Unabhängige drei Phasen
Spannung, Phasenwinkel und programmierbare Abläufe lassen sich für A, B und C getrennt vorgeben.
ESA – Konfigurierbare Hochleistungs-AC-Stromversorgung bis 10 MVA
Für projektspezifische Prüfstände mit getrennt regelbaren Phasen, programmierbaren Netzereignissen und optionaler Rückspeisung.
Die ESA-Serie ist eine modular aufgebaute, dreiphasige AC-Leistungsquelle für konfigurierbare Spannungs-, Strom- und Leistungsbereiche. Mit der Option -R arbeitet sie im Vierquadrantenbetrieb als rückspeisender Netzsimulator; weitere Optionen ergänzen regenerative Last-, DC-Ausgangs- und Leitungsimpedanzfunktionen für anspruchsvolle Prüfaufbauten.
Netzstörungen nachbilden
Sequenzen, Ober- und Zwischenharmonische sowie LVRT-/HVRT-Verläufe bilden definierte Netzereignisse reproduzierbar ab.
Quelle und Last
Die Optionen -R und -LD erweitern das System um Rückspeisung und regenerative AC-Lastmodi.
Automatisierbar
LAN, RS485, SCPI, Modbus und speicherbare Prüfsequenzen unterstützen die Einbindung in automatisierte Testsysteme.
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ART.-NR.
Beschreibung
Leistung [P]
Spannung [V]
Strom [A]
ESA 45-300-68
|
Beschreibung
ESA 45-300-68 Bidirektionale programmierbare AC-Quelle, 45 kVA, 300 V L-N, 68 A/Phase
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Leistung [P]
45000
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Spannung [V]
300
|
Strom [A]
91
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AC Quelle / Last (1/3ph)
Technische Daten
AC Last Art
Regenerative Last
AC Quellen Art
Quelle + Last
Netzsimulator
1/3 Phasig
Produktkategorie
AC Bidirektional
Elektronisch AC Last
AC Stromversorgung
ESA 60-300-91
|
Beschreibung
ESA 60-300-91 Bidirektionale programmierbare AC-Quelle, 60 kVA, 300 V L-N, 91 A/Phase
|
Leistung [P]
60000
|
Spannung [V]
300
|
Strom [A]
182
|
AC Quelle / Last (1/3ph)
Technische Daten
AC Last Art
Regenerative Last
AC Quellen Art
Quelle + Last
Netzsimulator
1/3 Phasig
Produktkategorie
AC Bidirektional
Elektronisch AC Last
AC Stromversorgung
ESA 180-300-273
|
Beschreibung
ESA 180-300-273 Bidirektionale programmierbare AC-Quelle, 180 kVA, 300 V L-N, 273 A/Phase
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Leistung [P]
180000
|
Spannung [V]
300
|
Strom [A]
273
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AC Quelle / Last (1/3ph)
Technische Daten
AC Last Art
Regenerative Last
AC Quellen Art
Quelle + Last
Netzsimulator
1/3 Phasig
Produktkategorie
AC Bidirektional
Elektronisch AC Last
AC Stromversorgung
ESA 240-300-364
|
Beschreibung
ESA 240-300-364 Bidirektionale programmierbare AC-Quelle, 240 kVA, 300 V L-N, 364 A/Phase
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Leistung [P]
240000
|
Spannung [V]
300
|
Strom [A]
364
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AC Quelle / Last (1/3ph)
Technische Daten
AC Last Art
Regenerative Last
AC Quellen Art
Quelle + Last
Netzsimulator
1/3 Phasig
Produktkategorie
AC Bidirektional
Elektronisch AC Last
AC Stromversorgung
ESA 300-300-455
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Beschreibung
ESA 300-300-455 Bidirektionale programmierbare AC-Quelle, 300 kVA, 300 V L-N, 455 A/Phase
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Leistung [P]
300000
|
Spannung [V]
300
