Der Mittelspannungsumrichter MVW3000 von WEG kommt als Schaltschrank-integriertes Komplettsystem für Spannungen von 2.3 kV bis 8 kV und Leistungen von 280 kW bis 2400 kW auf den Markt. Diese Gerätebaureihe ist in Multileveltechnologie mit kaskadierten H-Brücken (CHB) ausgeführt. Die Multilevel-Topologie basiert auf einer Reihenschaltung aus ausgangsspannungsabhängig drei bis zehn Niederspannungsleistungsteilen 690V mit IGBT Ausgangswechselrichterbrücke in H-Schaltung. Diese macht es möglich, unter Verwendung von bewährten Standard-Niederspannungskomponenten wie Dioden, IGBT’S und Kunststofffolienkondensatoren auf kosteneffiziente Weise Ausgangsspannungspegel im Mittelspannungsbereich zu erreichen.

Der MVW3000 ist eine leistungsstarke All-in-One-Lösung, die zusätzliche Mittelspannungsschaltgeräte überflüssig macht. Der System-Umrichter überzeugt durch ausgezeichnete Parameter am Ein- und Ausgang, Energieeffizienz und hohe Verfügbarkeit sowie durch motorschonenden Betrieb, einfache Wartung und Modularität. Damit ist dieses System-Umrichter die optimale Ergänzung zu allen auf dem Markt erhältlichen Mittelspannungsmotoren und mit der nahezu sinusförmigen Umrichterausgangsspannung geeignet für Retrofit-Projekte.

Der Netzleistungssfaktor erreicht einen Wert >0,95 über den gesamten Drehzahlstellbereich ohne einen zusätzlichen Harmonik Filter oder Kompensationskondensatoren. Die Gesamtgerätestruktur sorgt für Netzrückwirkungen hinsichtlich der harmonischen Oberschwingungen in Strom und Spannung THD I/V und TDD (gemäß IEEE-519, IEC61800-3, G5/4-1). Die in den hier herangezogenen Normen genannten Grenzwerte werden schon in der Gerätegrundausführung eingehalten.

Der Umrichterwirkungsgrad übersteigt inklusive Transformator über den gesamten Drehzahlstellbereich betrachtet die 95% und erreicht über 96% bei einer Umrichterlast von größer 40%. Der Vorladestromkreis für den Multilevel-Netztransformator sorgt für eine anlaufstromfreie Magnetisierung des Transformatoreisenkreises und für die schonende Vorladung der Wechselrichter-Zwischenkreiskondensatoren. Der Netztransformator sorgt für die Anpassung der Netzspannung an die Motorausgangsspannung und für eine Reduzierung der Gleichtaktspannung in der Motorwicklung. Zudem reduzieren sich die Gleichtaktströme über die Motorlager und führen zu einer Maximierung der Lagerstandzeiten.

Die in Glasfasertechnik ausgeführten Schnittstellen zwischen Umrichter-CPU und Leistungsteil für die IGBT-Ansteuerung, Temperaturüberwachung, Spannungs- und Stromrückführung erhöht die Störfestigkeit und isoliert Steuer- und Leistungsteil effektiv voneinander. Die Leistungsteile (H-Brücke) sind mit Kunststoff-Folienkondensatoren, Halbleitersicherungen und einer automatischen Wechselrichter-Bypass-Funktion ausgeführt und erzeugen damit eine höhere Systemverfügbarkeit im Fehlerfall. Die nahezu sinusförmige/n Ausgangsspannung/-ströme führen bei den Motoren zu einer Reduzierung der Verlustleistung, weniger Schwingungen und Drehmomentpulsationen.