658 PIT1678 ext. Sicherung 63AT 50AT / 35AT / 50AT 35AT 16AT 10AT Typ PCI3628 PCI3638 PCI3648 PIT3658 / PIT3678 / PIT3858 PIT3878 ext. Sicherung 125AT 50AT 35AT 25AT / 16AT / 25AT 20AT Typ PCI4828 PCI4838 PCI4848 PIT4858 PIT4878 ext. Sicherung 150AT 125AT 100AT 63AT 35AT Handumgehung (manueller Bypass) - 5-stufiger Schalter Schalterstellung 0 Schalterstellung 1 (keine Dauerstellung) Schalterstellung 2 (Normalbetrieb) Schalterstellung 3 (keine Dauererstellung) Schalterstellung 4 (mechanischer Bypass) Der Verbraucherausgang ist freigeschaltet In dieser Stellung wird das Netz über den Static-Switch (SS) an den Verbraucher gelegt In dieser Stellung wird der Wechselrichter zugeschaltet. Die Funktion Service Netz wird inaktiv, so dass der SS im Normalbetrieb arbeitet. Wechselrichter und Netz arbeiten synchron. Falls die Wechselspannung außerhalb der Toleranz ist, wird quasi unterbrechungsfrei auf Netz geschaltet In dieser Stellung wird das Netz über den SS an den Verbraucher gelegt. Parallel dazu wird der mechanische Bypass aktiv In dieser Stellung wird das Netz über den mechanischen Bypass an den Verbraucher gelegt. Falls die DC-Versorgungsspannung am Wechselrichter abgeschaltet wird, ist die komplette Einheit freigeschaltet. Wechselrichter und Static Switch können im Bedarfsfall ausgetauscht werden. Die Netzspannung liegt in diesem Fall fest am Verbraucher Seite 19

22 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass(bis 1000 VA) Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PCI Abb. 1 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines DC/DC-Wandlers mit einem getakteten Wechselrichter. Der DC/DC-Wandler transformiert die üblicherweise niedrige DC-Spannung auf die hohe Zwischenkreisspannung am Eingang des Wechselrichters und gewährt gleichzeitig die benötigte elektrische Isolation zwischen dem AC-Ausgang und dem DC-Eingang. Die Zwischenkreisspannung muß höher sein als der Spitzenwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters und wird somit bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 230/240VAC auf ca. 400VDC festgelegt. Der DC/DC-Wandler wird stets benötigt und hat etwa die gleiche Leistung wie der Wechselrichter. Diese beiden Wandler sind mechanisch in einem Gerät untergebracht. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 2 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 2 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 20

23 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass(bis 1000 VA) Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PIT Abb. 1 Abb. 2 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines getakteten Wechselrichters mit einem Transformator. Die grundsätzliche Schaltung eines getakteten Wechselrichters zeigt Abbildung 2. Durch entsprechende Ansteuerung der Schalttransistoren springen die Punkte A und B zwischen den Potentialen der positiven und negativen Speiseleitung in einer solchen Weise, daß nach der Glättung zwischen den Punkten C und D eine sinusförmige Spannung entsteht. Der Scheitelwert dieser Spannung ist nicht größer als die DC-Speisespannung, (z.b. die Spannung der Notstrombatterie). Die Wechselspannung zwischen C und D wird mittels eines Transformators, der gleichzeitig die galvanische Trennung bewirkt, auf die gewünschte Ausgangsspannung hochtransformiert. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 3 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 3 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 21

24 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass(bis 1000 VA) Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Static Switch Der Static Switch dient als Umschalt- und Synchronisiereinheit zur quasi unterbrechungsfreien phasensynchronen Umschaltung des Verbrauchers vom Wechselrichter (WR) zu Netz (Betriebsart: Wechselrichter Vorrang) oder umgekehrt (Betriebsart: Netzvorrang). Er synchronisiert nach einem Netzausfall den Wechselrichter automatisch auf die Netzphasenlage. Zur logisch richtigen Umschaltung verfügt der Static Switch über folgende Überwachungskreise: Netzunter-, überspannung Wechselrichterunter-, überspannung Kurzschlussschutz Interne Status-, Fehlerauswertungen Allgemeine Beschreibung Handumgehung (manueller Bypass) - 5-stufiger Schalter s. technische Daten Seite 22

