Thyristor SELECTION GUIDE

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1 Thyristor SELECTION GUIDE

2 Leistungsüberwachung ist weltweit bekannt für seine richtungsweisenden Produkte im Bereich der Regelungstechnik und Datenmanagementsysteme. Unsere Temperatur- und Prozessregler werden überall in der Fertigungsindustrie, Prozessindustrie, bei der Chemie- und Ölproduktion sowie in der Forschung eingesetzt. Eine komplette Produktreihe Für die Steuerung elektrischer Heizungen bieten wir Ihnen eine vielfältige Produktreihe von Leistungsstellern an. Egal ob konstanter oder variabler Widerstand, induktiv oder transformatorgekoppelt, ein-, zwei- oder dreiphasig, wir haben den Thyristorsteller der exakt Ihren Anforderungen entspricht. Unsere Standard Baureihen reichen bis zu Stromstärken von 1200 Ampere. Eine separate Steuerelektronik mit einem externen Steller ermöglicht eine Erweiterung dieses Strombereiches um mehrere tausend Ampere. Eine Auswahl an Betriebsarten Thyristorsteller können in langen oder kurzen Impulsen Leistung liefern - bis zu einer Periode der Versorgungsspannung. Damit können die exakten Voraussetzungen für die Anforderungen an und Heizung geschaffen werden. Alternativ können Sie unsere Steller mit Phasenanschnittsteuerung für induktive und transformatorgekoppelte en oder Anwendungen die eine Strombegrenzung benötigen, nutzen. Diese genaue Kontrolle der Leistung ermöglicht eine bessere Temperaturregelung und dadurch eine bessere Produktqualität. Zusätzlich kann ein schnell schaltender Thyristor thermomechanische Spannungen am Heizelement reduzieren. Das verringert Wartungskosten und verhindert Ausfallzeiten. Digitale Kommunikation Eine weitere Verbesserung in der Prozessüberwachung ist die Anbindung des Thyristorstellers über die digitale Schnittstelle in ein Netzwerk. Dies ermöglicht eine genaue, reproduzierbare Ansteuerung, die ideal für Multizonenanlagen ist. Es wird nur eine einzelne Verbindung benötigt, um alle Zonen mit einem zentralen Programmer zu verbinden (z. B. PC3000, ein programmierbarer Logikregler oder PC). Die digitale Schnittstelle ermöglicht ein Registrieren der Prozessparameter, des Energieverbrauchs, Prozessabweichungen, Fehler und Alarme. Wie Ihnen diese Broschüre bei der Auswahl hilft Diese Thyristor Broschüre soll Ihnen die Auswahl des passenden Thyristorstellers für Ihre Anwendung erleichtern: 1. Wenn Ihnen die verwendete art bekannt ist, wird Ihnen das Kapitel arten bei der Auswahl eines geeigneten Thyristorsteller helfen. 2. Sind Ihnen die Anforderungen bekannt, die Sie an den Thyristorsteller stellen, zeigt Ihnen die Übersicht Thyristorfunktionen welches Gerät für Ihre Anwendung geeignet ist. 3. Die weiteren Seiten geben Ihnen weitere Informationen über den Thyristor in Relation zur ausgewählten. 4. Auf der Rückseite der Broschüre finden Sie eine Kalkulationshilfe zur Berechnung des Thyristorsstroms für. 2

3 arten deren Widerstand sich nicht oder nur geringfügig über den Temperaturbereich verändert. siehe konstante deren Widerstand sich mit der Zeit verändert. siehe variable deren Widerstand sich mit der Temperatur verändert. siehe variable Infrarotheizungen Ist abhängig von der Wellenlänge der Heizer langwellig (mittelwellig) kurzwellig (mittelwellig) siehe konstante siehe variable Heizelemente die über einen Transformator angeschlossen sind. siehe variable? Keine Widerstandslast oder unbekannt. 3

4 Thyristor Auswahlhilfe für en art r Widerstand Variabler Widerstand Transformator gekoppelt 500V 100A 125A 500A Variabler Widerstand r Widerstand 7100L, 7100S* RVDA, RVAA 425S 450 TC1027 TE10S bis zu 50A verf gbar Variable art Variabler Widerstand Transformator gekoppelt Kontanter Widerstand 500V 100A 125A 500A Variabler Widerstand 7100A* 425A 460 TC1028 TE10A bis zu 50A verf gbar 4 * Anmerkung: Die Modelle 7100S und 7100A sind für bis zu 630 A erhältlich.

