Hallo Zusammen,
im Anhang ist eine Übersicht einer USV Anlage zusehen. Also im
Normalbetrieb wird im unter Pfad die Netzspannung gleichgerichtet und
daraus die Batterie gespeist. Dabei wird in einem Zwischenkreis ein
Wechselrichter versorgt. Was tut dann genau diese Motor und Generator
kombination ? Ich würde mal sagen, dass das die Statorwicklng eines
Bürstenlosen Synchronmotors gespeist wird und gleichzeitig ein
Synchrongenerator nochmals eine Drehspannung induziert. Aber was ist
genau die Idee dahinter ? Und den oberen Pfad habe ich auch nicht ganz
verstanden. Ein Wechselrichter der dann die Maschinen speist ? Den
Bypass verstehe ich ja aber was tun genau die anderen Pfade ?
Wäre für jede Hilfe sehr dankbar
Die eigentliche USV besteht aus einem dynamischen Speicher also einer
Rotierenden Masse. Diese kann entweder, normalerweise, aus dem Netz mit
einem Frequenzumrichter oder aus der Batterie über einen Wechselrichter
beschleunigt werden.
Über einen Generator kann dann Energie entnommen werden.
Ergebnis ist eine Hohe Dämpfung zwischen Netz vor und hinter der USV.
Siehe auch S.15ff
http://www.bfe.admin.ch/php/modules/enet/streamfile.php?file=000000010281.pdf&name=000000290105
> Was tut dann genau diese Motor und Generator Kombination ?
Naja, das geht aus dem Foto schlichtweg nicht hervor.
Vielleicht dient es der Potentialtrennung. Vielleicht wird damit die
Spannung auf einen konstanten Wert gebracht. Vielleicht wird damit die
Last auf zwei Energiequellen verteilt.
Gut, im PDF haben sie einen Gleichstrommotor, aber Prinzip ist das
gleiche.
Und die Blindleistung ist am Eingang sehr klein.
Kannst dich ja auch beim Hersteller auf den Webseiten mal umsehen.
Danke erstmal für eure Antowrten,
genau das habe ich auch gemerkt im PDF. Also soweit ich das verstehe,
wird der Eingang im Normalbetrieb Gleichgerichtet, so dass die Batterien
geladen werden und wird anschließend direkt gleichgerichtet. Das M/G
zeichen sind zwei Synchronmaschinen. Die erste fungiert als Motor und
wandelt elektrische energie in mechanische um und der Generator wandelt
diese mechanische energie anschließend in elektrische Energie um und
versorgt die kritsche last damit. Im Notbetrieb wird auf die Batterie
geschaltet. Von dort nimmt sich der Wechselrichter seine Energie und
geht in den M/G. Ich aber immer noch nicht den Oberen Pfad geschnallt
:-( nach Hersteller wird gesagt,
das einen Motor und einen Generator in einer dreiphasigen
Synchronmaschine vereint ist. Die Wicklungen beider Komponenten sind
in einem einzigen Stator integriert und werden durch einen gemeinsamen
Rotor erregt. Der integrierte Dampferkäfig absorbiert Oberschwingungen
unabhängig von der Form des Laststroms und des verbraucherseitigen
Leistungsfaktors. Die Energieübertragungvom Motor auf den Generator
erfolgt verlustarm ohne elektro-mechanische Energieumformung direkt über
die magnetischeKopplung.
Robert N. schrieb:> Der Pfad ganz oben?>> Kompletter Bypass, Z.b. um die mechanischen Komponenten zu warten.
Genau. Der bypass ist für die Wartung zuständig, aber was tut der
Frequenzumrichter ? ist er für den Notbetrieb gedacht oder auch für den
Normalbetrieb?
Ich denke der Frequenzumrichter dient hier der Motorsteuerung um die
Motor/Generator Kombination je nach Last nachzuregeln.
Das Ganze könnte auch eine redundante Stromversorgung sein die 1x über
Batterien zusätzlich abgesichert ist.
Bypass -> Wartung, Das ganze System wird umgangen.
Oberer Pfad -> Batterien werden nicht geladen (z.B. Voll, Wartung,
Batteriestörung) aber die Trennung des Netzes durch die Motor/Generator
Kombination ist aktiv.
Unterer Pfad -> Batterien werden geladen wenn Netz anliegt, ansonsten
wird die Motor/Generator Kombination aus den Batterien gespeist falls
der obere Pfad auch kein Netz hat.