25 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass (>1000 VA) Serie PCI und PIT Serie [VDC] Leistung PCI4828 U IN VA PCI4838 U IN PCI4848 U IN VA 1800 VA PIT3858 / PIT4858 U IN VA / 2000 VA PIT3878 / P IT4878 U IN VA / 2500 VA Typenbezeichnung static switch SS3508 SS3518 man. Bypass MS 19 - Baugruppenträger (BGT) Abb. enthält Sonderausstattung (Anzeigeinstrumente) Auch als 19 - Baugruppenträger für Wandmontage erhältlich (BGW) Prinzipschaltbild Beispiel für Bestellbezeichnung: - Wechselrichter PCI4828 mit statischen Schalter (SS) und manueller Handumgehung (MS) eingebaut in 19 - Baugruppenträger PCI4828-SS-MS-BGT Seite 23

26 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass (>1000 VA) Technische Daten Wechselrichter Eingang Spannungsbereich s. Tabelle Eingangssicherung extern vorzusehen 1) Welligkeit 5% eff. zulässig EMV- Spitzen EN Isolationsklasse 3 EMV- Bursts EN Schärfegrad 4 Einschaltverzögerung 0,5s typ. Rückspeisung <2 mv frequenzbewertet CISPR Funkstörgrad A nach EN Ausgang Spannung 230 VAC einphasig sinusförmig (115VAC, 240VAC möglich) Einstellbereich VAC frontseitig Regelgenauigkeit statisch ±2% dynamisch ±5% / 2ms 0<->100% Lastsprung Frequenz 50 Hz ±0,1% quarzstabil (60Hz, 400Hz möglich) Leistung s. Tabelle Überlast 100% für 1s Klirrfaktor < 5% bei cosφ1 Crestfaktor 3 zulässig Leistungsfaktor 0,8 ind./kap. zulässig Überlast / Kurzschlussschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Anzeigen u. Meldungen LED grün = Betrieb Externer Alarm potentialfreie Kontakte (1 Öffner/1 Schließer) zur Meldung: Ausgang < 200VAC, Belastbarkeit 220V/0,5A/40W max. Bedienelemente Inhibit externes EIN / AUS (Ferneinschaltung) Ausgangsspannung Einstelltrimmer an Frontseite (zurückliegend) Static Switch Allgemein Spannung 230VAC, 50Hz ±2Hz Umschaltzeiten - Netz auf WR (bei Netzvorrang) 4ms (inklusive Zeit zur Netzfehlererkennung) - WR auf Netz (bei WR-Vorrang) 4ms (inklusive Zeit zur Netzfehlererkennung) Rückschaltzeiten - WR auf Netz (bei Netzvorrang) 4ms - Netz auf WR (bei WR- Vorrang) 4ms Umschaltpegel 0,8 < U mains < 1,15 Stoßstrom 5x I N für 1 sec. Ausgang Kurzschlussfest Relaiskontakte U max = 250V, I max = 3A Optische Meldungen Statusanzeigen LED s grün Netz- Betrieb der Verbraucher (die Last) wird vom Netz gespeist WR- Betrieb der Verbraucher (die Last) wird vom Wechselrichter gespeist WR synchron der Wechselrichter ist mit der Netzfrequenz synchron. Unabhängig von Betriebsart Netzvorrang / WR- Vorrang Warn oder Fehleranzeigen LED s rot Netz- Überspannung - Netzspannung >U N +15% Netz-Unterspannung - Netzspannung < U N -20% WR- Überspannung - WR-Spannung >U N +15% WR- Unterspannung - WR-Spannung < U N -20% Sammelalarm Netz- oder WR- Spannung außerhalb der Toleranz - Inhibit aktiviert - Ausgangsstrom des Static Switch zu groß - Hilfsspannung der Regelelektronik ist zu klein - Static Switch defekt Seite 24

