Dit zijn de belangrijkste kenmerken:
1. Hoog vermogen en hoge stroomafgifte
Enorm vermogen: verwijst doorgaans naar een DC-uitgangsvermogen van honderden kilowatts tot meerdere megawatts (MW), met een uitgangsstroom van duizenden tot tienduizenden ampères en een spanning van tientallen tot duizenden volts.
Lage spanning, hoge stroomsterkte: dit is de meest voorkomende eigenschap. Veel elektrochemische processen (zoals elektrolyse en galvaniseren) vereisen enorme stromen (duizenden tot tienduizenden ampère) bij relatief lage gelijkspanningen (tientallen tot honderden volt).
2. Hoge efficiëntie en energiebesparing
Extreem hoge conversie-efficiëntie: Moderne hoogvermogen gelijkrichterkasten gebruiken vaak IGBT's als kernschakelapparaat, met behulp van geavanceerde PWM-technologie (Pulse Width Modulation). De totale conversie-efficiëntie bereikt doorgaans meer dan 95%, zelfs 98%-99%. Dit resulteert in aanzienlijke energiebesparingen voor apparatuur die langdurig continu in bedrijf is, waardoor de bedrijfskosten aanzienlijk worden verlaagd.
Hoge vermogensfactor: geavanceerde technologie voor vermogensfactorcorrectie (PFC) kan de ingangsvermogensfactor terugbrengen tot bijna 1 (bijv. >0,95), waardoor de impact van reactief vermogen op het elektriciteitsnet wordt verminderd, boetes van de energiesector worden vermeden en de kwaliteit van het net wordt verbeterd.
3. Extreem hoge stabiliteit en betrouwbaarheid
Hoge nauwkeurigheid bij stroom-/spanningsstabilisatie: kan de uitgangsstroom of -spanning stabiliseren binnen ±0,5% of zelfs kleiner dan de ingestelde waarde. Dit is cruciaal voor het waarborgen van de stabiliteit van het elektrochemische reactieproces en de productkwaliteit (bijvoorbeeld het garanderen van een uniforme dikte van de plating en de zuiverheid van elektrolytische producten).
24/7 continubedrijf: Ontworpen om te voldoen aan de eisen van zware industriële omgevingen en een ononderbroken werking op de lange termijn. De selectie en marges van belangrijke componenten (zoals IGBT's, gelijkrichterdiodes en koellichamen) zijn zeer ruim.
Meerdere beschermingsmechanismen: beschikt over uitgebreide beschermingsfuncties, waaronder:
Overstroombeveiliging
Overspanningsbeveiliging
Onderspanningsbeveiliging
Oververhittingsbeveiliging (bewaakt de temperatuur van de radiator en transformator)
Faseverliesbeveiliging
Waterdruk-/stroombeveiliging (voor watergekoelde systemen)
Deze beveiligingen werken snel (microseconden of milliseconden) om schade aan de apparatuur door storingen te voorkomen.
4. Nauwkeurige controle- en regelmogelijkheden
Digitale intelligente besturing: de kerncontroller maakt doorgaans gebruik van een DSP (Digital Signal Processor) of PLC, die een nauwkeurige zachte start/stop en automatische omschakeling tussen meerdere bedrijfsmodi (constante stroom, constante spanning, constant vermogen) mogelijk maakt.
Flexibele communicatie-interfaces: Standaard RS485- en Ethernet-communicatie-interfaces zijn inbegrepen en ondersteunen industriële protocollen zoals Modbus en Profibus. Het systeem kan eenvoudig worden geïntegreerd in het DCS- of SCADA-systeem van de fabriek voor bewaking op afstand, data-acquisitie en gecentraliseerd beheer.
Automatisering en programmering: Er kunnen meerdere procescurven vooraf worden ingesteld, waardoor de uitvoerparameters automatisch worden aangepast aan verschillende producten of procesfasen om productieautomatisering te bereiken.
5. Krachtige warmteafvoercapaciteit
Door het enorme vermogen is de warmteontwikkeling door interne verliezen aanzienlijk. Daarom is het warmteafvoersysteem een belangrijk ontwerpkenmerk.
Waterkoeling als primaire methode: De meeste gelijkrichterkasten met hoog vermogen maken gebruik van gesloten, zuiverwaterkoeling of een secundair koelsysteem van "water-naar-water" of "water-naar-lucht.". Deze methode biedt een extreem hoge warmteafvoerefficiëntie, een compacte structuur en voorkomt effectief dat stof en corrosieve gassen de kast binnendringen.
Luchtkoeling: Geforceerde luchtkoeling kan worden gebruikt in toepassingen met een lager vermogen of in gunstigere omgevingen, maar de luchtkanalen moeten dan wel schoon worden gehouden.
6. Ontwerp voor zware industriële omgevingen
Hoge beschermingsgraad: de kast beschikt doorgaans over een beschermingsgraad IP54 of hoger, biedt bescherming tegen stof en spatwater en is geschikt voor vochtige, stoffige industriële werkplaatsomgevingen.
Corrosiebestendig ontwerp: In omgevingen met corrosieve gassen, zoals de chemische en metallurgische industrie, wordt speciale aandacht besteed aan het materiaal van de behuizing en de oppervlaktebehandeling, zoals het gebruik van roestvrij staal of poedercoating.
Sterke anti-interferentiecapaciteit: Vermogenselektronica is zelf een bron van interferentie en is gevoelig voor interferentie. Het ontwerp beschikt over een uitstekende elektromagnetische compatibiliteit (EMC), waardoor interferentie door schommelingen in het elektriciteitsnet en andere veldapparatuur wordt tegengegaan en harmonische vervuiling van het elektriciteitsnet wordt onderdrukt.
7. Modulair en redundant ontwerp
Modulaire structuur: Veel hoogvermogen gelijkrichtersystemen bestaan uit meerdere parallel geschakelde gelijkrichtermodules. De voordelen van dit ontwerp zijn:
Eenvoudig onderhoud: Een defecte enkele module kan online worden vervangen zonder dat dit gevolgen heeft voor de werking van andere modules.
N+1-redundantie: Er kan een back-upmodule worden geconfigureerd. Wanneer een werkende module uitvalt, neemt de back-upmodule het automatisch over, waardoor de beschikbaarheid en betrouwbaarheid van het systeem aanzienlijk worden verbeterd.
Flexibele vermogensuitbreiding: modules kunnen eenvoudig worden toegevoegd om de systeemcapaciteit uit te breiden op basis van de productiebehoeften.
