Opciones de transformadores externos para los convertidores de frecuencia de estado sólido (SFC) de la serie PXe-C.
PX Electronics puede suministrar transformadores externos para los convertidores de frecuencia estática de la serie PXe-C cuando un proyecto requiere adaptación de voltaje, una interfaz eléctrica específica, adaptación del voltaje de carga o una configuración de entrada multipulso.
Estos transformadores complementan el SFC y no reemplazan el aislamiento integrado del transformador que ya se ofrece en la serie PXe-C. Son componentes adicionales del sistema seleccionados para satisfacer un requisito de instalación específico.
Entre las aplicaciones típicas se incluyen la adaptación de fuentes de alimentación de 440 V o 480 V a una entrada SFC de 400 V, la provisión de un grupo vectorial o una disposición neutra requerida, la adaptación a una tensión de carga particular y la compatibilidad con configuraciones de rectificadores multipulso con desplazamiento de fase.
Importante: Opción de transformador adicional
Los transformadores de corriente constante de la serie PXe-C ya incluyen aislamiento de transformador integrado. Los transformadores externos se suministran únicamente cuando la instalación requiere una función adicional de tensión, interfaz, protección contra armónicos o protección ambiental.
Aspectos técnicos destacados de los transformadores SFC externos
Adaptación de voltaje entre el sitio y la carga
Adapta las tensiones de carga o de instalación no estándar a la configuración requerida de la serie PXe-C.
Requisitos de interfaz eléctrica
Proporciona grupos de vectores, disposiciones neutras o configuraciones de bobinado específicas para cada proyecto, según sea necesario.
Opciones de entrada multipulso
Los transformadores de cambio de fase pueden ser compatibles con configuraciones rectificadoras SFC multipulso adecuadas cuando se requiere un mejor rendimiento armónico de entrada.
Configuraciones industriales y marinas
En función del entorno de instalación, se pueden seleccionar las opciones de carcasa, material de bobinado, refrigeración y monitorización.
Ingeniería completa del sistema SFC
PX coordina la posición, la potencia nominal, la relación de tensión, la puesta a tierra, la protección y el funcionamiento del transformador con el SFC seleccionado y la carga conectada.
Información del producto
Cómo adaptar un transformador externo a un SFC de la serie PXe-C
Se especifica un transformador externo únicamente cuando la instalación eléctrica alrededor del convertidor requiere una interfaz adicional.
No altera ni elimina el aislamiento del transformador integrado estándar de la serie PXe-C.
Por lo tanto, PX revisa la configuración completa, incluyendo el suministro del sitio, el transformador externo, la entrada SFC, la salida del convertidor y la carga conectada.
| Parámetro de selección | Informacion requerida |
|---|---|
| Propósito del transformador | Adaptación de voltaje, interfaz de carga, requisito de grupo vectorial, disposición del neutro, entrada multipulso u otra función definida del sistema. |
| Posición del transformador | Antes de la entrada SFC, después de la salida SFC o como parte de una configuración rectificadora de pulsos múltiples. |
| Calificación SFC | Potencia aparente continua del convertidor (kVA) junto con la sobrecarga prevista y los requisitos de corriente de arranque. |
| Suministro del sitio | Tensión disponible, frecuencia, disposición de fases, tolerancias y sistema de puesta a tierra. |
| Voltaje secundario requerido | Voltaje requerido en la entrada del SFC o en la carga conectada. |
| Grupo Vector y Neutro | Conexión de bobinado requerida, provisión de neutro y desplazamiento de fase. |
| Carga conectada | Tipo de carga, potencia continua, factor de potencia y requisitos de arranque o corriente de irrupción. |
| Medio Ambiente | En interiores, entornos marinos, polvorientos, húmedos, con altas temperaturas u otras condiciones de funcionamiento especiales. |
| Cubierta | Transformador abierto para integración protegida o montaje cerrado independiente. |
| Enfriamiento | Requisitos de refrigeración por aire natural, aire forzado u otros sistemas específicos del proyecto. |
| Monitoring | Sensores de temperatura u otros sistemas de monitorización del estado del transformador, según sea necesario. |
Clasificación del transformador
El transformador externo debe seleccionarse en función de su carga real en el sistema, en lugar de simplemente asignarle la misma potencia nominal en kVA que al SFC sin realizar una revisión previa.
PX considera la carga continua, las pérdidas del transformador, el factor de potencia, la corriente de arranque, los requisitos de sobrecarga SFC, la temperatura ambiente, la refrigeración, la carcasa, la carga armónica y el servicio operativo.
