PXe-AC/DC-Serie: Statische AC/DC- und DC/AC-Leistungswandler
Industrielle statische Leistungsumwandlung zwischen Wechsel- und Gleichstromsystemen, von geregelten Gleichstromversorgungen zu 50-Hz-, 60-Hz- und 400-Hz-Wechselstromausgängen.
Die PXe-AC/DC-Serie ermöglicht die industrielle statische Leistungswandlung zwischen Wechsel- und Gleichstromsystemen. Innerhalb der Produktfamilie sind zwei verschiedene Wandlertypen erhältlich: PXe-AC/DC-Systeme wandeln eine Wechselstromversorgung in einen geregelten Gleichstromausgang um, während PXe-DC/AC-Systeme aus einer verfügbaren Gleichstromquelle eine geregelte Wechselstromversorgung erzeugen.
PXe-AC/DC-Wandler decken ein breites Anwendungsspektrum ab, von Niederspannungs-Hochstrom-Testsystemen bis hin zu industriellen Hochspannungs-Gleichstromversorgungen. Ausgangsspannung und -strom werden an die angeschlossenen Geräte angepasst; je nach Konfiguration sind Konstantspannungs- und Konstantstrombetrieb möglich.
PXe-DC/AC-Wandler werden entsprechend der verfügbaren Batterie, dem Gleichrichter oder dem DC-Zwischenkreis und der vom angeschlossenen Verbraucher benötigten Wechselstromleistung konfiguriert. Ein- und dreiphasige Ausgänge können mit 50 Hz, 60 Hz oder 400 Hz bereitgestellt werden, einschließlich Spannungsregelungen für Industrie, Transport und Luft- und Raumfahrt.
Jeder Wandler ist für eine Wandlungsrichtung ausgelegt. Die kombinierte Seite der PXe-AC/DC-Serie fasst die beiden verwandten Produktfamilien zusammen, impliziert aber nicht, dass ein Standardgerät reversibel zwischen Wechsel- und Gleichstrom arbeitet.
Technische Highlights der AC/DC- und DC/AC-Leistungsumwandlung
Wechselstrom-zu-Gleichstrom- oder Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Wandlung
Zwei spezielle Wandlerplattformen decken die Wandlung in beide Richtungen ab. PXe-AC-DC-Systeme liefern geregelten Gleichstrom aus einer Wechselstromquelle, während PXe-DC-AC-Systeme geregelten Wechselstrom aus einer Gleichstromversorgung erzeugen.
Breiter Spannungs-, Strom- und Leistungsbereich
Die Bandbreite von AC/DC-Wandlern reicht von Niederspannungs-Hochstromsystemen bis hin zu DC-Ausgängen bis zu 1200 V und Nennleistungen bis zu 480 kW. DC/AC-Wandler können für eine Vielzahl von Batterie- und industriellen DC-Busspannungen konfiguriert werden.
50-Hz-, 60-Hz- und 400-Hz-Wechselstromausgangsoptionen
PXe-DC-AC-Systeme können einen Wechselstromausgang mit fester Frequenz von 50 Hz, 60 Hz oder 400 Hz bereitstellen, wobei die Spannungs- und Phasenanordnung auf die angeschlossenen Geräte abgestimmt ist.
Anwendungsbasierte Quell- und Lastdimensionierung
Bei der Auswahl des Umrichters wird das gesamte elektrische System berücksichtigt, nicht nur die Nennleistung. Die Grenzwerte der Gleichstromquelle, der Spannungsabfall in den Kabeln, Hochstromanschlüsse, Anlaufbedingungen des Motors und die Spitzenlastcharakteristik können die endgültige Systemauslegung beeinflussen.
Lokale Überwachung und Fernintegration
Die Überwachung erfolgt über ein Frontpanel, abhängig vom gewählten Konverter. Für Labor-, Produktions-, Industrie- und automatisierte Anlagen stehen Optionen zur Fernkommunikation und -steuerung zur Verfügung.
Produktinformationen
Die PXe-AC/DC-Serie umfasst zwei separate statische Leistungswandlungsplattformen. Die erste Auswahl betrifft daher die benötigte Wandlungsrichtung, basierend auf der verfügbaren Stromquelle und der vom angeschlossenen Gerät benötigten Ausgangsleistung.