5 art r Widerstand Thyristor Auswahlhilfe für en Variabler Widerstand 500 Volt Transformator gekoppelt 3-Leiter 40A 7300A* 63A TE A TC A 500A 1650A Variabler Widerstand TE200S TE200A TC2000 TC2001 art Variable Variabler Widerstand Transformator gekoppelt r Widerstand Yes 690 Volt Yes Transformer gekoppelt Yes Variable No 3-Leiter 40A Max 1800A Max Variabler Widerstand TC2001 TC A* TC * Anmerkung: Die Modelle 7100S und 7100A sind für bis zu 630 A erhäl

6 Thyristorsteller Die meisten Heizelemente in industrielle Heizsystemen haben einen konstanten Widerstand, z. B. Nickel-Chrom, Inconel und andere Legierungen, oder sind mittel- und langwellige Infrarotstrahler. Die Ansteuerung konstanter mit Thyristorstellern bietet eine verbesserte Temperaturregelung, eine erhöhte Lebensdauer der Elemente sowie einen reduzierten Wartungsaufwand. Bei kleinen, schnell ansprechenden Heizsystemen sind Thyristorsteller zur genauen Regelung unerläßlich. Zudem verursachen sie keine Schaltgeräusche und nur geringe elektrische Störaussendungen. Für die Anwendung sind die folgenden Halbleiterrelais (Solid State Relais) geeignet: SVDA und SVAA Preiswertes Huckepack System AC/DC Logikeingang Stromstärken bis zu 75A Externer Kühlkörper notwendig Robuste Thyristorschalter AC/DC Logikeingang Stromstärken bis zu 100 A DIN Schienen oder Rückwandmontage 7100L RVDA & RVAA 7100S* Erweiterte Version der Thyristorschalter AC/DC Logikeingang oder 4-20mA Analogeingang Alarmoptionen: Thyristor Kurzschluss Offene Teillastfehler Stromstärken bis zu 100A* Einbaugerät DC Logikeingang Alarmoption Teillastfehler Stromstärken bis zu 150A 450 Hohe Ströme - für bis zu 500A AC/DC Logik oder Analogeingang TC1027 Für spezielle Applikationen sind auch die Modelle TE10S, 425S und TU Serie verfügbar. * Phasengesteuerter Eingang; fragen Sie nach der Verfügbarkeit und den erweiterte Bereichen. 6

7 Thyristor Induktive oder variable Einige Heizelemente sind schwierig zu überwachen, da Sie einen hohen Temperaturkoeffizient haben.typische Heizsysteme dieser Art sind: Heizelemente mit temperaturabhängigem Widerstand (z. B. Molybdän, Molybdän Disilizid, Platin, Tungsten und kurzwellige Infrarotstrahler, Grafit, Glas) Heizelemente mit temperturabhängigem Widerstand und Langzeitalterung (z. B. Silizium-Karbid) Die meisten Heizelemente mit niedrigem temperaturabhängigem Kaltwiderstand benötigen eine Strombegrenzung, um die Anlage beim Anfahren vor einem zu hohen Strom zu schützen. Mit Thyristorsteller wird das Stromlimit optimiert und Sollwertüberschwinger vermieden. Analoger Thyristorschalter mit vielen Optionen Optionale Strombegrenzung Alarme für: Thyristorkurzschluss, offene und Teillastfehler Auch für Transformatoren mit Impulsgruppenbetrieb Stromstärken bis zu 100 A* 7100A* Kompakter Thyristorsteller Phasenanschnitt oder Impulsgruppenbetrieb Strombegrenzung Teillastfehleralarm Auf für Transformatoren mit Impulsgruppenbetrieb Stromstärken bis zu 150 A 460 Hohe Ströme - für bis zu 1650 A Phasenanschnitt oder Impulsgruppenbetrieb Strombegrenzung Teillastfehleralarm Auf für Transformatoren mit Impulsgruppenbetrieb Siehe auch Steuereinheit MC1028 TC1028 Für spezielle Applikationen sind auch die Modelle TE10S, 425S und TU Serie verfügbar. * Phasengesteuerter Eingang; fragen Sie nach der Verfügbarkeit und den erweiterten Bereichen. 7

