Catálogo
Variadores de Frecuencia SPD
Sistemas | Media Tensión
VDF SPHVVF para bombas de media tensión
Los variadores de media tensión de la serie SPHVVF están basados en una topología en serie de celdas de potencia IGBT, adoptando un algoritmo de control vectorial de alto rendimiento, combinando con tecnología PWM multinivel para lograr el control de motores de media tensión.
El SPHVVF ofrece variadores de media tensión de hasta 13.8kV y 18MVA.
Aplicaciones
Mineria
Minería en molinos de bolas, molino semiautógeno, montacargas, elevadores, trituradoras, Bandas transportadoras, transporte de arrastre, ventiladores principales
Petróleo, gas y química
Compresor de tuberías, Cracked gas compressor, compresor de etileno, compresor de propileno, compresor BOG, compresor de nitrógeno, compresor de gas de síntesis, compresor de refrigerante LNG, bomba de inyección de agua, soplador de gas, bomba de transferencia de petróleo, bombas sumergibles eléctricas
Energía térmica
Ventilador inducido, ventilador de suministro, ventilador primario/secundario, bomba de circulación, bomba de condensado, bomba de alimentación.
Metalurgia
Ventilador principal de sinterización, soplador de alto horno, compresor de separación de aire, molino de laminación, ventilador de desempolvado, bomba de desincrustado.
Energía nuclear
Energía nuclear: Circulador principal de helio, bomba refrigerante del reactor, bomba de circulación.
Tratamiento de agua
Bomba de captación de agua, bomba de suministro de agua, bomba de agua dulce, bomba de desalinización, bomba de refuerzo.
Cemento
Ventilador de gases del horno, ventilador de gases de la cabeza del horno, ventilador de recirculación, ventilador de alta temperatura, molino vertical.
Banco de pruebas
Banco de pruebas de túneles de viento, banco de pruebas de compresores, banco de pruebas de bombas, banco de pruebas de motores.
Bombeo de agua
Bomba centrífuga de una o más etapas y bombas de flujo positivo.
Principio de Funcionamiento
En cuanto a la entrada, el variador de media tensión de la serie SPHVVF utiliza un transformador de desplazamiento de fase para lograr una rectificación multi-pulso (30 pulsos o más), lo que resulta en bajos armónicos de corriente de entrada y elimina la necesidad de filtros de entrada y dispositivos de compensación de potencia reactiva.
En el lado de salida, el variador de media tensión de la serie SPHVVF adopta un PWM multinivel en serie de celdas, produciendo formas de onda de salida cercanas a senoidales. Puede accionar directamente motores asincrónicos, motores sincrónicos de excitación o motores sincrónicos de imán permanente, sin necesidad de filtros du/dt o transformadores de salida.
| ESQUEMA DE CONEXIÓN EN SERIE DE CELDAS DE POTENCIA | |||
|---|---|---|---|
| VDF | Voltaje de salida | Voltaje de celda | Número de celdas de potencia por fase |
| VDF con enfriamiento por aire | 4.16kV | 690V | 3 |
| 6kV | 5 | ||
| 10kV | 8 | ||
| VDF con enfriamiento por agua | Incorporación de módulos de media tensión diseñados para 1450 V o 1750 V | ||
Diseño bypass automático en celdas de potencia (opcional)
- En caso de fallo de una o más celdas de potencia, se puede activar un bypass automático en la o las celdas defectuosas para garantizar el funcionamiento continuo del variador.
- Bypass rápido independiente de nueva generación, capaz de derivar incluso en casos de fallos extremos en celdas de potencia (pérdida total de potencia, interrupción de la comunicación por fibra óptica), tiempo de bypass < 150 ms.
- La tecnología de desplazamiento del punto neutro mejora la capacidad de salida de tensión de derivación, lo que garantiza una salida de tensión completa incluso después de un bypass.
Antes del bypass de la celda de potencia
Después del bypass de la celda de potencia
Características y Funciones
Diseño Avanzado, Garantía de Alta Confiabilidad
Diseño fiable de celdas de potencia con enfriamiento por agua
- Cada celda tiene una placa de enfriamiento y dos conexiones de tubería, con baja probabilidad de fugas y flujo equilibrado.
