Der energieeffiziente Umrichter MV1000 verbindet vielfältige Einsatzmöglichkeiten mit hoher Leistungsfähigkeit und Bedienkomfort (Bild: Yaskawa)
Auch für mittelspannungsbetriebene Drehstrom-Motoren gilt: Durch variables Anpassen der zugeführten Betriebsspannung und Frequenz lassen sich – im Gegensatz zu konstanten Drehzahlen – erhebliche Einsparpotenziale nutzen. Darüber hinaus verringert sich der Wartungsaufwand, weil beispielsweise Momentstöße oder extreme Belastungen beim abrupten Hochfahren des Motors vermieden werden.
Die typischen Anwendungen für Mittelspannungsumrichter finden sich deshalb beispielsweise in Öl-, Gas- und anderen Pumpen oder in Lüftern und Extrudern. Da Mittelspannungsumrichter vor allem bei höherem Leistungsbedarf eingesetzt werden, ist die Energieeinsparung enorm: Berechnungen zufolge kann sich dort das Umstellen einer Anlage, die bisher mit Drallregelung, Drosselklappen oder Schieberregelung lief, schon nach einem halben Jahr amortisieren. Der neue Mittelspannungsumrichter MV1000 unterscheidet sich in wesentlichen Punkten von den Vorgänger-Lösungen.
Weniger Zellen notwendig als bisher
So kommen beim neuen MV1000 leistungsstarke 3-Level-Powerzellen zum Einsatz. Diese sind nach bewährtem Prinzip weiterhin in Reihe geschaltet, die Anzahl der benötigten Zellen ist jedoch sehr viel geringer als bisher. Dadurch lässt sich die Konstruktion so kompakt ausführen, dass die Neuentwicklung aktuell als weltweit kleinster Mittelspannungsumrichter gilt. Die Vorteile liegen auf der Hand: So lässt sich das Gerät leicht in bestehende Anlagen integrieren. Ebenso erleichtert die kleine Bauform Transport, Installation und Wartung.
Als weiterer Unterschied zum Vorgängermodell MV1S stehen nun fünf Varianten für Eingangsspannungen von 2,7 bis 10 bzw. 11 kV zur Verfügung – darunter auch eine CE-konforme Ausführung für den europäischen Markt mit 6 kV. Weitere CE-konforme Ausführungen werden sukzessive entwickelt. Der Einsatzbereich reicht von 200?kW – wie etwa bei einer kleineren Pumpe – bis hin zu 9,9 MW, etwa in Kompressoren oder Walzwerken.
Unabhängig von der Motorleistung gewährleistet der MV1000 sehr niedrige harmonische Stromoberwellen zum Netz hin; dies ist besonders in Mittelspannungsnetzen sehr wichtig. Auch die Motorspannung des Mittelspannungsumrichters verläuft fast sinusförmig. Diese gleichmäßige Ausgangsspannung sorgt für einen sehr schonenden Betrieb und auf diese Weise für eine längere Standzeit der Motoren. Darüber hinaus erleichtert diese Funktion – über die kompakte Bauform hinaus – die Integration des Umrichters in bestehende Anlagen: Besondere Maßnahmen, wie Sinusfilter am Ausgang des Umrichters oder eine Isolierung der Lager im Motor, sind nicht notwendig. Lange Motorleitungen sind bei entsprechendem Querschnitt ohne Probleme einzusetzen.
Nicht zuletzt unterstützt der MV1000 unterschiedliche Betriebsarten: Einfachere Anwendungen lassen sich im U/f-Betrieb umsetzen, bei dem die Drehzahl des angeschlossenen Motors abhängig von dessen Belastung variiert. Genauso ist aber auch ein Betrieb im Open-loop-vector- oder Closed-loop-vector-Verfahren möglich. Damit ist der MV1000 nicht nur für Standard-Aufgaben wie Pumpen und Lüfter geeignet, sondern auch für hochpräzise und dynamische Anwendungen.
Für den generatorischen Betrieb, bei dem zum Beispiel bei Zentrifugen, Aufzügen oder Walzanlagen Energie zurückgeführt werden soll, empfiehlt sich der Matrix-Umrichter MX1S. Dieser arbeitet ohne Zwischenkreiskondensatoren in den Powerzellen sowohl motorisch als auch generatorisch. D.h., er kann die überschüssige generatorische Bremsenergie direkt in das Mittelspannungsnetz zurückspeisen.
Einfaches Bedienen und Parametrieren
Die Bedienung und Parametrierung des MV1000 ist bewusst einfach konzipiert und orientiert sich an der bewährten Oberfläche der Niederspannungsumrichter-Reihe A1000. Für alle Umrichter ist die Struktur des Menübaumes die gleiche. Die Handhabung der Geräte somit selbsterklärend. Auch die Bedieneinheit ist identisch.
Der MV1000 zeichnet sich durch eine sehr niedrige Ausfallrate aus. Sollte dennoch eine Powerzelle ausfallen, kann diese ohne größeren Aufwand ersetzt werden: Die Geräte sind so konstruiert, dass sich die einzelnen Powerzellen – nach Entfernen der Leistungsanschlüsse – wie Schubladen herausziehen lassen. Wird dieser Vorgang durch einen optional verfügbaren Lift unterstützt, kann der Austausch problemlos von einer einzelnen Person durchgeführt werden.