|
Strom [A]
455
|
AC Quelle / Last (1/3ph)
Technische Daten
AC Last Art
Regenerative Last
AC Quellen Art
Quelle + Last
Netzsimulator
1/3 Phasig
Produktkategorie
AC Bidirektional
Elektronisch AC Last
AC Stromversorgung
ESA Custom
|
Beschreibung
ESA Customized Kundenspezifische bidirektionale AC-Quelle, projektspezifisch konfigurierbar
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Leistung [P]
10000000
|
Spannung [V]
50000
|
Strom [A]
10000
|
AC Quelle / Last (1/3ph)
Technische Daten
AC Last Art
Regenerative Last
AC Quellen Art
Quelle + Last
Netzsimulator
1/3 Phasig
Produktkategorie
AC Bidirektional
Elektronisch AC Last
AC Stromversorgung
ESA-Serie im Überblick
Die ESA-Serie ist eine modular aufgebaute, dreiphasige AC-Leistungsquelle für Netzsimulation, Leistungselektronik und automatisierte Prüfaufgaben. Standardmodelle decken 45 bis 300 kVA bei 0 bis 300 V L-N ab; Spannung, Strom, Leistung und Eingangsanschluss werden projektbezogen konfiguriert. Drei DC/AC-Leistungskanäle erzeugen voneinander unabhängige Phasenausgänge. Im Standardbetrieb stehen AC-Ausgabe, CV- und CC-Regelung, Sequenzen, Ober- und Zwischenharmonische, frei geformte Wellenformen, Messfunktionen sowie lokale und PC-basierte Bedienung zur Verfügung.
Die Option -R ergänzt den Vierquadrantenbetrieb mit bidirektionalem Energiefluss und macht die ESA zum rückspeisenden Netzsimulator. -LD erweitert diese Ausführung um regenerative AC-Lastmodi; -DC ergänzt DC- und AC+DC-Ausgabe. Weitere Optionen bilden unter anderem Leitungsimpedanzen, einphasigen Betrieb, Inselnetzsituationen und kundenspezifische Frequenzbereiche ab. Dadurch kann die Hardware passend zur konkreten Prüfaufgabe zusammengestellt werden, ohne optionale Funktionen pauschal als Serienausstattung vorauszusetzen.
Zentrale Vorteile
Bidirektionaler Netzbetrieb
Mit -R arbeitet die ESA in vier Quadranten und führt aufgenommene Energie zurück. Das unterstützt Prüfungen mit wechselnder Wirkleistungsrichtung.
Schnelle Spannungssprünge
Anstiegs- und Abfallzeit liegen in der Standardausführung unter 1 ms. Definierte Einbrüche und Rückkehrverläufe lassen sich dynamisch abbilden.
Programmierbare Netzqualität
Oberwellen bis zur 50. Ordnung und Zwischenharmonische werden phasenweise nach Amplitude und Winkel programmiert.
Spannung direkt am Prüfling
Remote Sense führt die Lastspannung in den Regelkreis zurück und kompensiert damit Spannungsabfälle der Anschlussleitungen.
Wiederholbare Prüfprofile
Mehrstufige Abläufe kombinieren Sollwerte, Rampen und Haltezeiten. Einstellungen lassen sich speichern und für wiederkehrende Tests importieren.
Messung und Wellenformaufzeichnung
Die DSP-/FPGA-Regelung unterstützt Echtzeitmessungen sowie Anzeige und Speicherung von Wellenformen mit 10 k/s Abtastrate.
Funktionsprinzip der dreiphasigen AC-Leistungsquelle
In der Standardtopologie folgen auf den dreiphasigen Netzeingang Transformator, Filter und PWM-AC/DC-Stufe. Der erzeugte DC-Zwischenkreis speist drei DC/AC-Leistungsmodule, die die Phasen A, B und C unabhängig ausgeben. Spannung beziehungsweise Strom werden im CV- oder CC-Modus geregelt; Frequenz und Phasenwinkel sind programmierbar. Die Topologie einer Ausführung mit -R ist für bidirektionalen Energiefluss ausgelegt und unterscheidet sich von der Standardausführung.