Konvertierungsauswahl
| Konverter-Serie | Eingang | Ausgang | Typische Anforderung |
|---|---|---|---|
| PXe-AC-DC | Einphasen- oder Dreiphasenwechselstrom | Geregelte Gleichspannung und Gleichstrom | Industrielle Gleichstromversorgung, Prüfanwendungen, Hochstrom- oder Hochspannungsanwendungen |
| PXe-DC-AC | Batterie, Gleichrichter oder Gleichstromzwischenkreis | Einphasen- oder Dreiphasenwechselstrom | 50-Hz-, 60-Hz- oder 400-Hz-Wechselstrom aus einer Gleichstromquelle |
PXe-AC-DC-Konfiguration
PXe-AC-DC-Wandler werden entsprechend der verfügbaren Wechselstromversorgung, der erforderlichen Gleichspannung, dem erforderlichen Strom und der angeschlossenen Last konfiguriert.
Für ausgewählte Systeme mit geringerer Leistung kann einphasiger Eingang verwendet werden. Leistungsstärkere und hochstromfähige Umrichter benötigen im Allgemeinen eine dreiphasige Wechselstromversorgung.
| Parameter | Verfügbare Konfiguration |
|---|---|
| Eingangsphase | Einphasig bei ausgewählten Modellen mit geringerer Leistung oder dreiphasig bei höheren Nennleistungen |
| Typischer AC-Eingang | 220/230 V einphasig oder 380/400 V dreiphasig, alternative Stromversorgungen verfügbar |
| Eingangsfrequenz | 50Hz oder 60Hz |
| DC Ausgangsspannung | Anwendungsspezifisch, einschließlich Niederspannungsausgängen und Standardbereichen bis 1200 V DC |
| DC-Ausgangsstrom | Ausgewählt nach Ausgangsspannung, Dauerstrom und Tastverhältnis |
| Betriebsarten | Konstantspannung und Konstantstrom bei entsprechenden Konfigurationen |
| Bauwesen | Je nach Spannung, Stromstärke und Nennleistung als Rack- oder Standgerät erhältlich. |
Typische AC/DC-Konfigurationen
| Modell | DC-Ausgang | Tuning | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| PXe-AC-DC-30-100 | 30V / 100A | 3kW | Komponenten-, Gleichstrommotor- und Industrieanlagenprüfung |
| PXe-AC-DC-30-500 | 30V / 500A | 15kW | Hochstrom-Komponenten- und Baugruppenprüfung |
| PXe-AC-DC-30-1000 | 30V / 1000A | 30kW | Stromschienen-, Kabel- und Hochstromprüfung |
| PXe-AC-DC-600-100 | 600V / 100A | 60kW | Hochspannungs-Gleichstromsysteme und Leistungselektronik |
| PXe-AC-DC-1200-100 | 1200V / 100A | 120kW | Hochspannungs-Industrie- und Spezial-Gleichstromsysteme |
| PXe-AC-DC-6-5000 | 0–6 V / 0–5000 A | 30kW | Prüfung von Hochstrominjektionen, Shunts, Sensoren und Stromschienen |
Hochstrom-Gleichstrominstallation
Bei Niederspannungs-Hochstromsystemen muss der gesamte Gleichstromausgangskreis bei der Spezifikation berücksichtigt werden.
Typische DC-zu-AC-Konfigurationen
Kabel- und Sammelschienenwiderstand, Anschlusswiderstand, Ausgangskabellänge und Leiterquerschnitt können die an der Last verfügbare Spannung erheblich reduzieren. Bei Anwendungen mit hohen Strömen kann PX Electronics die vorgeschlagene Kabelanordnung und den zulässigen Spannungsabfall im Rahmen der Systemauswahl überprüfen.
Eine Kompensation des Spannungsabfalls im Netz oder eine Fernspannungsmessung können ebenfalls in Betracht gezogen werden, wenn die erforderliche Spannung an der angeschlossenen Last und nicht nur an den Ausgangsklemmen des Umrichters aufrechterhalten werden muss.
PXe-DC-AC-Konfiguration
PXe-DC-AC-Wandler werden entsprechend der verfügbaren Gleichstromquelle und der vom angeschlossenen Gerät benötigten Wechselstromversorgung konfiguriert.
