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HDGR Hochspannungs-Halbleiter-Sanftanlaufgehäuse
HDGR Hochspannungs-Halbleiter-Sanftanlaufgehäuse

HDGR Hochspannungs-Halbleiter-Sanftanlaufgehäuse

Der HDGR-Hochspannungs-Halbleiter-Sanftanlaufschrank ist eine bewährte Technologie, die in Branchen wie der chemischen Industrie, der Metallurgie und der Energiewirtschaft weit verbreitet ist. Er wird primär zur Anlaufsteuerung von Industriemotoren in Anlagen wie chemischen Prozesspumpen, Hochofenlüftern und Luftkompressoren eingesetzt und löst effektiv das Problem von Lastspitzen mit hoher Massenträgheit. Ideal für Standorte mit begrenzter Netzkapazität oder wo der Anlaufstrom begrenzt werden muss, trägt er dazu bei, transiente Spannungseinbrüche zu verhindern, die umliegende Geräte beeinträchtigen könnten.

    PRODUKTVORTEILVORTEIL

    Hauptvorteile des Hengda Industrie-Hochspannungs-Halbleiter-Sanftanlaufschranks

    1. Sanfter Anlauf ohne Stromschlag: Durch die Nutzung einer thyristorgesteuerten Spannungsrampe wird der Anlaufstrom auf das 4- bis 6-Fache des Nennstroms begrenzt – deutlich niedriger als das 6- bis 8-Fache, das typischerweise bei Direktstarts anfällt. Dadurch werden mechanische Belastungen und Netzstörungen effektiv minimiert.

    2. Niedrige Wartungs- und Betriebskosten: Dank einer robusten natürlichen Kühlung (wodurch lüfterbedingte Verluste vermieden werden) und einer modularen Wartungsstrategie werden die gesamten Betriebs- und Wartungskosten im Vergleich zu flüssigkeitswiderstandsbasierten Sanftanlaufgeräten um über 30 % reduziert.

    3. Intelligentes Management und IIoT-Integration: Lässt sich nahtlos in industrielle IoT-Plattformen (IIoT) integrieren und ermöglicht so die Optimierung der Energieeffizienz und die Unterstützung eines intelligenten Managements im Einklang mit den Zielen von Industrie 4.0.

    HDGR Hochspannungs-Halbleiter-Sanftanlaufschrank: Wichtigste Anwendungsszenarien

    Modernisierung und Ersatz von Altsystemen

    +

    Wo herkömmliche flüssigkeitsbeständige, Stern-Dreieck- oder Spartransformator-Anlasser Herausforderungen wie aufwendige Wartung, geringe Anlaufeffizienz, großen Platzbedarf oder hohen Energieverbrauch mit sich bringen, bietet der HDGR eine wartungsfreundliche, hocheffiziente und kompakte Ersatzlösung.

    Neue Anlage für hochbelastete und kritische Prozesse

    +

    Der HDGR eignet sich für neue Anlagen in Sektoren wie Petrochemie, Metallurgie und Energieerzeugung und gewährleistet einen reibungslosen, ressourcenschonenden Anlauf kritischer Anlagen – wie etwa großer Ventilatoren, Kompressoren und Pumpen – und garantiert so die Kontinuität des Produktionsprozesses.

    Schwaches Netzwerk und Remote-Bereitstellung

    +

    Bei abgelegenen Bergwerken, Ölfeldern oder dezentralen Energieprojekten mit begrenzter Netzkapazität oder instabiler Spannung begrenzt der HDGR den Anlaufstrom auf das 4- bis 6-fache des Nennwerts und unterstützt so effektiv die lokale Netzstabilität.

    Smartisierung und Reduzierung der Betriebs- und Wartungskosten

    +

    In intelligenten Anlagen, die Fernüberwachung, Fehlerdiagnose und die Erfassung von Energieverbrauchsdaten anstreben, reduziert die native Integration des HDGR in das DCS die Kosten für manuelle Inspektionen und ungeplante Ausfallzeiten erheblich.

