Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Nieuwe SiC-diodes maken omvormers efficiënter

For the business and trade press
Brussel, 03.12.2013

Met de nieuwe siliciumcarbide diodes (SiC) zijn Siemens en zijn research-partners erin geslaagd het vermogen van frequentieomvormers met bijna tien procent te verhogen. In het onlangs beëindigde project MV-SiC werden deze diodes getest met commerciële omvormers die door grote aandrijvingen worden gebruikt. SiC-diodes verminderen de complexiteit van het systeem en, omdat ze minder verlies hebben, verhogen ze ook het energierendement. Een ander resultaat is het feit dat de schakelfrequentie van omvormers met ongeveer een derde kan worden verhoogd, wat de prestaties en het snelheidsbereik van de aandrijvingen ten goede komt. Siemens beheerde het project, dat werd gefinancierd door het Duits Federaal Ministerie van Opleiding en Onderzoek in het kader van het programma Power Electronics for Raising Energy Efficiency.

Elektromotoren kunnen dankzij frequentieomvormers met variabele snelheid werken. In combinatie met grote pompen, compressoren of schepen verbruiken deze motoren tot 70% minder vermogen dan motoren zonder snelheidsregeling. Als we er rekening mee houden dat dergelijke aandrijvingen een uitgangsvermogen van meerdere megawatt hebben, zijn de besparingen zeer groot. Voor uitgangsvermogens op een dergelijke schaal zijn omvormers vereist die spanningen van meerdere kilovolt (kV) produceren. Vroeger werden dergelijke omvormers gemaakt van klassieke silicium-halfgeleiders. Tijdens het project hebben de partners Infineon, Curamik Electronics, de TU Dresden en specialisten van Siemens Drive Technologies en de globale researchafdeling Corporate Technology (CT) diodemodules bestudeerd op basis van het halfgeleidermateriaal siliciumcarbide (SiC), dat een afknijpspanning van 6,5 kilovolt (kV) heeft en bestand is tegen stromen tot 1,2 kiloampère (kA).

Door bipolaire SiC-hoogspannings-diodechips parallel te verbinden, konden functionele SiC-diodemodules met de gewenste elektrische parameters worden geconstrueerd. Om het schakelgedrag te optimaliseren, bouwden de partners een volledig digitaal aandrijfcircuit. Daardoor konden ze hoge schakelfrequenties en een hoge schakelsnelheid realiseren, wat leidde tot veel lagere inschakelverliezen. Het werk van Siemens CT concentreerde zich op het thermisch gedrag van de chips en diodemodules. Dit zijn cruciale factoren voor de betrouwbaarheid en de levensduur van de diodemodules, want de spanning in geleidende toestand neemt af naarmate de temperatuur in een SiC-diode toeneemt. Specialisten van Siemens Drive Technologies testten de nieuwe modules als middelpunt-diodes in Sinamics GM150-omvormers. Dit standaard omvormersysteem voor enkelvoudige aandrijvingen werd gebouwd met een 6,5 kV SiC-diodemodule, waardoor de complexiteit en dus ook de materiaalvereisten van het ontwerp afnemen en het rendement stijgt.

U kunt ook terecht op het internet op www.siemens.be/drives of neem contact op met de technische specialisten op 02 536 78 48, e-mail: drives.be@siemens.com .

Nieuwe SiC-diodes maken omvormers efficiënter

Bij dit persbericht hoort een afbeelding. U kunt een lage en een hoge resolutie afbeelding downloaden op het Internet onder http://www.siemens.com/press/en/presspicture/index.php?view=list&content=&tag=in20130905

De Siemens Industry Sector (Erlangen, Duitsland) is de wereldwijd toonaangevende leverancier van innovatieve en milieuvriendelijke producten en oplossingen voor industriële klanten. Dankzij de alomvattende automatiseringstechnologie en industriële software, een stevige expertise op de verticale markt en op technologie gebaseerde diensten verhoogt de sector de productiviteit, efficiëntie en flexibiliteit van de klant. Met meer dan 100.000 werknemers bestaat de Industry Sector uit de divisies Industry Automation, Drive Technologies, Customer Services en de Business Unit Metals Technologies. Meer informatie vindt u op http://www.siemens.com/industry

De Siemens-divisie Drive Technologies (Nuremberg, Duitsland) is de wereldwijd toonaangevende leverancier van producten, systemen, toepassingen en diensten voor de volledige aandrijfketting, met elektrische en mechanische componenten. Drive Technologies bedient alle verticale markten in de productie- en procesnijverheid alsook in het segment infrastructuur/energie. Met zijn producten en oplossingen voldoet de divisie aan de essentiële vereisten van de klant inzake productiviteit, energierendement en betrouwbaarheid. Meer informatie vindt u op www.siemens.com/drives