Die Nenn-Gleichspannung allein reicht für die Auswahl des Umrichters nicht immer aus. Batterie- und Transportsysteme können in einem relativ breiten Spannungsbereich betrieben werden, daher sollten die minimalen und maximalen Gleichspannungsbetriebsspannungen zusammen mit dem verfügbaren Quellstrom überprüft werden.
| Parameter | Verfügbare Konfiguration |
|---|---|
| DC Eingang | Konfiguriert anhand der Nenn-, Minimal- und Maximalspannung der Gleichspannungsquelle |
| Typische Nenneingänge | 24/28 V, 48 V, 110/125 V, 220 V, 270 V, 440 V, 600 V oder 750 V Gleichstrom |
| Wechselstromausgangsphase | Einphasig oder dreiphasig, mit Neutralleiter, falls erforderlich |
| AC-Ausgangsspannung | Konfiguriert für die angeschlossenen Geräte, einschließlich 115/200 V, 120/208 V und handelsübliche Wechselspannungen. |
| Ausgangsfrequenz | 50 Hz, 60 Hz oder 400 Hz |
| Ausgangsverbindung | Einphasig, dreiphasig (Dreileiter) oder dreiphasig (Vierleiter) mit Neutralleiter |
| Bauwesen | Je nach Nennleistung und Gleichstromeingangsstrom kann die Montage im Rack, mobil oder als Standgerät erfolgen. |
Bewertung der Gleichstromquelle und des Eingangsstroms
Bei gleicher Wechselstrom-Ausgangsleistung erfordern niedrigere Gleichstrom-Eingangsspannungen einen höheren Gleichstrom-Eingangsstrom. Dies beeinflusst die Kabelgröße, Schutzvorrichtungen, Steckverbinder, Kühlung und die praktisch maximal zulässige Nennleistung des Wandlers.
Batterieanwendungen sollten bei der minimal zu erwartenden Gleichspannung bewertet werden, da der Wandler normalerweise bei dieser Spannung seinen höchsten Eingangsstrom aufnimmt.
Bei der Spezifizierung eines PXe-DC-AC-Wandlers sollten daher die Nenn-, Minimal- und Maximal-Gleichspannung sowie der vom Generator verfügbare Dauer- und Kurzzeitstrom angegeben werden.
Modellidentifikation
Die PXe-AC/DC-Serie behält für jede Wandlungsrichtung eine separate Modellkennzeichnung bei.
PXe-AC-DC kennzeichnet Wandler mit Wechselstromeingang und Gleichstromausgang.
PXe-DC-AC kennzeichnet Wandler mit Gleichstromeingang und Wechselstromausgang.
Das endgültige Modell und die Bestelldokumentation legen die Eingangsversorgung, die Ausgangsanforderungen, die Kapazität, das Gehäuse, die Steuerungsanordnung und die Anschlussanforderungen fest.
Repräsentative Modellreferenzen
| Modell | Umwandlung (Conversion) | Konfiguration | Rating |
|---|---|---|---|
| PXe-AC-DC-30-100 | AC zu DC | Wechselstromeingang zu 30 V / 100 A Gleichstromausgang | 3kW |
| PXe-AC-DC-6-5000 | AC zu DC | Wechselstromeingang zu 0-6V / 0-5000A Gleichstromausgang | 30kW |
| PXe-440-1K | DC zu AC | 440 V DC auf 120/208 V 3-phasig 400 Hz | 1kVA |
Alternative Spannungs- und Stromstärken
Die AC/DC-Ausgangsspannung und der Ausgangsstrom können um den gewünschten Betriebspunkt herum konfiguriert werden, abhängig von der verfügbaren AC-Eingangsspannung und der Gesamtleistung des Wandlers.
Alternative DC-Eingangsbereiche
PXe-DC-AC-Wandler können um Batterie-, Gleichrichter- und industrielle DC-Busse konfiguriert werden, bei denen der gesamte Betriebsspannungsbereich bekannt ist.
Einphasen- oder Dreiphasen-Wechselstromausgang
DC-AC-Systeme können mit einphasigem oder dreiphasigem Ausgang geliefert werden, einschließlich dreiphasiger Vierleiter-Anordnungen, bei denen ein Neutralleiter erforderlich ist.
50-Hz-, 60-Hz- oder 400-Hz-Ausgang
Je nach angeschlossener Ausrüstung und Anwendung sind DC/AC-Wandler mit fester Frequenz verfügbar.