Für einzelne Arbeitspunkte dient der STD-Modus. SEQ- und List-Modus verknüpfen mehrere Schritte mit Rampen, Haltezeiten, Phasenwinkeln und optionalen Wellenformanteilen. Die grafische Bedienoberfläche läuft auf dem frontseitigen Windows-Touchpanel und kann auch auf einem angeschlossenen PC genutzt werden. Messwerte, Status, Fehler und Ein-/Ausgangswellenformen werden zentral angezeigt.
Leistungsbereich und Standardmodelle
Die folgenden Standardmodelle besitzen einen AC-Ausgang bis 300 V L-N. Der angegebene Strom gilt je Phase; Abmessungen und Gewicht beziehen sich auf die jeweilige Schrankausführung.
| Modell | Leistung | Spannung L-N | Strom je Phase | B × T × H | Gewicht |
|---|---|---|---|---|---|
| ESA 45-300-68 | 45 kVA | 300 V | 68 A | 800 × 800 × 2.000 mm | 770 kg |
| ESA 60-300-91 | 60 kVA | 300 V | 91 A | 800 × 800 × 2.100 mm | 980 kg |
| ESA 120-300-182 | 120 kVA | 300 V | 182 A | 1.600 × 900 × 1.700 mm | 1.400 kg |
| ESA 180-300-273 | 180 kVA | 300 V | 273 A | 1.600 × 900 × 2.100 mm | 1.800 kg |
| ESA 240-300-364 | 240 kVA | 300 V | 364 A | 1.800 × 900 × 2.100 mm | 2.100 kg |
| ESA 300-300-455 | 300 kVA | 300 V | 455 A | 2.000 × 1.000 × 2.100 mm | 2.700 kg |
Konfiguration beachten: Das Modellkennzeichen folgt dem Schema ESA AAA-BBB-CCC-DDD/EEE mit Leistung, Spannung, Strom je Phase, Optionen und Eingangsanschluss. Kundenspezifische Ausführungen können abweichen; maßgeblich sind Angebot, Typenschild und projektspezifische Auslegung.
Dynamik, Genauigkeit und Regelverhalten
| Merkmal | Wert / Bedingung | Bedeutung |
|---|---|---|
| Spannungsanstieg 0–90 % | <1 ms Standard; <2 ms mit -TR | Dynamische Sollwertwechsel und Ride-through-Profile |
| Spannungsabfall 90–0 % | <1 ms Standard; <2 ms mit -TR | Definierte Einbrüche und Abschaltverläufe |
| Lastregelung | 0,2 % FS | Begrenzte Ausgangsabweichung bei Laständerung |
| Netzregelung | 0,1 % FS | Begrenzte Ausgangsabweichung bei Eingangsschwankung |
| Ausgangsspannungs-THD | <1 % FS bei ohmscher Last und 50/60 Hz | Definierte sinusförmige Referenzbedingungen |
| Programmiergenauigkeit | Leistung 0,3 % FS; Spannung 0,1 % FS Standard / 0,2 % FS mit -TR; Strom 0,2 % FS | Einordnung der Sollwertvorgabe |
| Frequenz / Phase | 0,01 Hz; ±0,3° bei 50 Hz | Präzise Frequenz- und Phasenführung |
| Auflösung | 0,1 kW; 0,01 V; 0,1 A; 0,01 Hz; 0,1° | Feine Abstufung programmierter Prüfparameter |
Betriebsarten und Optionen
| Funktion | Ausführung | Arbeitsweise und Nutzen |
|---|---|---|
| CV / CC | Standard | Regelt AC-Ausgangsspannung oder -strom für einzelne Arbeitspunkte und programmierte Abläufe. |
| STD, SEQ und List | Standard | Einzelschritt, Mehrschrittsequenz oder frei kombinierte Befehlslisten mit Rampen, Haltezeiten und Schleifen. |
| Vierquadrantenbetrieb | -R | Erzeugt und absorbiert AC-Leistung für rückspeisende Netzsimulation und bidirektionale Prüfungen. |
| Regenerative AC-Last | -LD zusammen mit -R | CR-, CC-, CP- und Gleichrichtermodus für ohmsche, induktive, kapazitive und nichtlineare Lastprofile. |
| DC und AC+DC | -DC | Erweitert die drei Phasenkanäle um DC-Ausgabe und DC-Anteil. Im DC-Betrieb stehen bis zu 50 % Ausgangsleistung zur Verfügung; unter 30 Hz wird der Strom reduziert. |
