Existen diversas aplicaciones no motóricas para convertidores DC. Todas estas aplicaciones tienen diferentes características de carga y requieren diferentes estrategias de control. La mayoría de las aplicaciones funcionan en modo de control de corriente.
Cargador de batería
Los cargadores de baterías funcionan normalmente en control de corriente, en especial en cargadores de gran intensidad para evitar problemas por sobrecarga. Esta operación también se puede combinar con 12 pulsos de operación, para reducir considerablemente los armónicos 5 y 7 de línea.
A veces es necesario descargar la batería (2º cuadrante). Es muy recomendable hacer esto en el modo control de corriente. En el caso de posibles pérdidas de red se recomienda una protección adicional como un fusible DC.
En las baterías de baja potencia, estas se pueden cargar sin control de corriente funcionando solo en modo control de tensión. Véase más abajo el apartado de Configuración de suministro de energía.
Electrolizador galvánico
En estas aplicaciones la carga puede cambiar durante la operación. Por lo tanto, estas aplicaciones son controladas normalmente en modo de control de corriente. Dada la elevada corriente que se exige esta aplicación, la solución de 12 pulsos debe ser considerada. Normalmente, el circuito de carga no incorpora inductancia, lo cual puede requerir algunos ajustes especiales en el regulador de corriente.
Alimentación de Inversores AC.
Nuestro DCS800 puede alimentar un Bus CC común para diferentes inversores AC, los cuales accionan diferentes motores AC. La carga (del bus CC) puede cambiar rápidamente. La mejor solución es un puente rectificador sin control (alfa=0), en condiciones normales de trabajo, pero controlar el puente durante la carga/descarga de los condensadores del bus. Para operar en el segundo cuadrante (regeneración de energía) se requieren circuitos de control y medida adicionales para obtener una buena respuesta dinámica. Utilice la tecnología TSU ABB (Thyristor Supply Unit).
Aplicaciones Magnéticas: Imanes
La mejor solución para la alimentación de imanes para elevación es el control de la tensión, debido a que la controlar la suma de varios imanes durante el funcionamiento es muy simple. Pero si se requiere una repuesta dinámica rápida, el modo control de corriente puede ser utilizado automáticamente para habilitar una reserva de tensión y conseguir así elevar la corriente muy rápidamente. En algunos casos se requiere la operación en el tercer cuadrante, con el fin de desmagnetizar el imán y superar la histéresis. Esta desmagnetización se puede realizar en el modo de control de corriente o tensión. En el caso de utilizar control de corriente, se requiere una programación especial para evitar la aplicación de un voltaje excesivo al imán. Los circuitos de emergencia y protección pueden ser muy complejos y llegar a requerir funciones extra de programación de bloques. IEC 61131 (Codesys).
Configuración como fuente de alimentación.
En algunas aplicaciones es mejor controlar la tensión de salida y operar como una fuente de tensión. En estos casos la corriente es controlada por su propia carga. Conmutando la salida se producen cambios dinámicos sobre la corriente de salida, pero la tensión de salida permanecerá estable. En principio el lazo de realimentación de corriente no es necesario. En caso de cortocircuito el controlador de corriente limitará la corriente de salida. Esta configuración se puede encontrar en las fuentes de clásicas de laboratorio. En algunos casos se puede requerir la operación de 12 pulsos.
La solución DCS800
1. Control de corriente
El control de corriente en el DCS800 se puede manejar en puente simple (2Q) y en puente doble (4Q) para la regeneración de la energía. El DCS800 también es capaz de manejar 12 pulsos de operación para reducir los armónicos de línea. Véase el manual 12p..
2. Control de tensión.
El control de la velocidad mediante el regulador de tensión es la configuración más común, la cual se realizó previamente con unidades de control analógicas. La velocidad de los EMF representa la tensión real y la referencia de velocidad se utiliza como referencia de tensión. Si la configuración de la carga cambia durante la operación probablemente será difícil de configurar. Vea la sección siguiente.
3. Configuración como fuente de alimentación.
Si el controlador de corriente y el controlador de tensión se activan en paralelo, normalmente uno de ellos se conduce a la saturación. Si la corriente de la carga está por encima del límite, entonces el regulador de corriente se activa y la tensión de salida del convertidor viene dada por la carga. Si la corriente de la carga está por debajo del límite, el controlador de voltaje se activa para limitar el ángulo de dispara y consecuentemente el voltaje de salida.
La configuración y puesta en marcha como puente único (rectificador) para esta función es muy simple y requiere solo unos pocos bloques de programación AP. Para funciones más complejas la programación de bloques IEC 61131 (Codesys) es posible.
Requisitos de hardware
Los convertidores DCS800-S01 y S02 son aptos para este tipo de aplicaciones. Los convertidores DCS800-S0x-XXX- 04 puede manejar tensiones de alimentación inferiores a 230 V ac hasta 40V, con un circuito de medición especial. Tensiones de alimentación especiales también son posibles bajo estudio. Si se requiere programación IC61131 se necesita tarjeta de memoria MEM8. En caso de aplicaciones de 12p tarjeta de comunicación DS4 entre módulos es necesaria. MEM-8 (código de pedido +S200). Si más de un convertidor deben operar juntos (por ejemplo, modo de 12 pulsos) se necesitará la tarjeta de comunicaciones SDCS DSL4. Los convertidores con tamaño D5-D7 ya están equipados con esta tarjeta. (el código de pedido para tamaños D1-D4 es +S199).
Ventajas para el cliente:
· Flexibilidad de hardware.
· Control de corriente incluido en el firmware básico.
· Flexibilidad para extender la estructura de control.
· Rango de corriente de 20A a 20.000 A.