Programmierbare Spannungs- und Stromregelung
Ausgewählte PXe-AC-DC-Systeme bieten einstellbare Spannung und Stromstärke mit Konstantspannungs- und Konstantstromregelung.
Spannungsabfallkompensation im Netz
Bei Hochstrom-Gleichstromsystemen, bei denen der Kabelwiderstand andernfalls die an die Last abgegebene Spannung verringern würde, können Spannungsabfallkompensation oder Fernmessung in Betracht gezogen werden.
Fernsteuerung und Kommunikation
Die Fernkommunikation ist je nach gewähltem Controller möglich. Je nach Konvertertyp und -konfiguration stehen Schnittstellen wie RS232, RS485, Modbus, GPIB oder Ethernet zur Verfügung.
Höherer Schutz gegen Eindringen
Für Installationen, die einen erhöhten Schutz vor Staub, Feuchtigkeit oder der Umgebung erfordern, können alternative Schutzstufen für das Gehäuse geliefert werden.
Schutzlack
Ausgewählte interne elektronische Baugruppen können für feuchte, korrosive oder kondensationsanfällige Umgebungen mit einer Schutzlackierung versehen werden.
Rack- und Standkonstruktion
Leistungsärmere Wandler können in Rack-Gehäusen geliefert werden, sofern die Anforderungen an Spannung, Stromstärke und Kühlung dies zulassen. Systeme mit höherer Leistung und höherer Stromstärke werden üblicherweise in Standgehäusen geliefert.
Anwendungsspezifische Verbindungen
Je nach Anwendung können festverdrahtete Klemmen, Hochstrom-Sammelschienen, Industriesteckverbinder, MIL-Standardsteckverbinder und kundenspezifische Kabelkonfektionen geliefert werden.
Factory Acceptance Test
Anwendungsspezifische Werksabnahmetests (FAT) können Spannungs- und Stromprüfungen, Ausgangsregelung, Schutzfunktion, Kommunikationstests und vereinbarte Betriebspunkte umfassen.
Zeugenprüfung durch Dritte
Bei Bedarf kann eine vom Kunden oder einem unabhängigen Dritten überwachte Werksprüfung veranlasst werden.
Die PXe-AC/DC-Serie umfasst zwei elektrisch unterschiedliche Wandlertypen, daher werden die AC/DC- und DC/AC-Spezifikationen separat aufgeführt.
Technische Spezifikation PXe-AC-DC
| Normen | PXe-AC-DC-Serie |
|---|---|
| Umwandlung (Conversion) | Wechselstromeingang zu geregeltem Gleichstromausgang |
| Leistungsbereich | Von Systemen mit geringerer Leistung bis hin zu speziell entwickelten Umrichtern bis zu 480 kW |
| Eingangsphase | Einphasig oder dreiphasig je nach Nennleistung |
| Typische Eingangsspannung | 220/230 V einphasig oder 380/400 V dreiphasig, je nach Konfiguration |
| Eingangsfrequenz | 50Hz oder 60Hz |
| DC Ausgangsspannung | Anwendungsspezifisch; Standardbereiche umfassen Ausgänge bis zu 1200 V DC |
| DC-Ausgangsstrom | Auswahl nach Spannung und Gesamtleistung; spezielle Hochstromausführungen verfügbar |
| Betriebsarten | Konstantspannung und Konstantstrom bei entsprechenden Modellen |
| Ripple | 1% FS |
| Ladungsregulierung | ± 1% FS |
| Spannungseinstellbereich | 10 % bis 100 % Nennspannung im Konstantspannungsmodus |
| Aktueller Einstellbereich | 10 % bis 100 % Nennstrom im Konstantstrombetrieb |
| Genauigkeit einstellen | Spannung ±1 %; Strom ±1 % |
| Schutz | Überspannungs-, Überstrom-, Übertemperatur- und Kurzschlussschutz |
| Kühlung: | Umluftkühlung |
| Bauwesen | Je nach Nennleistung entweder rackmontiert oder als Standgerät. |
Technische Spezifikation PXe-DC-AC
| Normen | PXe-DC-AC-Serie |
|---|---|
| Umwandlung (Conversion) | Gleichstromeingang zu geregeltem Wechselstromausgang |