    Professionelle TechnologieProfessional

    Kernkomponenten & Stromunterdrückungstechnologie
    Das System nutzt bewährte Hochspannungsthyristor-Technologie. Durch die präzise Steuerung des SCR-Leitungswinkels (auch Spannungsrampensteuerung genannt) wird der Anlaufstrom des Motors sanft gedämpft und auf das 4- bis 6-Fache des Nennstroms begrenzt – weit unter dem 6- bis 8-Fachen beim Direktstart. Dies reduziert die mechanische Belastung erheblich und verhindert Spannungseinbrüche im Netz. Das System ist für alle gängigen Spannungsebenen (3 kV, 6 kV, 10 kV) ausgelegt und ermöglicht durch die präzise Zündwinkeleinstellung eine stufenlose Spannungsregelung am Motoranschluss. Es unterstützt verschiedene Anlaufmodi – darunter Strombegrenzung und Spannungsrampenanlauf – für Asynchron- und Synchronmotoren.

    Ausgestattet mit einem leistungsstarken Mikroprozessor, integrierten RC-Snubber-Schaltungen (zum Überspannungsschutz) und Spannungsausgleichsschutz, gewährleistet es eine gleichmäßige dynamische und statische Spannungsverteilung zwischen den in Reihe geschalteten Thyristoren und verbessert so die Stabilität des Hauptstromkreises. Das Design zeichnet sich durch hervorragende elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und hohe Störfestigkeit aus.

    Umfassender digitaler Schutz und Echtzeitüberwachung
    Ausgestattet mit bis zu 12 integrierten Schutzfunktionen – darunter Über-/Unterspannungsschutz, Überstromschutz, Schutz vor dreiphasiger Unsymmetrie, Anlauftimeout und simulierter Motorübertemperatur – gewährleistet das System umfassende Sicherheit für Motor und angeschlossene Geräte. Mithilfe hochpräziser Strom- und Spannungswandler überwacht es kontinuierlich elektrische Parameter in Echtzeit und ermöglicht so eine vollständige Fehlerdiagnose und zuverlässigen Schutz. Dies bietet einen durchgängigen Lebenszyklusschutz für Netz, Motor und Sanftanlasser selbst.

    Das System basiert auf einer standardisierten modularen Gehäusestruktur und nutzt für Anwendungen mit niedriger bis mittlerer Leistung eine hocheffiziente natürliche Kühlung oder Wärmerohrkühlung. Dadurch entfällt die Abhängigkeit von externen Lüftern oder Wasserkühlsystemen, was zu einer vereinfachten Systemarchitektur und erhöhter Betriebssicherheit führt.

    Ausgestattet mit einem 10-Zoll-Farb-LCD-Touchscreen ermöglicht das System die intuitive Parameterkonfiguration, die Statusanzeige in Echtzeit und die Fehlerprotokollierung. Es unterstützt gängige industrielle Kommunikationsprotokolle wie MODBUS für die nahtlose Integration in SPS/DCS-Systeme und ermöglicht so die Fernsteuerung (Start/Stopp), die Datenerfassung in Echtzeit und die Statusdiagnose.

    LeistungsbeschreibungBeschreibung

    Optimierte Reduzierung mechanischer und elektrischer Belastungen, niedrigere Gesamtbetriebskosten: Die Sanftanlauftechnologie gewährleistet einen stufenlosen Übergang von Motordrehzahl und -drehmoment und reduziert so die durch Anlaufdrehmoment und elektrische Transienten verursachte mechanische und elektrische Belastung des Antriebssystems (z. B. Motorwicklungen, Getriebe und Kupplungen) erheblich. Der typische Anlaufstoß wird um über 60 % reduziert. Dadurch verlängert das System die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) des Motors und der angetriebenen Anlage, wodurch Ausfallraten und die Gesamtbetriebskosten (TCO) sinken.

    Hohe Zuverlässigkeit und Produktionskontinuität: Das System verfügt über mehrschichtige digitale Schutzmechanismen und redundante Überwachungssysteme zur Echtzeitüberwachung und Frühwarnung vor anormalen Motorbetriebszuständen (z. B. Dreiphasenstromunsymmetrie, anhaltende Überlastung, Phasenfolgefehler) und minimiert so effektiv das Risiko abrupter Abschaltungen. Entwickelt für Produktionsszenarien mit hoher Last und hohem Kontinuitätsbedarf, gewährleistet es eine stabile Betriebszeit für Industrieanlagen.