- IGBT y diodos integrados en un solo paquete, excelente adaptación de parámetros y rutas de conmutación cortas.
Verificación multidimensional de confiabilidad con informes de terceros
- Informe de análisis de confiabilidad.
- Informe de análisis sísmico general.
- Informe de evaluación de seguridad en la información.
Control vectorial de alto rendimiento
La adopción del control vectorial sin sensor de velocidad orientado al flujo del rotor amplía el rango de aplicación del accionamiento. No solo es adecuado para aplicaciones de ahorro de energía de cargas de par cuadrático, como ventiladores y bombas, sino también para campos de control de velocidad de procesos que requieren un alto par de arranque, alta precisión de velocidad y alto rendimiento dinámico.
- Rango de velocidad del control vectorial en lazo cerrado 1000:1, precisión de velocidad 0.01%.
- Rango de velocidad del control vectorial sin sensor de velocidad 100:1, precisión de velocidad 0,5 %.
- Observador de carga para reducir fluctuaciones ante cambios bruscos (aumento/disminuciones repentinas de carga).
Medición de parámetros del motor e identificación en línea
- Auto medición de parámetros principales del motor al arrancar con optimización automática por parte del controlador.
- Calibración en línea de la resistencia del estator del motor (Rs) y la constante de tiempo del rotor (Tr) para abordar los cambios en los parámetros del motor causados por el calentamiento o la saturación de la inductancia.
- Medición automática del momento de inercia (auto medición bajo carga sin retirar el acoplamiento), optimizando los parámetros de control de velocidad.
Supresión activa de vibraciones torsionales
- Desarrollo de algoritmos de reconocimiento y supresión activa para abordar problemas como la vibración torsional y la rotura del eje en sistemas de ejes complejos.
- No se requiere un análisis del sistema de ejes, ya que se suprime eficazmente la vibración torsional, lo que garantiza un funcionamiento seguro y estable en el punto crítico de velocidad de vibración torsional.
- Suprime interacciones torsionales subsíncronas en generación de potencia aislada.
Comparación de la amplitud de vibración torsional antes y después de aplicar la tecnología.
Banco de pruebas de vibración torsional y supresión activa
Estructura y Composición
Variadores compactos con enfriamiento por aire de la serie Smart
Variador de media tensión con enfriamiento por aire estándar de la serie Smart
Variadores de enfriamiento por agua
Celda de potencia
- Entrada trifásica, salida monofásica, topología de la fuente de voltaje CA-CC-CA.
- Diseño integrado, baja impedancia, baja generación de calor, alta confiabilidad.
- Especificaciones y configuración flexibles: Nivel de voltaje: 69V, 1450V, 1750V; Rango de corriente: 35—3000A; Metodo de enfriamiento: Enfriamiento por aire, enfriamiento por agua.
- IGBT de media tensión de grado automotriz (4500V); tecnología de conmutación en múltiples etapas con resistencia de compuerta; tecnología de sujeción activa (active clamping); pérdidas por conmutación y du/dt reducidos en un 10%.
- Función opcional de bypass automático de celda de potencia, función de frenado con chopper en corriente continua, función de retroalimentación de potencia en cuatro cuadrantes.
- Diseño apilado de barras colectoras compuestas, baja inductancia parásita, a prueba de humedad y polvo, alto rendimiento de aislamiento.
- Capacitor de película metalizada (Film capacitor) de grado automotriz con función de auto-reparación, amplio rango de temperatura, alta capacidad de sobrevoltaje y larga vida útil.
- Diseño modular para facilitar el mantenimiento.
Celda de potencia compacta con enfriamiento por aire.
Celda de potencia estándar con enfriamiento por aire
Transformador desplazador de fase
- Transformador de desplazamiento de fase de tipo seco (estándar con aislamiento clase H pintado por inmersión; opción de encapsulado en resina epóxica disponible).
- Transformador de desplazamiento de fase sumergido en aceite (opcional como transformador a prueba de explosiones).
Transformador desplazador de fase del tipo seco.
Transformador desplazador de fase sumergido en aceite.
Transformador desplazador de fase sumergido en aceite a prueba de explosiones.
Ventajas
- El devanado secundario adopta un diseño de desplazamiento de fase para lograr rectificación multipulso (30 pulsos o más), reducir las armónicas de entrada y mejorar el factor de potencia.