| Typische Nenn-Gleichstromeingänge | 24/28 V, 48 V, 110/125 V, 220 V, 270 V, 440 V, 600 V und 750 V Gleichstrom |
| Wechselstromausgangsphase | Einphasig oder dreiphasig |
| AC-Ausgangsspannung | Anwendungsspezifisch, einschließlich 115/200 V, 120/208 V und gängiger industrieller Wechselspannungen |
| Ausgangsfrequenz | 50 Hz, 60 Hz oder 400 Hz |
| Spannungsgenauigkeit | < ±1% FS |
| Frequenzgenauigkeit | < ±0.1% FS |
| Ausgangs-THD | <3 % bei linearer Last, reiner Sinuswellenausgang |
| Laststrom-Crestfaktor-Fähigkeit | 3:1 |
| Überlastungskapazität | 100 % Dauerbetrieb mit kurzzeitiger Überlastfähigkeit gemäß gewähltem Modell |
| Standard-Schnittstelle | RS232C |
| Optionale Schnittstellen | RS485, GPIB oder Ethernet |
| Schutz | Schutz vor Überstrom, Überspannung, Überlastung, Überhitzung und Kurzschluss mit Alarmen und Anzeigen |
| Bauwesen | Je nach Nennleistung als Rack-, Mobil- oder Standgerät erhältlich. |
| Betriebstemperatur | -10 55 ° C auf ° C |
| Empfohlene Umgebungstemperatur | -10 45 ° C auf ° C |
| Luftfeuchtigkeit | 10% bis 90% RH, nicht kondensierend |
| Kühlung: | Umluftkühlung |
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Die PXe-AC/DC-Serie vereint die industriellen AC/DC- und DC/AC-Wandlersysteme von PX Electronics. PXe-AC/DC-Modelle liefern geregelten Gleichstrom aus einer Wechselstromquelle, während PXe-DC/AC-Modelle geregelten Wechselstrom aus einer Gleichstromversorgung erzeugen.
Die PXe-FVS-Serie ist primär für kompakte Batterieanwendungen mit geringerer Leistung vorgesehen. Die PXe-DC-AC-Serie deckt spezialisiertere industrielle Stromwandlungsanwendungen ab, darunter Drehstromausgänge, 400-Hz-Systeme, Hochspannungs-Gleichstromzwischenkreise und anwendungsspezifische Konfigurationen.
Bei AC/DC-Systemen sind folgende Angaben erforderlich: verfügbarer AC-Eingang, benötigte DC-Spannung und -Stromstärke, Dauerleistung, Lasttyp und Tastverhältnis.
Bei DC/AC-Systemen sind die nominale, minimale und maximale DC-Eingangsspannung, der verfügbare Quellstrom, die erforderliche AC-Phasenanordnung, Spannung, Frequenz, Dauerlast und Anlaufleistung anzugeben.
Die Ausgangsleistung wird an die jeweilige Anwendung angepasst. Das Spektrum reicht von Niederspannungs-Hochstromsystemen bis hin zu Ausgängen bis zu 1200 V DC.
Typische Nenneingangsspannungen sind 24/28 V, 48 V, 110/125 V, 220 V, 270 V, 440 V, 600 V und 750 V Gleichstrom. Die minimale und maximale Betriebsspannung sollten bei der Spezifizierung des Wandlers ebenfalls bestätigt werden.
Dies entspricht nicht der Standardkonfiguration. Die beiden Wandlungsrichtungen nutzen unterschiedliche Leistungswandlungsanordnungen und werden separat spezifiziert. Anwendungen, die einen wirklich bidirektionalen Leistungsfluss erfordern, sollten individuell geprüft werden.
Ja. Es sind Konfigurationen mit festen Frequenzen von 50 Hz, 60 Hz und 400 Hz erhältlich, mit einphasigem oder dreiphasigem Ausgang je nach Anwendung.
Ja, bei entsprechenden Konfigurationen. Einstellbare Spannung und Stromstärke mit Konstantspannungs- und Konstantstrombetrieb sind bei Bedarf verfügbar.
Ja, vorausgesetzt, der Umrichter ist korrekt dimensioniert. Motoren, Transformatoren, Kompressoren und Geräte mit hohem Anlaufstrom sollten hinsichtlich ihrer Anforderungen an Dauerleistung und Anlaufstrom geprüft werden.
Ja. Es sind spezielle Hochstromsysteme erhältlich. Beispielsweise bietet das PXe-AC-DC-6-5000 eine einstellbare Ausgangsspannung bis zu 6 V DC und 5000 A.