    Breite Anwendbarkeit und Kompatibilität der Steuermodi:
    Das System eignet sich für Hochspannungsanwendungen von 3 kV bis 10 kV und erfüllt die Anforderungen an den Sanftanlauf sowohl für Asynchron- als auch für Synchronmotoren. Es unterstützt lokale und Fernsteuerungsmodi und zeichnet sich durch hohe Umweltverträglichkeit und Netzkompatibilität aus.

    Schnelle Bereitstellung und einfache Wartung
    Das System zeichnet sich durch ein kompaktes Gehäuse (mit anpassbaren Abmessungen) aus und wird in Reihe in den Hauptstromkreis geschaltet. Dies ermöglicht eine unkomplizierte Installation ohne größere Änderungen an der bestehenden Motorverkabelung oder den Stromzuleitungen. Die modulare Grundstruktur erlaubt eine schnelle Fehlerdiagnose und einen einfachen Komponentenaustausch.

    Digitalisierung und intelligente Integration (Ermöglichung intelligenter Modernisierungen): Die Anlagen ermöglichen eine tiefe Integration und einen umfassenden Datenaustausch mit zentralen Anlagenleitsystemen (DCS) über standardisierte industrielle Kommunikationsschnittstellen und gewährleisten so eine nahtlose Anbindung an das übergeordnete Steuerungssystem. Sie unterstützen die Analyse von Betriebsdaten und ermöglichen damit die Analyse des Energieverbrauchs, vorausschauende Wartung (PdM) sowie Fernbetrieb und -wartung. Dies bildet die Datengrundlage für die Energieoptimierung und treibt die digitale und CO₂-arme Transformation von Energieunternehmen und des industriellen Anlagenmanagements voran.

    HDGR-Gehäuse

    Fallstudie: Modernisierung eines Hochspannungs-Sanftanlaufsystems mit Flüssigkeitsbeständigkeit

    1. Projekthintergrund
    Das Hochspannungsmotorsystem der Shaanxi Yangxian Yuhu Chemical Co., Ltd. war über ein Jahrzehnt mit flüssigkeitswiderstandsbasierten Sanftanlaufgeräten in Betrieb. Mit zunehmendem Alter der bestehenden Anlagen traten mehrere Schwachstellen zutage:
    Die flüssigkeitsbeständigen Schränke waren sperrig und beanspruchten übermäßig viel Stellfläche.
    Aufgrund ihrer komplexen Bauweise waren häufige Wartungsarbeiten an Elektrolyten, Elektroden und mechanischen Teilen erforderlich, was einen erheblichen Wartungsaufwand und hohe Kosten zur Folge hatte.
    Die Anlaufleistung war begrenzt – geringe Genauigkeit und die Unfähigkeit, häufige Neustarts in kurzen Abständen zu unterstützen – was die Flexibilität der Produktionsplanung einschränkte. Der Kunde benötigte dringend eine hocheffiziente, wartungsarme und intelligente Hochspannungs-Sanftanlauflösung.

    2. Hengdas Lösung:
    Da der Kunde die Erregersysteme von Hengda seit über einem Jahrzehnt zuverlässig einsetzt, hatte er vollstes Vertrauen in unsere Produktqualität und unseren Service. Aufgrund dieses etablierten Vertrauens entschied sich der Kunde für diese wichtige Modernisierung direkt für den HDGR-Halbleiter-Sanftanlaufschrank.
    Die Lösung lieferte bahnbrechende Ergebnisse:
    Geringere Betriebs- und Wartungskosten & optimierter Platzbedarf: Die vollständig elektronische, modulare Bauweise benötigt deutlich weniger Platz als der bisherige flüssigkeitsbeständige Schrank. Durch den Wegfall von Elektrolyten und mechanischer Wartung wurden Wartungshäufigkeit und -kosten drastisch reduziert, sodass ein wirklich wartungsarmer oder wartungsfreier Betrieb erreicht wird.
    Verbesserte Anlaufleistung und Produktivität: Dank hochpräziser Thyristor-Steuerungstechnik (HDGR ist ein Halbleitersystem) gewährleistet es einen sanften Anlauf und verhindert mechanische und elektrische Stöße beim Startvorgang. Es unterstützt zudem schnelle, wiederholte Starts und Stopps und steigert so die Effizienz des Produktionsprozesses deutlich. Die Systemintegration ermöglicht Fernüberwachung und Zustandsdiagnose und erfüllt damit die Anforderungen des Kunden an eine digitalisierte und intelligente Fabrikmodernisierung.