27 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass (>1000 VA) 1) Werte Eingangssicherung (extern vorzusehen): Typ PCI1628 PIT1638 / PIT1648 / PIT3638 PIT3648 PIT1658 PIT1678 ext. Sicherung 63AT 50AT / 35AT / 50AT 35AT 16AT 10AT Typ PCI3628 PCI3638 PCI3648 PIT3658 / PIT3678 / PIT3858 PIT3878 ext. Sicherung 125AT 50AT 35AT 25AT / 16AT / 25AT 20AT Typ PCI4828 PCI4838 PCI4848 PIT4858 PIT4878 ext. Sicherung 150AT 125AT 100AT 63AT 35AT Handumgehung (manueller Bypass) - 5-stufiger Schalter Schalterstellung 0 Schalterstellung 1 (keine Dauerstellung) Schalterstellung 2 (Normalbetrieb) Schalterstellung 3 (keine Dauererstellung) Schalterstellung 4 (mechanischer Bypass) Der Verbraucherausgang ist freigeschaltet In dieser Stellung wird das Netz über den Static-Switch (SS) an den Verbraucher gelegt In dieser Stellung wird der Wechselrichter zugeschaltet. Die Funktion Service Netz wird inaktiv, so dass der SS im Normalbetrieb arbeitet. Wechselrichter und Netz arbeiten synchron. Falls die Wechselspannung außerhalb der Toleranz ist, wird quasi unterbrechungsfrei auf Netz geschaltet In dieser Stellung wird das Netz über den SS an den Verbraucher gelegt. Parallel dazu wird der mechanische Bypass aktiv In dieser Stellung wird das Netz über den mechanischen Bypass an den Verbraucher gelegt. Falls die DC-Versorgungsspannung am Wechselrichter abgeschaltet wird, ist die komplette Einheit freigeschaltet. Wechselrichter und Static Switch können im Bedarfsfall ausgetauscht werden. Die Netzspannung liegt in diesem Fall fest am Verbraucher Seite 25

28 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass (>1000 VA) Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PCI Abb. 1 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines DC/DC-Wandlers mit einem getakteten Wechselrichter. Der DC/DC-Wandler transformiert die üblicherweise niedrige DC-Spannung auf die hohe Zwischenkreisspannung am Eingang des Wechselrichters und gewährt gleichzeitig die benötigte elektrische Isolation zwischen dem AC-Ausgang und dem DC-Eingang. Die Zwischenkreisspannung muß höher sein als der Spitzenwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters und wird somit bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 230/240VAC auf ca. 400VDC festgelegt. Der DC/DC-Wandler wird stets benötigt und hat etwa die gleiche Leistung wie der Wechselrichter. Diese beiden Wandler sind mechanisch in einem Gerät untergebracht. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 2 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 2 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 26

29 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass (>1000 VA) Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie PIT Abb. 1 Abb. 2 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines getakteten Wechselrichters mit einem Transformator. Die grundsätzliche Schaltung eines getakteten Wechselrichters zeigt Abbildung 2. Durch entsprechende Ansteuerung der Schalttransistoren springen die Punkte A und B zwischen den Potentialen der positiven und negativen Speiseleitung in einer solchen Weise, daß nach der Glättung zwischen den Punkten C und D eine sinusförmige Spannung entsteht. Der Scheitelwert dieser Spannung ist nicht größer als die DC-Speisespannung, (z.b. die Spannung der Notstrombatterie). Die Wechselspannung zwischen C und D wird mittels eines Transformators, der gleichzeitig die galvanische Trennung bewirkt, auf die gewünschte Ausgangsspannung hochtransformiert. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 3 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 3 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 27

