UNITROL 1000 Kompakter Spannungsregler für kleine Synchronmaschinen UNITROL und UNITROL

Transkript

1 UNITROL 1000 Kompakter Spannungsregler für kleine Synchronmaschinen UNITROL und UNITROL Copyright 2000 Photodisc, Inc

2 UNITROL für einen weiten Anwendungsbereich Der UNITROL ist ein automatischer Spannungsregler neuester Bauart für Synchrongeneratoren und Synchronmotoren. Der Einsatz modernster Mikroprozessortechnik zusammen mit IGBT Halbleitertechnologie erlaubt den Einsatz für viele Anwendungen. Der maximale Ausgangsstrom ist 15 A, die Speisung des Leistungsteils ist von einer AC- oder DC-Quelle möglich. Kompaktes Design Im UNITROL sind alle notwendigen Funktionen der Steuerung und Regelung einer Erregung enthalten. Ein leistungsfähiger Signalprozessor mit einer umfassenden Steuer- und Regelungssoftware garantiert ein optimales Verhalten unter allen Betriebsbedingungen. Aufgrund des IGBT Choppers, welcher von einer AC- oder DC-Quelle versorgt werden kann, sind die Anwendungsmöglichkeiten äußerst vielfältig. Das Panel auf dem Gerät ermöglicht eine praktische und einfache Bedienung. Der robuste, mechanische Aufbau garantiert eine hohe Betriebssicherheit. Die hier gezeigten Anwendungen sind als typische Beispiele zu verstehen. Batt. SM Nebenschluss-Erregung mit optionaler Kurzschlussunterstützung E CAN-Bus PMG SM E SM = Redundanter Spannungsregler mit Speisung ab Permanentmagnet-Generator (PMG) Ersatz von Spannungsregler für Generatoren mit DC- Erregermaschine durch UNITROL Eine ideale Lösung für die Modernisierung von älteren mechanischen oder analogen Spannungsreglern UNITROL 1000-PM40 Der UNITROL 1000-PM40 ist eine mikroprozessorgesteuerte Chopper-Leistungsstufe basierend auf IGBT Halbleitertechnologie. Die Kommunikation zum Spannungsregler UNITROL erfolgt via CAN-Bus. Diese Kombination, genannt UNITROL , deckt einen Feldstrombereich bis zu 40 A ab. Leuchtdioden auf der UNITROL 1000-PM40 Front zeigen die wichtigsten Betriebsinformationen an. Aufgrund der automatischen Konfiguration der Leistungsstufe durch den UNITROL ergeben sich keine zusätzlichen Inbetriebsetzungs- und Einstellungsarbeiten. UNITROL ist die perfekte Lösung für Retrofit-Anwendungen mit einem Feldstrom zwischen 15 A und 40 A. Seite 2

3 UNITROL Leistungsmerkmale Die sehr effiziente Software des UNITROL erfüllt alle Anforderungen für den stabilen und zuverlässigen Betrieb Ihrer Synchronmaschine. Standard-Funktionen (BASIC) Spannungsregler mit PID-Algorithmus Cos ϕ Regler mit PID-Algorithmus Blindstromregler mit PID-Algorithmus Erregerstromregler (Handsteuerung) mit PI-Algorithmus Steuerung der Ausgangsspannung für Testzwecke Interne digitale Sollwerte Stoßfreie Umschaltung zwischen allen Betriebsarten Softstart-Funktion Blindstrom-Kompensation für den Betrieb am Netz Volt-pro-Hertz-Begrenzung Minimal-Erregungsstrom-Begrenzung Dreistufig verzögerte Maximal-Erregerstrom-Begrenzung (temperaturabhängig) Blindstrombegrenzung als Funktion der Wirkleistung (untererregt) Stator-Spannungs-Begrenzung Stator-Strom-Begrenzung (temperaturabhängig) Blindstrom-Ausgleichsregelung zwischen parallelgeschalteten Synchronmaschinen über RS 485-Schnittstelle Spannungsangleichung vor Synchronisierung Standard Modbus-RTU mit RS 232- und RS 485-Schnittstelle Unterspannungserkennung zur Aktivierung der externen Kurzschluss-Unterstützung (Kompoundierung) Eingebaute Sollwertsprung-Funktion für Tests Alarm- und Auslösesignale UNITROL Optionale Funktionen Automatisches Synchronisieren Synchrocheck-Funktion Überwachung der rotierenden Dioden Power System Stabilizer nach IEEE 2A/2B Erweiterte Überwachungsfunktionen für redundante Systeme, z.b. PT-Überwachung Sollwert-Nachlauf über CAN-Bus für redundante Systeme Stand-by Modus des redundanten Spannungsreglers Alle Ein- und Ausgänge sind an der Geräteunterseite angeordnet Eingänge / Ausgänge Der UNITROL ist mit flexiblen Schnittstellen ausgerüstet: 4 digitale Eingänge 4 digitale Ausgänge (oder Eingänge) 3 analoge Eingänge 2 analoge Ausgänge Die vier digitalen Ausgänge können einzeln als digitale Eingänge umprogrammiert werden. Über eine RS 232-Schnittstelle erfolgt die Laptop-Kommunikation (CMT 1000). Eine RS 485-Schnittstelle dient zur seriellen Kommunikation via Modbus oder zur Blindleistungs-Ausgleichsregelung (mit bis zu 32 parallelgeschalteten Generatoren). Seite 3