- Combinado con un circuito de precarga al energizar, evita impactos durante el cierre.
- TIPM (Módulo de Protección de Integridad del Transformador), un módulo de protección para transformadores de desplazamiento de fase con múltiples devanados, permite una protección efectiva contra fallos en el devanado secundario.
Sistema de control Componentes
Tarjeta de control principal, pantalla táctil, PLC
Características y funciones
HMI intuitiva, con soporte para mantenimiento integral a lo largo de todo el ciclo de vida del sistema.
Supresión activa de vibraciones torsionales
- Pantalla táctil a color de 10/15 pulgadas, interfaz intuitiva y fácil de usar.
- Interfaz gráfica y excelente interacción hombre-máquina.
- Visualización en tiempo real de datos/estado, supervisión en tiempo real del estado.
- Guías de resolución de problemas, almacenamiento en línea de información operativa.
- Compatible con inglés, español, ruso, chino y otros idiomas.
Gestión de mantenimientoy pronóstico (PHM)
- Mantenimiento inteligente durante todo el ciclo de vida.
- Transforma el mantenimiento periódico convencional extensivo para evitar tanto el submantenimiento como el sobremantenimiento.
- Alertas de mantenimiento oportunas que mejoran la confiabilidad operativa del sistema.
Software de puesta en marcha y monitoreo remoto (Eagle Eye)
- Software de configuración y monitoreo basado
en PC, con interfaz gráfica que muestra variables de parámetros en tiempo real y formas de onda. - Compatible con conexión remota para facilitar
la puesta en marcha y el mantenimiento a distancia. - Visualización de formas de onda en tiempo real, lo que permite una configuración sin necesidad de osciloscopio.
- Registro inteligente de diagnóstico de fallas, con captura automática de formas de onda antes y después del fallo, facilitando el análisis.
Sistemas de enfriamiento
Sistema de enfriamiento por aire
- La parte superior del gabinete utiliza un ventilador de rotor externo de aleación de aluminio, logrando alta confiabilidad, operación sin mantenimiento y alta eficiencia de enfriamiento.
- Las celdas de potencia se enfrían mediante conductos de aire independientes, lo que permite la protección contra el polvo de las tarjetas electrónicas y componentes eléctricos.
- Diseño opcional de ventilador redundante N+1: una falla de ventilador no afecta el funcionamiento del equipo.
- Dispositivo opcional de enfriamiento aire-agua, que utiliza agua externa para lograr un enfriamiento indirecto; los conductos de aire sellados garantizan eficiencia de enfriamiento y protección contra el polvo.
Sistemas de enfriamiento por agua
- Circulación cerrada con agua desionizada, lo que proporciona alta eficiencia de disipación térmica, alta confiabilidad y bajo nivel de ruido.
- Intercambio de calor con el agua externa del usuario mediante intercambiadores de calor de placas.
- Dispositivo externo de enfriamiento aire-agua o unidad enfriadora (chiller) opcional.
- Una bomba en operación y una bomba en reserva con posibilidad de conmutación periódica.
- Diseño redundante opcional para sensores, tanques de iones y otros componentes.
- Placa de enfriamiento por agua de metal soldado integralmente, con menor cantidad de tuberías para reducir la probabilidad de fugas y lograr un flujo equilibrado.
- Sistema de estabilización de presión con nitrógeno.