30 Wechselrichter mit Static Switch u. manuellem Bypass (>1000 VA) Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Static Switch Der Static Switch dient als Umschalt- und Synchronisiereinheit zur quasi unterbrechungsfreien phasensynchronen Umschaltung des Verbrauchers vom Wechselrichter (WR) zu Netz (Betriebsart: Wechselrichter Vorrang) oder umgekehrt (Betriebsart: Netzvorrang). Er synchronisiert nach einem Netzausfall den Wechselrichter automatisch auf die Netzphasenlage. Zur logisch richtigen Umschaltung verfügt der Static Switch über folgende Überwachungskreise: Netzunter-, überspannung Wechselrichterunter-, überspannung Kurzschlussschutz Interne Status-, Fehlerauswertungen Allgemeine Beschreibung Handumgehung (manueller Bypass) - 5-stufiger Schalter s. technische Daten Seite 28

31 Wechselrichter PCI HE Technische Daten Eingang Spannungsbereich 20-32VDC Welligkeit 5% eff. zulässig EMV-Spitzen EN Isolationsklasse 3 EMV-Bursts EN Schärfegrad 4 Leerlaufstrom ca.1a typ. bei 24VDC Nennlast ca. 28A typ. bei 24VC Einschaltverzögerung 0,5s typ. Abschaltung <18 V >36V Rückspeisung <2 mv frequenzbewertet CISPR Funkstörgrad A nach EN Ausgang Spannung 230 VAC einphasig sinusförmig Einstellbereich VAC frontseitig Regelgenauigkeit statisch ±2% dynamisch ±5%/2ms 0<->100% Lastsprung Frequenz 50 Hz ±0,1% quarzstabil Klirrfaktor < 5% bei cosφ1 Leistung 500 VA Dauer Überlast 1000 VA für 1s Crestfaktor 3 zulässig Leistungsfaktor 0,8 ind./kap. zulässig Überlast/Kurzschlussschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Anzeigen, Meldungen LED - Anzeige grün = Betrieb Externer Alarm potentialfreie Kontakte 220V/0,5A/40W max. zur Meldung: Ausgang <200VAC Bedienelemente EIN / AUS (Inhibit) über Ferneinschaltung, auf Klemmen geführt Eingangssicherung 63A extern, träge Kennlinie Ausgangsspannung Einstelltrimmer an Frontseite (zurückliegend) Allgemeines EMV EN / EN Betriebstemperaturbereich -10 C bis +45 C Lagertemperaturbereich -30 C bis +70 C Relative Luftfeuchtigkeit 90 %, nicht betauend Kühlung eingebaute DC- Lüfter Wirkungsgrad ca. 82% bei Nennlast Aufbau elektrisch EN 60950, Schutzklasse1 Isolation Prüfung kundenseitig nur nach Rücksprache mit Powertronic erlaubt Eingang/Ausgang 3500VDC für 1 min. Eingang/Ausgang/Gehäuse 2100VDC für 1 min. Aufbau mechanisch 19"-Volleinschub Abmessungen 19 (483mm) x 2HE (88mm) x ca. 360mm tief Schutzart IP20 Gewicht ca. 15kg Anschlüsse rückseitige Klemmen Seite 29

32 Wechselrichter PCI HE Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie CI Abb. 1 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines DC/DC-Wandlers mit einem getakteten Wechselrichter. Der DC/DC-Wandler transformiert die üblicherweise niedrige DC-Spannung auf die hohe Zwischenkreisspannung am Eingang des Wechselrichters und gewährt gleichzeitig die benötigte elektrische Isolation zwischen dem AC-Ausgang und dem DC-Eingang. Die Zwischenkreisspannung muss höher sein als der Spitzenwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters und wird somit bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 230/240VAC auf ca. 400VDC festgelegt. Der DC/DC-Wandler wird stets benötigt und hat etwa die gleiche Leistung wie der Wechselrichter. Diese beiden Wandler sind mechanisch in einem Gerät untergebracht. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 2 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 2 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, daß nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 30