Por ejemplo, un transformador de 63 kVA constituye un punto de partida lógico para una aplicación de adaptación de tensión de la serie C de 60 kVA, previa confirmación de la carga conectada y las condiciones de funcionamiento.
Opciones de transformadores adicionales para los SFC de la serie PXe-C
El transformador adecuado depende de la función eléctrica específica que se requiera en torno al SFC.
| Opción de transformador | Función adicional | Aplicación típica de la serie PXe-C |
|---|---|---|
| Transformador de adaptación de tensión | Cambia la tensión de la instalación o de la carga utilizando bobinados separados. | Ejemplo: Suministro eléctrico de 440 V para un equipo de la serie PXe-C configurado para una entrada de 400 V. |
| Autotransformador de adaptación de voltaje | Adaptación de voltaje compacta sin aislamiento galvánico adicional | Adecuado cuando solo es necesario cambiar el voltaje y no se requiere otra etapa de transformador aislado. |
| Transformador de interfaz | Proporciona un grupo vectorial, una disposición neutra o una interfaz eléctrica requerida. | Integración con la distribución de planta existente o con equipos que requieran una configuración de bobinado definida. |
| Transformador multipulso | Proporciona alimentación con desfase para múltiples puentes rectificadores. | Configuraciones de entrada de la serie C multipulso donde se requiere un rendimiento armónico de entrada mejorado. |
| Transformador para entornos especiales | Proporciona la interfaz eléctrica necesaria en la construcción, adaptada al entorno de instalación. | Instalaciones marinas, húmedas, polvorientas, de alta temperatura u otras instalaciones industriales exigentes. |
Transformadores externos de adaptación de tensión
Un transformador de adaptación de tensión resulta útil cuando la tensión disponible en el lugar de instalación no coincide directamente con la tensión de entrada seleccionada para la serie PXe-C, o cuando una carga en particular requiere una mayor adaptación de tensión.
Los arreglos típicos incluyen:
- Alimentación de 440 V en planta a entrada SFC de 400 V
- Alimentación de 480 V en planta a entrada SFC de 400 V
- Alimentación de 415 V en el sitio a una entrada SFC específica del proyecto.
- Sistema SFC de 400 V que se interconecta con equipos de 208 V.
- Sistema SFC de 400 V compatible con equipos de 440 V o 480 V.
Cuando se utilizan devanados primario y secundario separados, el transformador externo proporciona, naturalmente, una etapa adicional de aislamiento galvánico. Este aislamiento adicional es una característica del transformador externo y no sustituye el aislamiento integrado que ya ofrece la serie PXe-C.
Las características del transformador, los materiales del bobinado, los grupos vectoriales, la protección de la carcasa y los sistemas de refrigeración se pueden seleccionar en función de la instalación real de la serie PXe-C, en lugar de restringir el sistema a un pequeño número de combinaciones de voltaje estándar.
Ejemplo: Transformador de entrada de 63 kVA, de 440 V a 400 V.
Un ejemplo práctico es una instalación donde la tensión de alimentación disponible es de 440 V, pero el convertidor de la serie PXe-C seleccionado está configurado para una entrada de 400 V.
El transformador adicional se instala antes del convertidor:
Alimentación de sitio de 440 V → Transformador externo de 440/400 V → SFC serie PXe-C con aislamiento de transformador integrado → Salida requerida
Un ejemplo de configuración adecuada para este tipo de aplicación es un transformador trifásico de 63 kVA y 440/400 V con conexión Dyn5, funcionamiento a 50 Hz, servicio continuo S1, refrigeración por aire natural, impregnación VPI y blindaje electrostático.
| Parámetro | Configuración de ejemplo |
|---|---|
| Potencia Nominal | 63kVA |
| Voltaje primario | 440V |
| Voltaje secundario | 400V |
| Fases | Tres fases |
| Grupo de conexión | Dyn5 |
| Frecuencia | 50Hz |
| Deber | S1 continuo |
| Enfriamiento | Un aire natural |
| Impregnación | VPI |
| Material de bobinado | Aluminio / aluminio |
| Escudo electrostatico | Sí: |
| Protección: | IP00 |
| Aprox. Dimensiones | 540 × 375 × 500mm |
| Aprox. Peso | 230kg |
| Estándar aplicado | PN-EN 60076-11 |
En esta configuración, el transformador externo realiza la adaptación de la tensión de alimentación de 440 V a 400 V. La serie PXe-C se encarga entonces de la conversión de frecuencia, la regulación de la salida y su función normal de aislamiento del transformador integrado.