Parámetros Técnicos
| VDF SPD - MEDIA TENSIÓN | ||
|---|---|---|
| Entrada | Voltaje nominal: | Voltaje trifásico 50/60Hz, 3—35kV |
| Frecuencia nominal: | 50/60Hz ±5% | |
| Rangos de voltaje: | ±10% (Salida a plena carga ), -10% to 40% (Salida reducida a largo plazo ) | |
| Configuración de entrada: | Rectificador de 30 a 54 pulsos | |
| Factor de potencia: | >95% (30—100% carga) | |
| Armónico de corriente: | Cumple con IEEE519, GB/T14549 | |
| Salida | Rango de voltaje: | 0—18kV |
| Rango de frecuencia: | 0.5—260Hz (Personalizable hasta 800Hz) | |
| Capacidad de sobrecarga: | Producto estándar: 120%/min (personalizable) | |
| Forma de onda: | Multi-nivel SPWM | |
| VDF General | Eficiencia general: | 95—98.5% (incluye transformador) |
| Sistema-Control | Configuración del circuito principal: | PWM multinivel en serie de celdas |
| Método de control: | Speed sensorless vector control / closed-loop vector control / VVVF control | |
| Carga: | Motores asíncronos, motores síncronos de excitación, motores síncronos de imánes permanentes | |
| Relación de velocidad: | 1000:1 (lazo cerrado); 100:1 (lazo abierto) | |
| Precisión de velocidad: | 0.01% (lazo cerrado); 0.5% (lazo abierto) | |
| Tiempo de aceleración / desaceleración: | 0.1—3200 s (ajuste dependiente de la carga ) | |
| Control de arranque y paro: | Local / Remoto | |
| Sistema de control: | Control de triple núcleo DSP + FPGA + ARM | |
| Pantalla del panel: | Pantalla táctil a color con soporte multilingüe (inglés, español, ruso, chino simplificado, etc.) | |
| Resolución de frecuencia: | 0.01Hz | |
| Aislamiento de voltajes: | Comunicación por fibra óptica | |
| Alimentación de control: | CA 220V, CC 220V, CC 110V | |
| Fieldbus: | Modbus-RTU / Modbus-TCP / Profinet opcional (personalizable) | |
| Entradas digitales: | 16 canales, relé de contacto seco(expandible) | |
| Salidas digitales: | 10 canales, relé de contacto seco(expandible) | |
| Entradas analógicas: | 1 canal, 4—20mA / 0—10V (expandible) | |
| Salidas analógicas: | 4 canales, 4—20mA (expandible) | |
| Entorno | Sitio de aplicación: | Interior, libre de gases explosivos o corrosivos, polvo conductor y neblina de aceite (personalizable para entornos especiales) |
| Altitud: | Inferior a 1000m, operación con reducción de capacidad por encima de 1000m | |
| Temperatura ambiente: | -15—40 oC (reducción de capacidad por encima de 40 oC, máximo 50 oC) | |
| Humedad ambiental: | Máximo 95% de humedad relativa, sin condensación | |
| Condiciones de almacenamiento: | -400C — +700C | |
| Ruido del equipo: | < 80 dB | |
| Método de enfriamiento: | Enfriamiento por aire, aire-agua, agua | |
| Grado de protección: | IP3X (personalizable) | |
| Operación | Modo de operación: | Remoto / Local, Auto / Manual |
| Ajuste de frecuencia: | Ajuste analógico o por comunicación / Ajuste desde panel | |
| HMI | Configuración y monitoreo: | Arranque, paro, reinicio, ajuste de frecuencia, estado de operación, configuración de parámetros, alarma de fallos, registro de operación, etc. |
| Visualización variable: | Voltaje, corriente, frecuencia, potencia, factor de potencia, consumo acumulado de energía, tiempo acumulado de operación, etc. | |
| Otros | Funciones de protección: | Sobretensión, sobrecorriente, sobrecarga del motor, sobrecarga de celda de potencia, sobrecalentamiento del transformador, puesta a tierra, fallo del ventilador, media tensión, enclavamiento de puerta del gabinete, etc |
| Opcionales: | Bypass automático de celda de potencia, transferencia red / VFD, disco codificador de velocidad, VSV (compensación de potencia reactiva), redundancia del sistema de control principal, etc. | |
| Funciones: | Limitación de torque (reducción automática de velocidad en caso de sobrecarga), mantenimiento de baja tensión (low voltage ride through), arranque en vuelo (flying start), evitación de velocidad crítica (4 grupos opcionales), reinicio automático de fallos, gestión predictiva y de salud (PHM), etc. |
| Voltaje de Salida 4.16kV | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Capacidad nominal (kVA) | Potencia del motor (kW) (HP) | Corriente de salida de referencia (A) | Dimensiones (incl. ventilador) WxDxH | Peso (kg) | Flujo de aire (m3/min) |
| 190—700 |
150—550 200—730 |
27—98 | 1960x1700x2692 | 2500—3100 | 142 |
| 780—1400 |
600—1100 800—1500 |
109—184 | 2200x1700x2792 | 3850—5000 | 200 |
| 1550-1950 |
1250—1550 1700—2050 |
212—263 |
4100x1700x2550 (Diseño A) |
5500—6200 | 313 |
|
4995x1500x2550 (Diseño B) |
5800—6500 | ||||
| 2150—2700 |
1750—2150 2300—2900 |
293—369 |
4475x1700x3076 (Diseño A) |
8050-8400 | 378 |
|
5427x1500x3076 (Diseño B) |
8450-8800 | ||||
| 2900—3900 |
2300—3100 3100—4100 |
393—528 | 6900x1700x3276 | 12650-14000 | 541 |
| 4300—5400 |
3400—4300 4600—5800 |
576—725 | 7300x1800x3276 | 15100-16200 | 779 |
| 5900—6500 |
4700—5200 6300—7000 |
771-850 | 7400x2000x3276 | 18000—20700 | 764 |
| 6200—7400 |
5500—6100 7400—8200 |
907—1000 | 11700x2400x3276 | 28000 | 1585 |
| 3600—41000 |
3100—41000 4200—55000 |
<3000 | Enfriamiento por agua | ||
Nota:
Diseño A: Las celdas están instaladas en la parte frontal y trasera.
