lunedì, Dicembre 5, 2022
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Convertitori di potenza più efficienti nei test funzionali di fine linea

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La transizione energetica, spinta dalla continua elettrificazione dei consumi industriali, dalla mobilità elettrica e dalla produzione di energia elettrica rinnovabile, ha portato alla rapida diffusione dei sistemi di conversione dell’energia.

La crescente domanda di convertitori di potenza ad alta efficienza è sempre più stringente e richiede un’attenta procedura sia in fase di progettazione che durante la produzione dei componenti.

Per soddisfare questi requisiti, Prima Electro ha installato su tutte le linee di produzione di inverter un sistema rigenerativo per testare ogni prodotto al termine del processo di assemblaggio.

Questi sistemi rigenerativi permettono di eseguire il Test Funzionale di Fine Linea (Final Functional Test – FFT), verificando il corretto funzionamento di tutti i componenti dell’inverter per minimizzare il rischio di guasti precoci sul campo.

Grazie a questa soluzione, il livello qualitativo nei processi produttivi di Prima Electro, si è dimostrato sempre altamente affidabile e performante.

Nel tempo, la crescente domanda di inverter di taglie di potenza sempre più grandi, ha portato Prima Electro allo sviluppo di una nuova linea di convertitori, con cui viene raggiunta la potenza nominale di 265kVA, scontrandosi però con le relative difficoltà nel testare in modo efficiente prodotti di tali potenze.

Infatti, durante i primi test rigenerativi di fine collaudo eseguiti per questa nuova famiglia di inverter, sono insorte alcune problematiche che non permettevano più il corretto funzionamento delle linee di produzione preesistenti.

Il sistema rigenerativo ha iniziato ad assorbire correnti ad alta frequenza. Queste componenti della corrente vengono definite “distorte” e possono provocare un incremento complessivo della corrente assorbita da rete, un surriscaldamento dei componenti dell’impianto elettrico, un intervento indesiderato dei dispositivi di protezione della linea ed interferenze elettromagnetiche, con conseguente malfunzionamento dei dispositivi elettronici connessi nelle vicinanze.

È stato necessario effettuare i test di fine linea a metà della potenza nominale degli inverter prodotti per ridurre la corrente assorbita da rete.

Per ovviare a questa limitazione, Prima Electro ha sviluppato un Filtro Attivo di Potenza
(Active Power Filter – APF), connesso direttamente alla rete dello stabilimento, in parallelo a ogni linea di produzione, capace di compensare attivamente le correnti ad alta frequenza prodotte dal sistema rigenerativo.

Grazie all’installazione di APF sulle varie linee, Prima Electro ha incrementato la qualità della tensione di rete dello stabilimento di produzione, riducendo il contenuto armonico della corrente assorbita.

Inoltre, l’installazione del Filtro Attivo di Potenza ha migliorato la qualità della rete e l’utilizzo dell’impianto, rendendo i sistemi elettrici conformi agli standard internazionali più recenti riportati nelle normative IEEE 519 e IEC 61000-3-4.

La nuova generazione di inverter viene attualmente testata su FFT alla potenza nominale e non è stato necessario modificare l’impianto elettrico esistente, in quanto la corrente assorbita su ogni linea produttiva è stata ridotta dell’80% (145Arms vs 30Arms).

Durante il suo normale funzionamento, l’APF agisce anche da rifasatore, capace di ridurre la potenza reattiva assorbita da rete.

A differenza dei classici metodi di rifasamento passivi, basati sull’installazione di ingombranti banchi di condensatori, l’APF permette una regolazione del rifasamento real-time.

Le perdite nei vari componenti della linea come cavi e trasformatori vengono così minimizzate, l’assorbimento di corrente da rete ridotto e non è necessario sovradimensionare i dispostivi di protezione dell’impianto.

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