5 Auslegungsbeispiel DC/DC-Steller mit Filter für dreiphasigen Betrieb
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Auslegungsbeispiel DC/DC-Steller mit
Filter für dreiphasigen Betrieb
In diesem Beispiel soll ein DC/DC-Steller für den Betrieb eines Elektrolyseurs
projektiert werden.
Dafür wird ein Motor Module ausgewählt und ein passendes DC-Filter (bestehend
aus drei Einphasendrosseln und einem Glättungskondensator) dimensioniert.
Allgemeine Daten des Elektrolyseurs
Zu Beginn der Lebensdauer (Begin-of-Life - BoL)
▪
Minimalspannung
▪
Nominalspannung
▪
Maximalspannung
Am Ende der Lebensdauer (End-of-Life - EoL)
Minimalspannung
▪
▪
Nominalspannung
▪
Maximalspannung
▪
Nominalstrom
▪
Maximalstrom
▪
Maximal zulässiger Rippelstrom am Elektrolyseur
▪
Maximal zulässige Rippelspannung am Elektrolyseur
▪
Induktivität des DC-Kabels
Anforderung
Kundenseitig wird ein dauerhafter Betrieb mit Maximalstrom gefordert. Es soll ein
luftgekühltes Motor Module verwendet werden.
Auswahl der Komponenten
Die Anforderung an den DC-Ausgangsstrom von 1600 A wird nach
mit dem 400 V 800 kW Motor Module (6SL3320-1TE41-4AA3) erfüllt.
Grundsätzlich gilt bei der Auswahl des Motor Modules der Ansatz, die
höchstmögliche Pulsfrequenz zu wählen, damit das Filter entlastet wird und die
Filterkomponenten möglichst klein ausfallen.
Nach
Tabelle 3-5
einer Pulsfrequenz
erfüllt somit die Anforderung von 1600 . Bei der nächsthöheren Pulsfrequenz von
5,88 kHz wäre der DC-Ausgangsstrom mit
zu klein für die Kundenapplikation.
Die Zwischenkreisspannung
Nach
Tabelle 3-4
maximal erreichbare Ausgangsspannung der Klasse C an.
SINAMICS S120 Motor Modules als DC/DC-Steller in Kombination mit
einem Elektrolyseur
Beitrags-ID: 109813658,
V1.0,
,,
,,
liegt der DC-Ausgangsstrom des gewählten Motor Modules bei
von 5 kHz bei
beläuft sich auf 600 V.
gehört das 400 V 800 kW Motor Module in Bezug auf die
09/2022, A5E52350566A AA
= 350
,
= 400
,
= 410
,
= 400
,
= 450
,
= 460
,
= 1500
,
= 1600
,
= 5 %
El,max
= 10 V
= 10 µH
= 1680 ⋅ 0,98 = 1648 und
,,5
= 1680 ⋅ 0,89 = 1495
,,5,88
Tabelle 3-4
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