White Paper: AC-Quellen ITech IT7800-Serie

Mit Launch Anfang 2021 stellte ITech neu AC-Quellen der Serie IT7800 vor, in Abstufungen von

=> 3 kVA sowie 5 kVA mit 1Phasen-Ausgang (= 1φ) und in weiteren Abstufungen von
=> 6 kVA, 9 kVA, 12 kVA und schließlich 15 kVA in 3φ Ausführung,

alle in 19“-Systembauweise à 3 HE. Auch die 1φ Modelle lassen sich zu 2φ und 3φ Systemen erweitern.

An Bord befinden sich bereits die Schnittstellen USB, CAN open, LAN und Digital I/O. Optional erhältlich ist RS232 in Kombination mit Analog-Eingang als Einschubmodul – auch später nachrüstbar.

Die beachtliche Flexibilität und Funktionalität dieser Serie setzt definitiv neue Maßstäbe. Hier die

Highlights:

Auf den ersten Blick bestechend ist bereits eine Leistungsdichte mit bis zu 15 kVA in 3 HE. Bis zu 8 Master-Geräte (= M) können parallelisiert (= ║) werden. Ein Master kann bis zu 15 ║Slave-Geräte (= S) verwalten. Innerhalb dieser Grenzen sind Kombinationen von bis zu 64 Geräten jeweils identischer Leistung möglich, was ein Maximum von 960 kVA ermöglicht, von 4x(M║15S) bis 8x(M║7S). Hinweis: Slave-Geräte (nur mit 15 KVA) können nicht autark verwendet werden, sind aber deutlich günstiger.

Klar, bei Bedarf eher hoher Leistungen sind andere Ansätze vermutlich sinnvoller, aber sukzessiver Systemausbau über Jahre hinweg zur Schonung von Jahresbudgets ist gegeben und viele Einzelgeräte bieten erhöhte Betriebssicherheit im Sinne von Redundanz: fällt ein Gerät aus, kann das Gesamtsystem zwar mit einem Gerät weniger, aber i.d.R. dennoch weiter betrieben werden. Weitere Highlights:

=> Bedienung über Front-Panel / Touch Screen oder per PC, via GUI oder SCPI-Befehle, auch analog.

=> AC-Spannungen bis...

￭ 350 V_AC (L-N) bzw. 606 VAC (L-L) bei 120° Phasenlage oder
￭ 700 V_AC (L1-N-L2) mit Mittelabgriff bei 180° Phasenlage, alias „Split-Phase“ (meist für USA) 

=> DC-Spannungen bis

￭ ±495 V_DC (L-N)
￭ ±990 V_DC (L1-N-L2)

=> Überlagerung von AC und DC innerhalb:

￭  AC & DC mit U_DC ≤ 10% U_AC – simuliert DC-Einschluss im Netz
￭  DC & AC mit U_AC ≤ 10% U_DC – simuliert AC-Ripple auf DC-Spannung

=> DC-Leistung bis max. AC Leistung, d.h. kVA-Angaben können durch kW ersetzt werden. Bei den meisten Marktbegleitern ist das i.d.R. 100% AC- und davon 50% DC-Leistung, wenn überhaupt DC.

=> Ab den 3φ Modellen ist Betrieb 1, 2, oder 3phasig möglich, sei es un- oder symmetrisch belastet und sogar unabhängig voneinander, z.B. für 3 verschiedene Prüflinge (DUT), selbst bei unterschiedlichen Kurvenformen, Phasenlagen zueinander und sogar Frequenzen pro Phase!

=> 2 oder 4 Master-Systeme ermöglichen Betrieb mit 6 oder 12 Phasen.

=> Parallelisierung von 3φ mit Geräte-interner Umschaltung, gebündelt zu einem Abgriff auf L1-N. D.h. aus max. 30 A/φ werden max. 90 A, sei es AC oder DC zwischen Klemmen A und N.

Hinweis: Bei Split-Phase-Betrieb (s.o.) werden i.d.R. 2 von 3 Phasen einer AC-Quelle abgegriffen. Damit stehen auch nur 2/3 der max. verfügbaren Systemleistung zur Verfügung. Bei Verwendung einer geraden Anzahl von Master-Systemen im gebündelten 1φ-Betrieb können hier bis zu 100% einer verfügbaren Systemleistung genutzt werden – theoretisch bis zu 2x 960 kVA.

Dank Weitspannungsbereich (alias Wide-Range) kann die max. Leistung über einen großen Stellbereich abgerufen – bei konventionellen Quellen nur im Arbeitspunt P_max = U_max*I_ma. Graphische Darstellung für Modell IT7915 mit 5 kVA (\5 kW) pro Phase – bei n Geräten „wächst“ der Graph um Faktor n nach oben:

 

=> Messung von U, I, S, P, Q, cos(ϕ), CF, THD u.v.a.m pro φ und in ∑.

=> Messung und Generierung bis zu 50. harmonischer und interharmonischer Oberwellen.

=> Abruf von Testroutinen gem. IEC61000-4-11/4-13/4-14 /4-28.

=> Generierung allgemeiner (arbiträrer) Kurvenformen.

=> Oszi-, Zeiger- oder Spektraldarstellung unterstützen den Anwender erheblich.

=> Lastabwurf bzw. galvanische Trennung des Prüflings wird durch Leistungs-Relais gesichert.

Applikationen:

Es würde den Rahmen dieser Produktvorstellung sprengen, die schier endlosen Anwendungsmöglichkeiten dieser vielseitigen AC-Quellen aufzuzählen. Hier lediglich Schwerpunkte:  

• Multifunktionaler Trenntrafo mit variabler U & f mit 1, 2 oder 3 Phasen
• Allg. Netznachbildung 1, 2 oder 3phasig
• Einsetzbarkeit als umfängliche DC-Quelle
• Programmierbarkeit ermöglicht komplexe und automatisierte Prüfabläufe, z.B. für

EC-Standard- u./o. Pre-Compliance und Avionic Tests u.v.a.m.

Weitere Informationen zu dieser Serie auf Product Flyer IT7800.

Seit Mitte 2021 gibt es diese Serie auch als 4Quadranten AC-Quelle, alias Netzsimulator unter IT7900.

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