Inverter ad altissima efficienza

[SandroCalligaro]

Beh, questo convertitore che sta a Latina è un po' più grande ... ma raggiunge già il 99.3 % di efficienza (inclusi trasformatori, filtri e servizi ausiliari, il ponte di conversione è sopra al 99.5%)!

Non mi impressiona tanto il THD, ma l'efficienza sì. Per determinarla, immagino che si debbano fare misure calorimetriche...

Se puoi dirlo, di che rating di tensione e corrente parliamo? Non ho esperienza sulle tensioni "alte" sopra qualche kV, ma mi dà l'idea di essere un convertitore modulare (MMC?) ad alta tensione, mentre la corrente credo sia relativamente piccola...

[SandroCalligaro]

Dopo aver visto il nome del file, ho trovato qualche info... impressionante!
Se ho capito bene, data la corrente (e non solo l'alta tensione), tutto sommato mi sembra anche piccolo.

Pensare di fare convertitori a quelle tensioni mi sembra quasi impossibile. Le correnti sono già più trattabili, ho visto di molto peggio ...

[Meiko]

Salve Sandro.
Il problema delle dimensioni è dato anche dal sistema di raffreddamento e dalla sua complessità.
Gli IGBT hanno una tensione di C-E in saturazione che a secondo dei tipi va da 1,5V a 2,5V e questo causa dissipazione di calore, quando sono attraversati da forti correnti (mal si adeguano a lavorare a bassa tensione).
Le dirò anche una cosa, siccome abbiamo a che fare con i principali costruttori italiani di controllori per motori elettrici, ci troviamo spesso a parlare con loro degli sviluppi.
il nostro fornitore principale, ci sta fornendo un controllore per motori con potenza di quasi 20kW continui con tensione di Bus di 77,5V. Le misnsioni sono quelle di una torta ed è praticamente senza raffeddamento.
Questo a sostegno di quanto lei dice sulle dimensioni ridotte.

[fpalone]

Per determinarla, immagino che si debbano fare misure calorimetriche...

per questa classe di convertitori la norma IEC prevede la verifica tramite calcolo; noi abbiamo recentemente previsto anche prove calorimetriche, come hai giustamente intuito.

Se puoi dirlo, di che rating di tensione e corrente parliamo? Non ho esperienza sulle tensioni "alte" sopra qualche kV, ma mi dà l'idea di essere un convertitore modulare (MMC?) ad alta tensione, mentre la corrente credo sia relativamente piccola...

Non si tratta di un convertitore modulare multilivello a tensione impressa: sono due "classici" ponti a tiristori a 12 impulsi.
Il collegamento è bipolare, la tensione è di +/- 500 kV, la corrente per quel convertitore è di 1000 A. Come corrente è superato dagli altri impianti HVDC in esercizio in Italia: quello a più alta corrente in Italia (Sardegna-Corsica-Italia) ha una corrente nominale di 1500 A.

[SandroCalligaro]

Il problema delle dimensioni è dato anche dal sistema di raffreddamento e dalla sua complessità.
Gli IGBT hanno una tensione di C-E in saturazione che a secondo dei tipi va da 1,5V a 2,5V e questo causa dissipazione di calore, quando sono attraversati da forti correnti (mal si adeguano a lavorare a bassa tensione).

Certo che coi MOSFET si riescono ad ottenere perdite più basse (ovviamente, in certi range di tensione e corrente) , se poi parliamo di wide-bandgap, le caratteristiche intrinseche sono chiaramente migliori rispetto al silicio.
Avevo letto qualche tempo fa su Bodo's power che, in alcuni casi, è stata probabilmente la configurazione cascode a portare il vantaggio, più che il semiconduttore stesso (non si tratta di dati molto aggiornati, purtroppo). Ovviamente, in presenza di un vantaggio oggettivo del materiale (SiC o GaN vs. Si), è solo questione di tempo e di investimenti, per perfezionare il processo e rendere sistematicamente superiori i dispositivi. Probabilmente scenderà anche il costo, ma quello dipende anche dalla domanda (che si prevede in forte crescita, per i prossimi anni).

Ne avevamo già parlato, al momento gli IGBT sono economici e molto robusti (reggono il corto-circuito, per tempi brevi!), per cui credo che resisteranno a lungo, specie in applicazioni di controllo motore generiche.
Proprio nelle applicazioni citate da fpalone, si usano addirittura i tiristori.

[SandroCalligaro]

Non si tratta di un convertitore modulare multilivello a tensione impressa: sono due "classici" ponti a tiristori a 12 impulsi.

Per me non sono classici, purtroppo, fatico a farmi entrare in testa la corrente impressa . In realtà, credo sia perché, per quel che ho visto finora, il controllo accurato di questi sistemi a tiristori è parecchio complicato.

per questa classe di convertitori la norma IEC prevede la verifica tramite calcolo;

Esiste una norma specifica per questo tipo di sistemi? Sono interessato a capire che norme ci sono sulla valutazione dell'efficienza di convertitori non per controllo motore. Magari aprirò un thread a parte...

[fpalone]

, il controllo accurato di questi sistemi a tiristori è parecchio complicato.

questione di abitudine, io trovo enormemente più complicato il controllo dei drive per motori a controllo vettoriale!

Esiste una norma specifica per questo tipo di sistemi?

Sì, le due norme di riferimento per le perdite degli impianti a corrente e tensione impressa sono rispettivamente la CEI EN 61803 e la CEI EN 62751-1.

[SandroCalligaro]

questione di abitudine, io trovo enormemente più complicato il controllo dei drive per motori a controllo vettoriale!

E' quasi certamente così. Forse è anche un problema di aspettative...
A tensione impressa (intendo PWM), si ha la possibilità di controllare in modo molto fine, finché si rimane nel range lineare. La sovra-modulazione ed il "six-step" mi hanno sempre attirato, proprio perché al momento mancano gli strumenti teorici che si hanno nel caso PWM (che è molto semplice, di per sé), un po' come succede per le topologie a tiristori.

Sì, le due norme di riferimento per le perdite degli impianti a corrente e tensione impressa sono rispettivamente la CEI EN 61803 e la CEI EN 62751-1.

Grazie! Vedo che sono norme specifiche per sistemi HVDC.

Scusate se ho deviato un po' la discussione off-topic.
Non lo faccio più!