33 Wechselrichter PCI HE Technische Daten Eingang Spannungsbereich 20-32VDC Welligkeit 5% eff. zulässig EMV-Spitzen EN Isolationsklasse 3 EMV-Bursts EN Schärfegrad 4 Leerlaufstrom ca.1a typ. bei 24VDC Nennlast ca. 54A typ. bei 24VC Einschaltverzögerung 0,5s typ. Abschaltung <18 V >36V Rückspeisung <2 mv frequenzbewertet CISPR Funkstörgrad A nach EN Ausgang Spannung 230 VAC einphasig sinusförmig Einstellbereich VAC frontseitig Regelgenauigkeit statisch ±2% dynamisch ±5%/2ms 10<->90% Lastsprung Frequenz 50 Hz ±0,1% quarzstabil Klirrfaktor < 5% bei cosφ1 Leistung 1000 VA Dauer Überlast 2000 VA für 1s Crestfaktor 3 zulässig Leistungsfaktor 0,8 ind./kap. zulässig Überlast/Kurzschlußschutz elektronisch begrenzt Funkstörgrad A nach EN Anzeigen, Meldungen LED - Anzeige grün = Betrieb Externer Alarm potentialfreie Kontakte 220V/0,5A/40W max. zur Meldung: Ausgang <200VAC Bedienelemente EIN / AUS (Inhibit) über Ferneinschaltung, auf Klemmen geführt Eingangssicherung 80A extern, träge Kennlinie Ausgangsspannung Einstelltrimmer an Frontseite (zurückliegend) Allgemeines EMV EN / EN Betriebstemperaturbereich -10 C bis +45 C Lagertemperaturbereich -30 C bis +70 C Relative Luftfeuchtigkeit 90 %, nicht betauend Kühlung eingebaute DC- Lüfter Wirkungsgrad ca. 80% bei Nennlast Aufbau elektrisch EN 60950, Schutzklasse1 Isolation Prüfung kundenseitig nur nach Rücksprache mit Powertronic erlaubt Eingang/Ausgang 3500VDC für 1 min. Eingang/Ausgang/Gehäuse 2100VDC für 1 min. Aufbau mechanisch 19"-Volleinschub Abmessungen 19 (483mm) x 3HE (129mm) x ca. 362mm tief Schutzart IP20 Gewicht ca. 15kg Anschlüsse rückseitige Klemmen Seite 31

34 Wechselrichter PCI HE Allgemeine Beschreibung Funktionsbeschreibung Serie CI Abb. 1 Das in Abbildung 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt die Zusammenschaltung eines DC/DC-Wandlers mit einem getakteten Wechselrichter. Der DC/DC-Wandler transformiert die üblicherweise niedrige DC-Spannung auf die hohe Zwischenkreisspannung am Eingang des Wechselrichters und gewährt gleichzeitig die benötigte elektrische Isolation zwischen dem AC-Ausgang und dem DC-Eingang. Die Zwischenkreisspannung muss höher sein als der Spitzenwert der Ausgangsspannung des Wechselrichters und wird somit bei einer gewünschten Ausgangsspannung von 230/240VAC auf ca. 400VDC festgelegt. Der DC/DC-Wandler wird stets benötigt und hat etwa die gleiche Leistung wie der Wechselrichter. Diese beiden Wandler sind mechanisch in einem Gerät untergebracht. Funktionsbeschreibung Wechselrichter-Stufe Nachfolgende Abbildung 2 zeigt den Schaltkreis der Wechselrichterstufe Abb. 2 Die Zwischenkreisspannung (DC-Eingangsspannung) wird mittels der Leistungstransistoren T1 - T4 mit den parallel liegenden Freilaufdioden D1 - D4 in eine impulsbreitenmodulierte Rechteckspannung umgewandelt. Die Drossel mit den Wicklungen L1 und L2 integriert diese, und am Kondensator C liegt eine nahezu sinusförmige Ausgangsspannung. Die Leistungstransistoren werden über Opto-Koppler angesteuert, wobei sichergestellt wird, dass nicht beide Transistoren eines Zweiges gleichzeitig durch die Ansteuerimpulse eingeschaltet werden. Die Ausgangsspannung wird über Fühlerleitungen an den Regelkreis gegeben und steuert nach Vergleich mit dem vorgegebenen Sollwert die Ansteuerimpulse für die Leistungstransistoren. Der Spannungsabfall des Ausgangsstromes am Shunt R1 wird ebenfalls dem Regelkreis zugeführt und dient zur elektronischen Strombegrenzung. Seite 32