Autotransformadores externos de adaptación de tensión
Cuando el único requisito es la adaptación de voltaje y no se necesita una etapa de transformador aislado adicional, un autotransformador trifásico puede proporcionar una solución más compacta.
Por ejemplo:
Alimentación de 480 V → Autotransformador externo de 480/400 V → Entrada de la serie PXe-C de 400 V
El autotransformador solo realiza la función de adaptación de voltaje. El aislamiento del transformador integrado en la serie PXe-C permanece sin cambios.
Debido a que un autotransformador tiene un devanado primario y secundario conectados eléctricamente, no proporciona aislamiento galvánico entre su entrada y salida. Por lo tanto, su idoneidad debe evaluarse en función de la puesta a tierra y la distribución eléctrica de la instalación.
Transformadores de entrada multipulso
Para sistemas adecuados de la serie PXe-C de mayor potencia, un transformador de cambio de fase diseñado específicamente para este fin puede formar parte de un sistema rectificador multipulso.
El transformador proporciona alimentación secundaria con desfase independiente a la etapa rectificadora SFC. Esto puede reducir los armónicos de corriente de entrada de orden inferior dominantes en comparación con una configuración rectificadora convencional de seis pulsos.
La selección del transformador multipulso depende de la aplicación. El transformador, la configuración del rectificador y la etapa de entrada SFC deben diseñarse como un sistema coordinado, en lugar de seleccionar un transformador de uso general de forma independiente.
Opciones de construcción de transformadores
Los transformadores externos pueden configurarse en función de los requisitos de la instalación y del proyecto.
Protección del recinto
Se pueden suministrar transformadores abiertos para su integración dentro de un armario eléctrico debidamente protegido, mientras que para instalaciones industriales se pueden especificar conjuntos de transformadores con envolvente independiente.
En función del entorno de instalación y los requisitos de refrigeración, se pueden considerar opciones como IP23, IP44 o IP54.
No se debe seleccionar un mayor nivel de protección de la carcasa de forma aislada del diseño térmico del transformador y del flujo de aire requerido.
Entornos marinos y exigentes
La construcción de los transformadores puede adaptarse para instalaciones marinas, húmedas, polvorientas, cálidas o con otras exigencias similares.
Los requisitos medioambientales deben identificarse al especificar el sistema SFC para que el aislamiento del bobinado, la carcasa, la refrigeración y la protección contra la corrosión puedan tenerse en cuenta conjuntamente.
Bobinados de cobre o aluminio
La construcción del bobinado, ya sea de cobre o de aluminio, puede especificarse según el diseño del transformador, sus dimensiones, peso, pérdidas y requisitos del proyecto.
Monitoreo de temperatura
Los sensores de temperatura pueden incorporarse a diseños de transformadores adecuados para su conexión a circuitos locales de indicación o alarma, o a un sistema de monitorización más amplio.
Enfriamiento
Dependiendo de la potencia del transformador y las condiciones de instalación, la refrigeración puede realizarse mediante aire natural, aire forzado u otra configuración específica del proyecto.
Consideración importante sobre la frecuencia
Aplicaciones de transformadores de 50 Hz, 60 Hz y 400 Hz
El transformador externo debe diseñarse para la frecuencia presente en el punto donde se instala.
Las configuraciones convencionales de transformadores industriales suelen seleccionarse para funcionar a 50 Hz o 60 Hz.
Esto resulta sencillo cuando el transformador está instalado en el lado de entrada de la red eléctrica de un sistema convencional de la serie PXe-C de 50 Hz o 60 Hz.
Cuando se requiera un transformador adicional en una salida SFC que funcione a 400 Hz u otra frecuencia no estándar, PX especificará un transformador diseñado específicamente para la frecuencia, el voltaje, la corriente y la carga conectada requeridas.
Un transformador diseñado exclusivamente para funcionar a 50/60 Hz no debe asumirse automáticamente que es adecuado para una salida de 400 Hz.