    3. Kundenfeedback
    Die Abteilung für Betrieb und Instandhaltung (O&M) lobte die Vorteile des HDGR hinsichtlich minimalem Wartungsaufwand und hoher Anlaufgenauigkeit. Sie berichtete, dass die Leistungsstabilität und Zuverlässigkeit der neuen Anlage die Erwartungen deutlich übertrafen und den Betrieb kritischer Anlagen über den gesamten Lebenszyklus hinweg effektiv gewährleisteten. Diese Modernisierung löste nicht nur die zentralen Herausforderungen des Kunden im Bereich Betrieb und Instandhaltung, sondern erzielte – dank fortschrittlicher Halbleitertechnologie – auch eine doppelte Steigerung der Produktionseffizienz und Zuverlässigkeit in einem kritischen Industriesegment.

    Anwendungsfälle

    pro-about1

    Fallstudie: Upgrade für ein Hochspannungs-Sanftanlaufsystem mit Flüssigkeitsbeständigkeit

    1. Projekthintergrund
    Das Hochspannungsmotorsystem der Shaanxi Yangxian Yuhu Chemical Co., Ltd. war über ein Jahrzehnt mit flüssigkeitswiderstandsbasierten Sanftanlaufgeräten in Betrieb. Mit zunehmendem Alter der bestehenden Anlagen traten mehrere Schwachstellen zutage:
    Die flüssigkeitsbeständigen Schränke waren sperrig und beanspruchten übermäßig viel Stellfläche.
    Aufgrund ihrer komplexen Bauweise waren häufige Wartungsarbeiten an Elektrolyten, Elektroden und mechanischen Teilen erforderlich, was einen erheblichen Wartungsaufwand und hohe Kosten zur Folge hatte.
    Die Anlaufleistung war begrenzt – geringe Genauigkeit und die Unfähigkeit, häufige Neustarts in kurzen Abständen zu unterstützen – was die Flexibilität der Produktionsplanung einschränkte. Der Kunde benötigte dringend eine hocheffiziente, wartungsarme und intelligente Hochspannungs-Sanftanlauflösung.

    2. Hengdas Lösung:
    Da der Kunde die Erregersysteme von Hengda seit über einem Jahrzehnt zuverlässig einsetzt, hatte er vollstes Vertrauen in unsere Produktqualität und unseren Service. Aufgrund dieses etablierten Vertrauens entschied sich der Kunde für diese wichtige Modernisierung direkt für den HDGR-Halbleiter-Sanftanlaufschrank.
    Die Lösung lieferte bahnbrechende Ergebnisse:
    Geringere Betriebs- und Wartungskosten & optimierter Platzbedarf: Die vollständig elektronische, modulare Bauweise benötigt deutlich weniger Platz als der bisherige flüssigkeitsbeständige Schrank. Durch den Wegfall von Elektrolyten und mechanischer Wartung wurden Wartungshäufigkeit und -kosten drastisch reduziert, sodass ein wirklich wartungsarmer oder wartungsfreier Betrieb erreicht wird.
    Verbesserte Anlaufleistung und Produktivität: Dank hochpräziser Thyristor-Steuerungstechnik (HDGR ist ein Halbleitersystem) gewährleistet es einen sanften Anlauf und verhindert mechanische und elektrische Stöße beim Startvorgang. Es unterstützt zudem schnelle, wiederholte Starts und Stopps und steigert so die Effizienz des Produktionsprozesses deutlich. Die Systemintegration ermöglicht Fernüberwachung und Zustandsdiagnose und erfüllt damit die Anforderungen des Kunden an eine digitalisierte und intelligente Fabrikmodernisierung.