35 Inverter 19 - Inverter System PIT4878-SS-4U 2kVA-Inverter with integrated static switch 19 -subrack 4u Technical Data DC- Input Voltage VDC Input fuse two-pole 16A slow blow external Ripple allowed 5% rms EMC- Surges acc. EN gradient 3 EMC- Bursts acc. EN gradient 3 Ripple feed back <2 mv psochometrical CISPR RFI acc. EN Softstart 0,5s typ. AC- Input Voltage Input fuse Softstart VAC two-pole 16A slow blow external 0,5s typ. Output Voltage 230VAC single phase, sinusoidal Regulation static±2% dynamic±3% max. / 2ms 0<->90% load step Frequency 50 Hz ±0,1% crystal stabilized Power 2000VA Over load 100% for 1s Distortion < 5% at cosφ 1 Crest factor 3 permitted Power factor 0,8 ind.to 0,9 cap. permitted Over load-/ short circuit prot. electronic RFI acc. EN class A Switch over times - Line to Inverter 4msin line priority operation, max. time includes line failure analyses - Inverter to Line 4msin inverter priority operation, max. time includes line failure analyses Switch back times - Inverter to Line 4msin line priority operation - Line to Inverter 4msin inverter priority operation Switch over level 0,8 < U mains <1,15 Output short circuit proof Control elements Priority switch to select between mains or inverter priority operation (s. page 4) Inhibit external, remote ON / OFF Indicators, Alarm Status indicators Line operation Inverter operation Inverter synchronous green LED s for: load is supplied by the line voltage load is supplied by the inverter Inverter synchronous with line frequency, independent if line or inverter priority operation Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /13 Seite 33

36 Inverter 19 - Inverter System PIT4878-SS-4U Alarm or fault indicators red LED s for: Line- over voltage - Line voltage > U NOM +15% Line- low voltage - Line voltage < U NOM -20% Inverter- over voltage - Inverter voltage >U N +15% Inverter- low voltage - Inverter voltage < U N -20% Summary alarm Environmental Operating temperature -10 C to +45 C Storage temperature -30 C to +70 C change over contact if: - Line or inverter voltage out of tolerance - Active inhibit - Output current static switch to high - Int. auxiliary voltage low - Static switch fault Relative humidity 90 %, without condensation Cooling forced cooling with DC-fan Mechanical protection IP20 Efficiency > 85% EMC acc. EN / EN Isolation Input / Output 3500VDC for 1 min. Input / Output / Case 2100VDC for 1 min. Construction 19 unit 21U, 4U high PIT- Series General Description Figure 1 shows the connection of a switch mode inverter and a transformer Figure 1 Figure 2 shows the circuit of the inverter: Figure 2 The intermediate circuit voltage (DC-input voltage) is transformed by the power transistor T1-T4 with the parallel inverse diodes D1-D4 in a pulse - width square-wave voltage. The choke with the windings L1 and L2 integrates this voltage, and at the capacitor C there is a sinusoidal output voltage. The power transistors are controlled by the opto-coupler, making sure, that not both transistors of one branch are switched on at the same time by the control pulses. The output voltage is connected via sense leads to the control circuit and controls, after a comparison with a reference, the control pulses for the power transistors. The voltage drop of the output current at shunt R1 is also supplied to the control circuit and serves for current limiting. Alternating voltage at the output of the inverter is transformed by means of a transformer to the requested output voltage with galvanic isolation. Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /13 Seite 34