4 UNITROL Mensch-Maschine-Schnittstelle Das praktische und einfach zu bedienende Panel ermöglicht einen problemlosen Zugriff ohne Laptop-PC. Die bedienerfreundliche Software «CMT 1000» vereinfacht die Inbetriebsetzung. Lokale Bedieneinheit Alle Parameter können direkt am Gerät ohne zusätzliche Hilfsmittel eingestellt werden, zum Beispiel: Konfiguration der Ein- und Ausgänge Auswahl der Messwerte welche auf dem Display angezeigt werden Setzen und Ändern von Parametern Überwachung der Maschine im Betrieb Vier Tasten sowie das beleuchtete Display reichen für eine vollständige Bedienung aus Beispiel mit Parameter Einstellwerten auf dem Display Bedienerfreundliche Konfiguration und Optimierung mit CMT 1000 Alle Parameter-Einstellungen für die UNITROL 1000 Familie sind mit dem Inbetriebsetzungs- und Wartungsprogramm «CMT 1000» für Microsoft Windows durchführbar. Aufgrund der Anzeige im Leistungsdiagramm und der Oszilloskop-Funktion ist es einfach zu verifizieren, wie die Parameter-Einstellungen das Regler-Gesamtverhalten beeinflussen. So kann innerhalb kurzer Zeit die optimale Einstellung gefunden werden. Bildschirmfoto der CMT 1000 Oszilloskop-Funktion Das Leistungsdiagramm zeigt den aktuellen Arbeitspunkt und die Einstellungen des P/Q Begrenzungsreglers (untererregt) CMT 1000 Oszilloskop Vier Signale können ausgewählt und graphisch dargestellt werden Parameter- und Funktionswerte lassen sich für eine spätere Analyse numerisch abspeichern. Die Auflösung der Oszilloskop-Funktion beträgt 50 ms, und es lassen sich total 20 Kanäle aufzeichnen Seite 4

5 UNITROL 1000 Systeme Für Kunden, welche betriebsfertige Lösungen bevorzugen, bieten wir standardisierte oder maßgeschneiderte Systeme an. Jedes System verlässt 100 % geprüft unsere Fabrik. Einkanalsystem Die Einkanal-Lösung, mit allen erforderlichen Bauteilen auf einer Trägerplatte montiert, wird häufig für die Erregung von kleineren Synchronmaschinen eingesetzt, z. B. von Generatoren, die mit Wasserkraft oder einem Dieselmotor angetrieben werden. Die Einkanal-Lösung ist auch sehr geeignet für Motor-Erregungen. Montageplatte mit Einkanalsystem Doppelkanalsystem Ein Doppelkanalsystem mit seiner 100%igen Redundanz wird eingesetzt, wenn höhere Anforderungen an Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit bestehen. Montageplatte mit kompaktem Doppelkanalsystem Komplettes System in einem Kleinschaltschrank Falls kein Platz für die Installation des UNITROL 1000 Spannungsregelsystems in einem bestehenden Schaltschrank besteht, lässt sich das ganze System in einem Kleinschaltschrank unterbringen. Die notwendigen Systemkomponenten wie Feldschalter, Schnittstellen-Relais, Transmitter, Sicherungen, etc. sind alle inbegriffen. Automatisches Spannungsregelsystem in einem Kleinschaltschrank Seite 5

6 UNITROL 1000 E-Learning Der UNITROL 1000 E-Learning Kurs beinhaltet ein interaktives Trainingsprogramm, welches dem Benutzer die Erregungsgrundlagen sowie das Wissen zur Bedienung des UNITROL 1000 Gerätes vermittelt. Lernen Sie die Bedienung des UNITROL 1000 mittels E-Learning Das interaktive E-Learning Trainingsprogramm stellt einen umfassenden Leitfaden zur Verfügung, um Installation und Betrieb des UNITROL 1000 Spannungsreglers so einfach wie möglich zu gestalten. Im Kurs werden die folgenden Themen behandelt: Grundlagentheorie Synchronmaschine und Erregung Wie bediene ich den UNITROL 1000 mittels der Bedieneinheit auf der Geräteoberseite Bedienung des UNITROL 1000 mit CMT 1000, installiert auf Ihrem PC Wie werden Parameter bestimmt und eingestellt Wie wird ein UNITROL 1000 in Betrieb genommen Weitere Informationen über dieses Programm finden Sie auf unserer Internetseite im Downloads-Bereich dieses Produkts. Bitte benutzen Sie die Contact us -Funktion, um das UNITROL 1000 E-Learning-Programm auf CD zu bestellen. Bildschirmfoto des UNITROL 1000 E-Learning- Programms Mechanische Abmessungen der Geräte Abmessungen des UNITROL (mm) Abmessungen des UNITROL 1000-PM40 (mm) Seite 6