    3. Kundenfeedback
    Die Abteilung für Betrieb und Instandhaltung (O&M) lobte die Vorteile des HDGR hinsichtlich minimalem Wartungsaufwand und hoher Anlaufgenauigkeit. Sie berichtete, dass die Leistungsstabilität und Zuverlässigkeit der neuen Anlage die Erwartungen deutlich übertrafen und den Betrieb kritischer Anlagen über den gesamten Lebenszyklus hinweg effektiv gewährleisteten. Diese Modernisierung löste nicht nur die zentralen Herausforderungen des Kunden im Bereich Betrieb und Instandhaltung, sondern erzielte – dank fortschrittlicher Halbleitertechnologie – auch eine doppelte Steigerung der Produktionseffizienz und Zuverlässigkeit in einem kritischen Industriesegment.

    Hubei-Wahrheitsgruppe: Beseitigung wiederkehrender Ausfälle bei der elektrischen Beheizung von Synthesereaktoren mit WDTJ

    ● Herausforderung für den Kunden
    Das ursprüngliche Temperaturregelungssystem des Synthesereaktors der Hubei Sanning Group nutzte analoge, nicht-mikroprozessorgesteuerte Schaltungen (mit Widerständen und Kondensatoren) zur Einstellung des Thyristor-Zündwinkels. Dies führte zu einer erheblichen Ungleichverteilung der dreiphasigen Ausgangsspannung. Die daraus resultierende ungleichmäßige Erwärmung der dreiphasigen Widerstandselemente verursachte häufige Glühfadenrisse, -brüche und Kurzschlüsse, was wiederholt Produktionsstillstände zur Folge hatte.

    ● Unsere Lösung
    Seit 1997 liefern wir die erste Generation von WDTJ-Wechselspannungs- und Leistungsreglerschränken, um dieses Problem zu lösen. Durch den Einsatz leistungsstarker industrieller Steuerchips und digitaler synchroner Phasenverschiebungstechnologie haben wir die instabile analoge Steuerung vollständig ersetzt und eine präzise digitale Regelung des Zündwinkels erreicht.

    ● Langzeitergebnisse
    Nach der Modernisierung lieferte das System sofort eine präzise dreiphasige Spannungsansteuerung und einen stabilen Ausgangsstrom. Dadurch wurden ungeplante Ausfallzeiten aufgrund von dreiphasigen Ungleichgewichten bei der Hubei Sanning Group vollständig beseitigt und die kontinuierliche Produktion sichergestellt.

    ● Aufbauend auf diesem langjährigen Vertrauen und der bewährten Leistungsfähigkeit hat die Hubei Sanning Group seither fast 20 unserer neuesten WDTJ-Wechselspannungs- und Leistungsreglerschränke in fünf neu errichteten Chemieanlagen eingesetzt. Alle WDTJ-Schränke gewährleisten eine präzise Steuerung und einen stabilen Betrieb und unterstützen so kontinuierlich die Entwicklung der chemischen Industrie der Hubei Sanning Group.

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    Fallstudie:Modernisierung der Elektrofilteranlage bei Hubei Sanning Chemical

    ● Herausforderungen für Kunden
    Die Elektrofilteranlage (ESP) von Hubei Sanning Chemical war jahrelang in Betrieb, wies jedoch zunehmende Ausfälle und eine sinkende Staubabscheideleistung auf. Zu den Hauptproblemen zählten:
    - Nichterreichen der angestrebten Hochspannungspegel
    -Schlechte Spannungsregelungsgenauigkeit
    -Unfähigkeit, die Entladungsfunkenfrequenz effektiv zu begrenzen
    Diese Mängel bargen nicht nur das Risiko der Nichteinhaltung von Umweltstandards, sondern untergruben auch die Produktionsstabilität.

    ● Unsere Lösung
    Wir lieferten ein kundenspezifisches Hochspannungs-Steuernetzteil der WGT-Serie mit folgenden Merkmalen:
    -Hochpräzise Spannungsregelung und verbesserte Aufwärtswandlercharakteristik
    -Mikroprozessorgesteuerte Überwachung und Begrenzung der Funkenfrequenz (Funken pro Minute)

    ● Erzielte Ergebnisse
    -Die Betriebsspannung wurde um 10 % erhöht, wodurch die Staubabscheidungseffizienz deutlich verbessert wurde.
    -Stabile und präzise Spannungsausgabe mit streng kontrollierter Funkenbildung
    -Deutlich verbesserte Systemzuverlässigkeit und reduzierte Ausfallrate
    Das System funktioniert nun seit drei Jahren einwandfrei und erhält durchweg positives Feedback von den Kunden.

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