Información sobre pedidos
Información necesaria para especificar un transformador externo
| Requisito | Información para proporcionar |
|---|---|
| Modelo/Clasificación SFC | Modelo PXe-C o kVA del convertidor requerido. |
| Propósito del transformador | Adaptación de voltaje, requisitos de interfaz, entrada multipulso u otra función específica. |
| Voltaje primario | Tensión de salida nominal del sitio o SFC y tolerancia. |
| Voltaje secundario | Voltaje de entrada SFC o de carga conectada requerido. |
| Frecuencia | 50 Hz, 60 Hz, 400 Hz u otra frecuencia de funcionamiento requerida. |
| Carga | kVA continuos, tipo de carga, factor de potencia y características de arranque/corriente de irrupción. |
| Disposición eléctrica | Disposición requerida del grupo vectorial, neutro y puesta a tierra. |
| Instalación | Entorno, protección de la carcasa requerida, temperatura ambiente y espacio disponible. |
| Monitoring | Sensores de temperatura u otros requisitos de monitorización. |
Sí.
Los transformadores externos pueden suministrarse en configuraciones cerradas cuando la instalación requiere una mayor protección contra el polvo, el contacto o la entrada de agua.
El nivel de protección requerido debe seleccionarse junto con los requisitos de refrigeración del transformador y las condiciones ambientales.
Sí, cuando así lo requiera una tensión de carga o una interfaz eléctrica específica.
El transformador debe diseñarse para la tensión de salida, la frecuencia, la forma de onda, la corriente y la carga conectada del SFC.
Se trata de un componente adicional de interfaz de carga y no sustituye el aislamiento del transformador integrado dentro del SFC.
Sí.
Un ejemplo típico es un transformador trifásico de 63 kVA con primario de 440 V, secundario de 400 V, conexión Dyn5, blindaje electrostático y servicio continuo S1.
Este tipo de transformador se puede instalar antes de un transformador de corriente constante (SFC) de la serie PXe-C con la capacidad adecuada, cuando la tensión del lugar requiera adaptación.
Sí.
Como parte de una configuración de entrada multipulso adecuada de la serie PXe-C, se puede suministrar un transformador de cambio de fase diseñado específicamente para este fin.
La etapa de entrada del transformador y del convertidor están diseñadas conjuntamente como un sistema coordinado.
No automáticamente.
Un transformador debe diseñarse para la frecuencia a la que opera. No se debe asumir que un transformador convencional de 50/60 Hz es adecuado para una salida SFC de 400 Hz.
Cuando se requiera un transformador a 400 Hz, PX confirmará un diseño específicamente adaptado a la frecuencia, el voltaje, la corriente y la carga requeridos.
No.
El transformador externo realiza una función de interfaz específica fuera del convertidor, como por ejemplo, cambiar una tensión de alimentación de 440 V a 400 V.
La serie PXe-C recibe entonces la alimentación correctamente adaptada y continúa proporcionando su conversión de frecuencia normal, regulación de voltaje, protección y aislamiento del transformador integrado.
Un transformador multipulso proporciona fuentes de alimentación de CA con desfase independiente para múltiples puentes rectificadores.
Cuando se utiliza con una arquitectura de rectificador SFC adecuada, esta configuración puede reducir los armónicos de corriente de entrada de orden inferior dominantes en comparación con una entrada convencional de seis pulsos.
Un transformador de adaptación de tensión convencional utiliza devanados primarios y secundarios separados.
Un autotransformador utiliza un sistema de bobinado conectado eléctricamente y no proporciona aislamiento galvánico entre su entrada y salida. Puede ofrecer una solución más compacta cuando la adaptación de voltaje es el único requisito adicional.
Independientemente de la opción seleccionada, el aislamiento integrado en la serie PXe-C permanece sin cambios.
La capacidad del transformador depende de su función real dentro del sistema SFC.
PX tiene en cuenta la carga continua, las pérdidas del transformador, los requisitos de sobrecarga, la corriente de arranque, la temperatura ambiente, el tipo de envolvente, el contenido armónico y el ciclo de trabajo antes de confirmar la capacidad nominal del transformador.
Por lo tanto, el transformador no debe seleccionarse únicamente haciendo coincidir su kVA nominal con la placa de características SFC.
Los convertidores de frecuencia estáticos de la serie PXe-C ya incorporan aislamiento por transformador como parte del diseño del convertidor.
Solo se utiliza un transformador externo adicional cuando la instalación en su conjunto requiere otra función eléctrica, como adaptar una fuente de alimentación de 440 V o 480 V a una entrada SFC de 400 V, proporcionar una disposición particular del bobinado o del neutro, adaptar la tensión de carga o admitir una configuración de entrada multipulso.
Por lo tanto, el transformador externo complementa al SFC en lugar de reemplazar su aislamiento de transformador integrado.