7 Technische Daten UNITROL & UNITROL 1000-PM40 UNITROL Hilfseinspeisung Wechselspannung 3-ph min/max Wechselspannung 1-ph min/max Gleichspannung min/max Maximale Leistungsaufnahme Prüfspannung Speisung Leistungsteil Wechselspannung, 1-/3-ph min/max Gleichspannung min/max Frequenzbereich Prüfspannung V AC V AC V DC 25 W 2 kv V AC V DC Hz 2 kv Umgebungsbedingungen Temperaturbereich Betrieb 0 60 C Temperaturbereich Lagerung C Vibration 2 mm f < 15 Hz 0,7 g f > 15 Hz Schock 5 g, 11 ms Impuls EMV-Festigkeit Immunität EN Emission EN Mechanische Daten Gewicht 5 kg Schutzklasse IP 20 Messeingänge Generatorspannung, 3-ph max. Generatorstrom, 1-ph Netzspannung, 1-ph max. Frequenzbereich Ausgang der Leistungsstufe Dauerstrom Stromreduktion für Umgebungstemperatur > 50 C Überlast (maximal 10 s) Überlast (maximal 4 min) Interne Spannungsquelle Ausgangsspannung Maximaler Ausgangsstrom Analoge Ein- und Ausgänge Spannungsbereich Eingangswiderstand Referenzausgang für externes Potentiometer 250 V 1 A 150 V Hz 15 A DC 1 A /Kelvin 30 A DC 20 A DC 24 V DC 300 ma ± 10 V 100 kohm ± 10 V UNITROL 1000-PM40 Speisung Leistungsteil Wechselspannung 3-ph min/max Wechselspannung 1-ph min/max Gleichspannung min/max Ausgang der Leistungsstufe bei 3phasiger AC- oder DC-Speisung Dauerstrom Überlast (maximal 10 s) Überlast (maximal 4 min) bei 1phasiger AC-Speisung Dauerstrom Überlast (maximal 10 s) Überlast (maximal 4 min) V AC V AC V DC 40 A DC 80 A DC 50 A DC 30 A DC 60 A DC 40 A DC Serielle Schnittstelle Für die Verbindung mit dem PC RS 232 Für die Kommunikation zwischen RS 485 mehreren parallelen UNITROL 1000-Geräten Für lokale Erweiterungen CAN-Bus Genauigkeit Spannungsregelung < 0,1 % Serielle Schnittstelle CAN-Bus Mechanische Daten Gewicht 6,7 kg Schutzklasse IP 20 Für Umgebung und spannungsreglerspezifische technische Daten, siehe UNITROL Daten auf der linken Seite dieses Blattes. Seite 7

8 Produkte der UNITROL 1000 Familie Die UNITROL 1000 Familie ist eine Serie von digitalen Spannungsreglern. Der Einsatz modernster Mikroprozessortechnik zusammen mit IGBT-Halbleiter-Technologie ermöglicht den Einsatz in einem weiten Anwendungsbereich. UNITROL UNITROL ist ein automatischer Spannungsregler für maximal 7 A Dauerstrom. Zielkunden sind Synchronmaschinen- Hersteller und Systemintegratoren, welche eine einfache und kostengünstige Lösung anstreben. UNITROL UNITROL ist ein Spannungsregler für maximal 15 A Dauerstrom. Das lokale Bedienpanel ermöglicht eine einfache Überwachung und Einstellung von Parametern. Das kompakte und einfach zu bedienende Gerät deckt einen breiten Anwendungsbereich ab. UNITROL 1000-PM40 UNITROL 1000-PM40 ist die Leistungsstufe, die es ermöglicht, den Ausgangsstrom des UNITROL auf 40 A zu erhöhen. Die CAN-Bus Kommunikation zwischen den zwei Geräten ermöglicht eine einfache Plug-and-Play Lösung, UNITROL Schweiz in Turgi ist das weltweite Kompetenzzentrum für Erregungssysteme und Synchronisiergeräte. Schweiz AG Statische Erregungssysteme, Spannungsregler und Synchronisiergeräte CH-5300 Turgi / Schweiz Telefon: Fax: pes@ch.abb.com Internet: / unitrol 3BHT R0503 Copyright Alle Rechte vorbehalten. Änderungen vorbehalten.