37 Inverter 19 - Inverter System PIT4878-SS-4U Static Switch General Description The static switch transfers the AC supply to the load from the inverter or mains. It synchronizes the inverter to the mains frequency when mains voltage is present. To achieve logically correct operation, the static switch monitors and evaluates: - under- and over voltage of the mains - under- and over voltage of the inverter - short circuit at the output - present mode of operation - faults To adapt the static switch to different requirements, it is possible to select priority for mains- or inverter operation. The system could be set by a switch on the rear side of the unit. LED s and potential- free contacts indicate the mode of operation. Priority switch When priority for mains operation is selected and the mains voltage is present, the load is supplied from the mains. When mains failure occurs, the static switch transfers the load to the inverter which now runs at its own frequency. Upon return of the mains, the inverter is automatically synchronized to the mains again and the output load is transferred back to the mains without an interruption. When the priority for inverter operation is selected the inverter normally supplies the load and synchronised to the mains. If the sensing circuit detects a failure of the inverter output it transfers the load to the mains. Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /13 Seite 35

38 Frequenzwandler Beispiele PIT 5686V Vario 500 Eingang - Spannungsbereich 3 x VAC - Frequenz Hz Ausgang - Spannung 115 VAC 1~, sinusförmig - Frequenz 60 Hz quarzstabilisiert - Leistung 5000 VA Allgemeines - Aufbau mechanisch 19 - Steckmodul 6HE, ca. 380mm tief im Baugruppenträger 24HE Gehäuseabmessungen ca. 600 x 1150mm (B x H) PIT G1 Eingang - Spannungsbereich VAC - Frequenz Hz Ausgang - Spannung 115 VAC 1~, sinusförmig - Frequenz 60 Hz quarzstabilisiert - Leistung 1600 VA Allgemeines - Aufbau mechanisch 19 - Steckmodul 6HE, 56TE in ein 19 - Universalgehäuse eingebaut PIT BGT Eingang - Spannungsbereich VAC - Frequenz Hz Ausgang - Spannung 115 VAC 1~, sinusförmig - Frequenz 400 Hz ±0,1% quarzstabilisiert - Leistung 800 VA Anzeigen / Meldungen - Messgeräte Kl. 2,5 für Ausgangsstrom und -spannung Allgemeines - Aufbau mechanisch 19 - Steckmodul 6HE, 42TE im Baugruppenträger 6HE, 84 TE Sollten Sie nicht das passende Gerät finden oder weitere Unterlagen benötigen, dann setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung. Wir werden mit Ihnen die Lösung erarbeiten und die passenden Unterlagen zusenden. Powertronic GmbH & Co. KG Phone: +49-(0) /15 Seite 36

39 Moderne Stromerzeugung hat viele Gesichter. Windkraftanlagen gehören dazu. Höchste Zeit für POWERTRONIC! Testen Sie unser Know-How für Ihre Stromversorgung. POWERTRONIC Industrielle Leistungselektronik GmbH & Co. KG Stromversorgungen und Ladegeräte für Windkraftanlagen POWERTRONIC hat in den vergangenen Jahren für den Geschäftsbereich WindPower zahlreiche Ladegeräte für Pitch-Control-Systeme Sülkampweg 31 D Kirchlengern Telefon: Telefax: Internet: entwickelt. In ihren technischen Eigenschaften und Bauformen richtet sich jedes Ladegerät nach den kundenspezifischen Vorgaben. Da die Kundenanforderungen und die individuelle Abstimmung für die jeweilige Anwendung entscheidend sind, haben wir auf eine Katalogisierung verzichtet. Aus Spannung und Strom POWERTRONIC bietet Ihnen das Know-how, das Sie sich für Ihre Stromversorgungen wünschen. Auf den folgenden Seiten erläutern und zeigen wir Ihnen in knapper Form unsere Kompetenzbereiche das Beste machen im Bereich Windkraftanlagen.