Ja das ist genau das Problem. Es entspricht dem Tier 1 stadard für
Rechenzentren. Wenn die Usv defekt ist, dann sind keine weitere
redundanzen gegeben.
Robert N. schrieb:> Ergebnis ist eine Hohe Dämpfung zwischen Netz vor und hinter der USV.
Was genau meinst du damit ? Kommt das durch der Kombination aus Motor
und Generator? Ich meine man könnte ja die Wechselspannung nach dem
Wechselrichter direkt an die Last anschließen oder nicht ?
Robert N. schrieb:> Die eigentliche USV besteht aus einem dynamischen Speicher also einer> Rotierenden Masse.
Das hat man vor Jahrzehnten so gemacht, um die Unterbrechungszeiten so
kurz wie möglich zu halten. In heutiger Zeit aus Energieverschwendungs-,
Verschleiß- und Fortschrittsgründen nicht mehr. Man kann das System
prinzipiell so als USV fahren, wenn es immer läuft. Aber aus den
vorgenannten Gründen wird das sicherlich niemand tun. Das wird wohl eher
für Unterbrechungszeiten < 0,5 s nach 0100-710 eingesetzt.
Aus welchem Krankenhaus ist denn die BSV?
Die USV Anlage dient zur Überbrückungszeit beim Hochlauf einer
Netzersatzanlage. Ich verstehe nicht warum die Motor-Generator
kombination verwendet wird ? ich meine was hat man davon eine
elektrische Energie in mechanische und mechanische wieder in elektrische
Energie umzuformen?
Bevor du nix verstehst und dich fragst und Leute befragst,
die sich in der USV-Materie auch nicht sooo tief auskennen,
also nur Vermutungen äußern...
LIES DOCH EINFACH MAL, WAS DER HERSTELLER DAZU SCHREIBT!
Gib einfach das, was oben auf dem Panel steht in die Suchmaschine
deiner Wahl ein...
Wenn du DANN noch Fragen hast, melde dich wieder! :-)
Hallo zusammen,
bei der abgebildeten USV-Anlage handelt es sich um eine rotierende USV
aus unserem Hause (Piller Group GmbH in Osterode).
Die Synchronmaschine ist eine spezielle Ausführung mit zwei
Drehstromwicklungen in einem gemeinsamen Stator.
Die Maschine bietet eine galvanische Trennung zwischen Eingang und
Ausgang.
Die Vorteile einer rotierenden USV liegen in der hohen Überlastfähigkeit
und der Fähigkeit hohe Kurzschlusströme zu liefern, um nachgeschaltete
Schutzeinrichtungen schnell auslösen zu können.
Der untere Pfad über Gleichrichter, Zwischenkreis mit Batterie und
Wechselrichter wurde schon weiter oben korrekt beschrieben.
Der Wechselrichter versorgt hier nicht direkt die Last, sondern treibt
die Synchronmaschine an.
Dadurch kann ein robuster und einfach aufgebauter Thyristor-Umrichter
verwendet werden.
Der Gleichrichter ist ebenfalls mit Thyristoren aufgebaut.
Hier wird eine 12-pulsige Schaltung verwendet.
Das Doppelwandlerprinzip über Gleichrichter und Wechselrichter hat einen
relativ weiten Eingangsspannungsbereich und ist unabhängig von der
Eingangsfrequenz.
Nachteile sind die höheren Verluste durch die doppelte Umwandlung sowie
die Oberschwingungen und der Blindleistungsbedarf im Eingangsstrom durch
die Gleichrichterschaltung.
Da kommt dann der mittlere Pfad ins Spiel.
Hierbei handelt es sich nicht um einen Frequenzumrichter, sondern um
einen schnellen Schalter (aus antiparallelen Thyristoren).
Über den mittleren Pfad wird die Motorwicklung der Synchronmaschine
direkt (über eine kleine Drehstromdrossel) am Netz betrieben.
In dieser Betriebsart ist der Eingangsstrom rein sinusförmig und die
Anlage benötigt keine Blindleistung.
Um die Maschine bei einem Netzausfall schnell vom Netz zu trennen und
auf den Wechselrichter umzuschalten erfolgt die Ankopplung über den
Thyristorschalter.
Da hier keine doppelte Umwandlung erfolgt, ist der Wirkungsgrad höher
als im Doppelwandlerbetrieb.