Diseño B: Las celdas están completamente instaladas en la parte frontal.
| Voltaje de Salida 6kV | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Capacidad nominal (kVA) | Potencia del motor (kW) (HP) | Corriente de salida de referencia (A) | Dimensiones (incl. ventilador) WxDxH | Peso (kg) | Flujo de aire (m3/min) |
| 275—1000 | 220—800 | 27—98 | 1960x1700x2692 | 2500—3100 | 142 |
| 1125—2000 | 900—1600 | 109—184 | 2200x1700x2792 | 3850—5000 | 200 |
| 2250—2800 | 1800—2240 | 212—263 |
4100x1700x2550 (Diseño A) |
5500—6200 | 313 |
|
4995x1500x2550 (Diseño B) |
5800—6500 | ||||
| 3150—3950 | 2500—3150 | 293—369 |
4475x1700x3076 (Diseño A) |
8050-8400 | 378 |
|
5427x1500x3076 (Diseño B) |
8450-8800 | ||||
| 4200—5650 | 3350—4500 | 393—528 | 6900x1700x3276 | 12650-14000 | 541 |
| 6250—7900 | 5000—6300 | 576—725 | 7300x1800x3276 | 15100-16200 | 779 |
| 8500—9400 | 6800—7500 | 771-850 | 7400x2000x3276 | 18000—20700 | 764 |
| 8900—10700 | 8000—8800 | 907—1000 | 11700x2400x3276 | 28000 | 1585 |
| 5200—62000 | 4500—60000 | <3000 | Enfriamiento por agua | ||
| Voltaje de Salida 10kV | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Capacidad nominal (kVA) | Potencia del motor (kW) (HP) | Corriente de salida de referencia (A) | Dimensiones (incl. ventilador) WxDxH | Peso (kg) | Flujo de aire (m3/min) |
| 275—1560 | 220—1250 | 16—91 | 1960x1700x2692 | 2550—4400 | 142 |
| 1750—3150 | 1400—2500 | 101—176 | 2900x1700x2792 | 5700—7500 | 283 |
| 3500—5000 | 2800—4000 | 197—280 |
4750x1700x2826 (Diseño A) |
8600—9400 | 402 |
|
6065x1500x2826 (Diseño B) |
8950—9700 | ||||
| 5250—6250 | 4200—5000 | 296—383 |
4800x1700x3076 (Diseño A) |
10650—12000 | 721 |
|
6172x1500x3076 (Diseño B) |
11000—12500 | ||||
| 7000—9400 | 5600—7500 | 389—521 | 8300x1700x3276 | 17250—19200 | 837 |
| 10000—14000 | 8000—11200 | 556—746 | 8500x1800x3276 | 22550—27000 | 1202 |
| 14700—16900 | 11700—13500 | 779—883 | 9000x2000x3276 | 27600—29450 | 1415 |
| 17300 | 15000 | 1000 | 15800x2600x3276 | 34000 | 3000 |
| 8600—104000 | 7000—10000 | <3000 | Enfriamiento por agua | ||