8 Thyristoren Die Auswahl eines geeigneten Thyristorstellers für dreiphasige Heizsystene bereitet keine Probleme. EUROTHERM verfügt über die notwendige Anwendungserfahrung und das entsprechende Produktprogramm für jede Anwendung. Unabhängig von der konfiguration und für beliebige Heizelemente bietet Ihnen EUROTHERM den richtigen Thyristorsteller. Vom Zweiphasensteller in Sparschaltung bis zum steller mit digitaler Steuerung und serieller Schnittstelle. Durch Ihre kompakte Bauform sind die EUROTHERM steller einfach und platzsparend zu montieren. Automatische Erkennung der Drehfeldrichtung vereinfacht den Anschluss des Geräts. Bei einigen Geräten erleichten Bargraphanzeigen und eingebaute Diagnosefunktionen die Inbetriebnahme und den Service. Meistens ist die Betriebsart des Stellers über interne Brücken konfigurierbar. Drehstromsteller in Sparschaltung Für Strombereiche bis zu 63A mit AC oder DC Logikeingang (TE200S) oder analog (TE200A). Logikbetrieb/Impulsgruppenbetrieb. TC2000 TE200S, TE200A induktive TC2001 Drehstromsteller in Sparschaltung Beide Geräte sind geeignet für die Steuerung konstanter als Drehstromsteller in Sparschaltung oder als 2 steller im Bereich von 60 bis 1200A. Der TC2001 in 2-phasiger Konfiguration ermöglicht die Steuerung transformatorgekoppelter en im Impulsgruppenbetrieb. Beide Geräte können mit einem Logik- bzw. Analog-Eingangssignal angesteuert werden. Eine Zusatzelektronik mit externer Steller erweitert den strombereich auf bis über 200A. Drehstromsteller für konstante strombereiche bis 63 A Eingang DC logik oder analog Logik-/Impulsgruppenbetrieb TE300 Induktive oder variable Drehstromsteller für induktive, konstante oder variable Phasenanschnitt oder Impulsgruppenbetrieb Option Strombegrenzung und Fehlererkennung Strombereiche bis zu 40 A* 7300A* Induktive TC3000 Induktive oder variable TC3001 Drehstromsteller für induktive, konstante oder variable Phasenanschnitt oder Impulsgruppenbetrieb Für den TC3001 ist Strombegrenzung und Teillastfehlererkennung verfügbar. Für Strombereiche bis 500 A (TC3000) und 1800 A (TC3001). Siehe auch Steuereinheit Modell MC3001. Für spezielle Applikationen ist auch die TU Serie verfügbar. * Phasengesteuerter Eingang; fragen Sie nach der Verfügbarkeit und erweiterte Bereichen. 8

9 Leistungsregelung In einigen Heizsystemen kann die Temperatur nicht genau gemessen werden, d. h. eine Temperaturregelung ist nicht möglich. Mit der Leistungsregelung ist eine Qualitätskontrolle stets gewährleistet. Da die Temperatur proportional zur geführten Leistung ist, ist über die Leistungsregelung mittels Thyristorsteller eine gute Temperaturregelung möglich. Thyristorsteller mit Leistungsregelung sind ebenso für temperaturgeregelte Kreise geeignet, in denen sich die elektrischen Eigenschaften der Heizelemente ändern (z. B. durch Alterung) Serie 470 Leistungsregler für alle arten Für ströme bis 125 A, mit separater Steuerelektronik erweiterbar. Impulsgruppenund Phasenanschnittbetrieb mit Strombegrenzung, für alle Heizelementarten. Leistungs-, Spannungs- oder Stromregelung. Die steckbare Ausführung mit frontseitigen Anzeigen und Diagnosesteckern erleichtern Montage und Service. TE10P Leistungsregler für bis zu 400 A Für Spannungen bis zu 500 V. Phasenanschnitt oder Impulsgruppenbetrieb für induktive, konstante oder variable. Digitale Kommunikation Zubehör Leistungsregelung REMIO digitales programmierbares Ein-/Ausgabesystem Halbleiterrelais, wie zum Beispiel die Modelle 7100L, 7100S oder TE10S, können über die REMIO Schnittstelle mit dem Comms Master kommunizieren. Damit können bis zu 32 SSCs zeitproportional geregelt werden. Das heißt eine sparsame Mehrzonenregelung über digitale Kommunikation. Für einfach kommunizierende SSCs ist eine comms in/comms out Version verfügbar. MC Serie Diese Serie setzt sich aus der Steuerelektronik der TC-Thyristorsteller und externen Hochleistungs-Thyristoren zusammen. Mit dem stellern MC1028, dem Drehstromsteller in Sparschaltung MC2001, sowie dem steller MC3001 mit optionaler, serieller Schnittstelle, steht für jede der entsprechende Steller zur Verfügung. 483 Energiemanager Der 4-kanalige Energiemanager 483 reduziert Netzbelastungen, indem er das gleichzeitige Einschalten mehrerer Thyristoren vermeidet bzw. den Leistungsfaktor bei Phasenanschnittbetrieb verbessert. Verschiedene Betriebsarten für bis zu 4 Geräte in Kaskade und bis zu 16 Heizkreise sind möglich. 9