| Leitungsimpedanz | -IMP | Simuliert R und L am Ausgang; Rmax = 0,2 × Urated / Irated, Lmax = Rmax / 314. |
| Einphasiger Ausgang | -1P | Parallelschaltung der drei Phasenausgänge erhöht den verfügbaren einphasigen Strom auf die Summe der Kanäle. |
| Inselnetzerkennung | -62116 | RLC-Lastsimulation für Anti-Islanding-Prüfungen mit Sinuswellenform und 50/60-Hz-Eingang. |
| Wirk-/Blindleistungsregelung | -PQ | Entkoppelte Vorgabe von P und Q für Energiefluss- und Netzforschungsaufgaben. |
| Erweiterte Frequenz | -HFXXX | Kundenspezifisch erweiterter AC-Frequenzbereich im CV-Modus. |
Typische Anwendungen
Netzgekoppelte Erzeugungsanlagen
Mit -R werden Spannungs- und Frequenzabweichungen, Phasensprünge, Unsymmetrien sowie LVRT-/HVRT-Verläufe für Konformitätsprüfungen erzeugt.
Anti-Islanding an PV-Wechselrichtern
Die Option -62116 bildet eine RLC-Last in zwei Parametriermodi nach und misst die Inselabschaltzeit bei 50 oder 60 Hz.
Solid-State-Transformer und Microgrids
Mit -PQ lassen sich Wirk- und Blindleistung getrennt vorgeben, um Leistungsübertragung und Lastverteilung zwischen Netzabschnitten zu untersuchen.
Motorantriebe und Leistungselektronik
Unabhängige Phasen, programmierbare Frequenz und frei geformte Wellenformen versorgen Umrichter und Baugruppen unter reproduzierbaren Bedingungen.
Automatisierte Produktionsprüfung
Fernsteuerbare Sollwerte, Sequenzen, SCPI/Modbus sowie Status- und Fehlerrückmeldungen binden die Leistungsquelle in automatisierte Prüfstände ein.
Forschung an Netzqualität
Oberwellen, Zwischenharmonische, Unsymmetrien und benutzerdefinierte Wellenformen ermöglichen kontrollierte Untersuchungen an dreiphasigen Prüflingen.
Schnittstellen, Software und Automatisierung
| Ausstattung | Verfügbarkeit | Funktion |
|---|---|---|
| LAN | Standard | Fernsteuerung über einen PC im selben Netzwerksegment; lokale Touchpanel-Kommunikation nutzt separate interne LAN-Anschlüsse. |
| RS485 | Standard | Fernsteuerung und störfeste Mehrpunktkommunikation über eine Zweidrahtverbindung mit Signalmasse. |
| SCPI / Modbus | Unterstützte Protokolle | Programmierbare Sollwerte, Betriebsarten, Messwertabfragen und Statuskontrolle. |
| RS232 | -232 | Punkt-zu-Punkt-Fernsteuerung über die optionale serielle Schnittstelle. |
| Analogeingang | -ATI | Externe Sollwertvorgabe der Ausgangsspannung über BNC-Anschlüsse. |
| TTL-Ausgang | Standard | Gibt bei Spannungs- oder Frequenzänderungen ein beobachtbares Triggersignal aus. |
| Remote Sense | Standard | Regelt die Spannung am externen Anschlusspunkt des Prüflings statt nur an den Geräteklemmen. |
| Windows-GUI | Standard | Bedienung am mindestens 12 Zoll großen Touchpanel oder PC, Messwertanzeige, Wellenformerfassung, Speicherung und Fehleranzeige. |
Parallelbetrieb und Skalierung
Geräte desselben Modells können mit der Option -MS parallel betrieben werden. Ein Gerät wird als Parallel Master, das andere als Parallel Slave konfiguriert; die Kommunikation erfolgt über Lichtwellenleiter. Eingangs- und Ausgangsanschlüsse werden entsprechend parallel verdrahtet. Sollwerte werden am Master vorgegeben, während die Messseiten der Geräte ihre jeweiligen lokalen Werte anzeigen.