Die Frequenz kann in dieser Betriebsart jedoch nicht beeinflusst werden.
Bei Frequenzschwankungen (z.B. bei Betrieb an einem Dieselaggregat) muss
dann auf den Doppelwandlerpfad umgeschaltet werden.
Der obere Pfad ist dann, wie oben schon richtig beschieben, ein Bypass
für den Wartungsfall.
Ich hoffe, ich habe die Funktionen ausreichend beschrieben.
Sollten noch Fragen offen sein, beantworte ich diese gern.
> rotierende USV aus unserem Hause (Piller Group GmbH in Osterode).
Großartig! Danke
Das wäre mein nächster Vorschlag gewesen -> frag doch einfach den
Hersteller
Hallo Stephan L.
Ich danke dir sehr für deine ausführliche Antwort !
Also soweit ich verstanden habe ist das so, dass im Normalbetrieb. Der
unter Pfad Aktiv ist. Sprich die Netzspannung wird
Gleichgerichtet(Thyristor Gleichrichter)-> Akku wird aufgeladen -> und
der Wechselrichter (Thyristor Wechselrichter) Versorgt nun die
Statorwicklung des Motors oder liege ich da falsch? Und dabei wird. Also
der mittlere Pfad versorgt ja schon die motorwicklung, aber was versorgt
genau der Wechselrichter ? Der Motor und der Generator sind ja beide
gekoppelt über den Rotor und haben zwei seperate Statorwicklungen oder ?
liege ich da falsch ?
Stephan L. schrieb:> Über den mittleren Pfad wird die Motorwicklung der Synchronmaschine> direkt (über eine kleine Drehstromdrossel) am Netz betrieben.
Oder Wird im Normalbetrieb nur die Batterie Aufgeladen und der Motor nur
über den mittleren Pfad angetrieben (Wechselrichter inaktiv) und im
Falle eines Netzausfalls auf den Wechselrichter umgeschaltet, der
mittlere Pfad galvanisch getrennt und über die Batterie versorgt. Ich
glaube so stimmts :) ?
Hallo Zünder,
ja, die letzte Beschreibung ist korrekt.
Im Normalbetrieb wird die Motorwicklung über den Thyristorschalter
direkt aus dem Netz versorgt.
Der Gleichrichter lädt über den unteren Pfad die Batterie und der
Wechselrichter ist inaktiv.
Bei Netzausfall wird der Thyristorschalter gesperrt und der
Wechselrichter freigegeben.
Damit wird die Last dann aus der Batterie versorgt.
Hallo Stephan L.,
ich hätte da noch eine kleine Frage bezüglich des Thyristor Schalters
(Antiparallele Thyristoren).
Stephan L. schrieb:> Hierbei handelt es sich nicht um einen Frequenzumrichter, sondern um> einen schnellen Schalter (aus antiparallelen Thyristoren).> Über den mittleren Pfad wird die Motorwicklung der Synchronmaschine
Wie geschieht genau die Umschaltung zwischen den Mittleren Pfad und zu
dem unteren Pfad ? Der Thyristorschalter befindet sich ja auf dem
mittleren Pfad und man kann ihn als ein Schalter ansehen. Also meine
frage ist wie der Thyristorschalter genau funktioniert und wann er
umschaltet und wie dann der Wechselrichter angekoppelt ist.
Beste Grüße
Hallo Zünder,
wie gesagt, besetht der Thyristorschalter aus antiparallelelen
Thyristoren.
Das bedeutet, in jeder Phase (L1, L2 und L3)sind zwei Thyristoren
zwischen Netz und Maschine geschaltet. Ein Thyristor mit der Anode zum
Netz und der Kathode zur Maschine und der andere umgekehrt.
Im Normalbetrieb (Netzspannung und Netzfrequenz in Toleranz) ist der
Wechselrichter ausgeschaltet und der Thyristorschalter eingeschaltet.
Der Strom fließt in der positiven Halbwelle durch den einen Thyristor
und in der negativen Halbwelle durch den anderen Thyristor.
Bei einer Netzstörung (Netzspannung oder Netzfrequenz nicht mehr in
Toleranz) wird die Ansteuerung der Thyristoren weggenommen.
Die Thyristoren sind noch bis zum nächsten Nulldurchgang leitend und
sperren dann.
Dann wird die Zündung des Wechselrichters freigegeben, welcher den
Antrieb der Maschine übernimmt.