10 THYRISTOR FUNKTIONEN EINPHASEN SVDA RVDA SVAA 7100L RVAA 7100S 450 TC A 460 APPLIKATION SWIR (Kurzwellige Infratrotheizungen) Variable Induktive (Trafo) LEISTUNGSREGELUNG Max. Strom (Ampere) 75 A 100 A 100 A 100 A** 150 A 500 A 100 A** 150 A Gesteuerte Phasen EINGANG L L L A L L A A BETRIEBSART BBBBBBP P OPTIONEN PLF und/oder PLU Strombegrenzung Steckbare Ausführung Diagnose Alarme Digitale Schnittstelle L Logikeingang B Impulsgruppenbetrieb A Analogeingang und Logikeingang P Phasenanschnitt- und Impulsgruppenbetrieb 10

11 DREIPHASEN Drehstrom-Thyristorschalter 3-Leiter (Sparschaltung) Drehstrom-Thyristorsteller 3- oder 4 Leiter TC1028 TE10P 470 TE200S TE200A TC2000 TC2001 TE A TC3000 TC A* 400 A 150 A* 63 A 63 A 500 A 1200 A* 63 A 40 A** 500 A 1000 A* A A A L A A A A A A A P P P B B B B B P P P * Höhere Ströme mit Zusatzelektronik erhältlich ** Phasengesteuert. nach erweiterten Bereichen. 11

12 Thyristor Strom Berechnung Unten beschrieben finden Sie einfache Möglichkeiten den Thyristorstrom (IT) für verschiedene zu berechnen. Der errechnete IT Wert sollte dann mit 1,2 multipliziert werden, damit Variationen der Versorgungsspannung und Toleranzen in der berücksichtigt sind. U IT THY Thyristor Strom (IT) = P U Beispiel: Eine 3kW bei 230V IT = 3000 = 13A 230 Mit Berücksichtigung des Sicherheitsfaktors: Strom = 13 x 1,2 = 16A Es ist ein 16A, 230V Thyristorsteller geeignet (3 oder 4 Leiter ) IT UL IT T H Y N Thyristor Strom (IT) = P 1,732 x UL Beispiel: A 60kW bei 415V, 3 Phasen Versorgung IT = 60,000 = 83 A 1,732 x 415 Mit Berücksichtigung des Sicherheitsfaktors: Strom = 83 x 1,2 = 100A Es ist ein 100A, 415V Thyristorsteller geeignet (6 Leiter offenes Dreieck) UL UL T H Y THY IT THY THY HINT: Wenn Spannung = 415V, die KW Zahl mit den Faktor 1,4 multiplizieren um IT zu errechnen. Z. B. im obigen Beispiel IT = 60 x 1,4 = 84A oder mit 1,7 multiplizieren um einen Sicherheitsfaktor von 20% zu berücksichtigen. (IT) = P 3 x UL Beispiel: 100 kw mit 415V, 3 Phasen IT = 100, 000 = 80A 3 x 415 Mit Berücksichtigung des Sicherheitsfaktors, Strom = 80 x 1,2 = 96A. Es ist ein 100A, 415V Thyristorsteller geeignet Für weitere arten oder Anwendungen fragen sie. Deutschland Hauptverwaltung Deutschland GmbH Ottostraße Limburg Telefon Telefax Österreich Hauptverwaltung GmbH Geiereckstraße 18 A-1110 Wien Telefon Telefax Schweiz Hauptverwaltung Produkte (Schweiz) AG Schwerzistraße 20 CH-8807 Freienbach Telefon Telefax Copyright Deutschland GmbH 2003Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung, Weitergabe oder Speicherung ín jeglicher Art und Weise ist nur mit vorheriger schriftlicher Zustimmung durch Deutschland GmbH gestattet. Technische Änderungen vorbehalten. Wir übernehmen keine Haftung für daraus resultierende Personen-, Sach- oder Vermögensschäden. Produktinfo Thyristorsteller - 05/03 - HA