Systemauslegung: Parallelbetrieb erfordert identische Geräte, die vorgesehene Master-Slave-Verbindung und eine projektspezifisch dimensionierte AC-/Ausgangsverkabelung. Die zulässige Anzahl und Gesamtleistung sind für die konkrete Ausführung zu bestätigen.
Installation und Infrastruktur
| Merkmal | Anforderung / Ausführung |
|---|---|
| AC-Eingang | Je nach Bestellung 380, 400 oder 480 V L-L ±10 %, als 3P+N+PE oder 3P+PE; konkrete Ausführung am Typenschild prüfen. |
| Eingangsfrequenz | 47–63 Hz |
| Ausgang | Dreiphasig N/A/B/C; Standardbereich 0–300 V L-N |
| Kühlung | Erzwungene Luftkühlung; Wasserkühlung mit Option -W. Für die Belüftung mindestens 600 mm Abstand zu Wänden oder anderen Geräten vorsehen. |
| Betriebstemperatur | 0–40 °C |
| Luftfeuchte | 20–90 % relative Feuchte, nicht kondensierend |
| Anschluss | Kabeleinführung von unten; Eingangs- und Ausgangskupferschienen sowie PE-Anschluss werden passend zu Spannung, Strom und Kühlung projektiert. |
Vor der Installation sind Modell, Spannungs- und Stromwerte am Typenschild zu prüfen. Schutzleiter, AC-Zuleitung, Ausgangskabel, übergeordnete Schaltgeräte und Aufstellfläche müssen für die konkrete Schrankausführung dimensioniert werden.
Schutz- und Sicherheitsfunktionen
Die ESA überwacht Überstrom, Überspannung, Überleistung und Übertemperatur. In der Bedienoberfläche lassen sich außerdem Unterspannung, Spitzenstrombegrenzung sowie Spannungs- und Stromrampen parametrieren. Bei Überschreiten der konfigurierten OCP-, OVP- oder OPP-Grenzen wird der Ausgang abgeschaltet; Status und Fehler werden in der GUI angezeigt.
Ein Not-Halt-Taster befindet sich an der Front. Zusätzlich steht eine externe Not-Halt-Schnittstelle zur Einbindung eines kundenseitigen Schalters zur Verfügung. Diese Gerätefunktionen ersetzen nicht die Risikobeurteilung und Schutzarchitektur des vollständigen Prüfstands.
ESA FAQ
Arbeitet jede ESA-Ausführung bidirektional?
Nein. Der Vierquadrantenbetrieb mit rückspeisendem Energiefluss gehört zur Option -R. Standard- und Optionsumfang müssen zur jeweiligen Konfiguration passen.
Welche Standardmodelle sind dokumentiert?
Die Standardübersicht umfasst sechs Ausführungen von 45 bis 300 kVA, jeweils bis 300 V L-N und mit 68 bis 455 A je Phase.
Lassen sich die drei Phasen unabhängig einstellen?
Ja. Spannung, Phasenwinkel sowie Sequenz-, Oberwellen- und Zwischenharmonikparameter können phasenweise vorgegeben werden.
Kann die ESA als regenerative AC-Last arbeiten?
Ja, mit -LD in Verbindung mit -R. Verfügbar sind CR-, CC-, CP- und Gleichrichtermodus; der Phasenwinkel in CC/CP reicht von +90° bis -90°.
Ist ein DC-Ausgang verfügbar?
Mit -DC stehen DC- und AC+DC-Betrieb zur Verfügung. Im DC-Betrieb sind bis zu 50 % Ausgangsleistung möglich; unter 30 Hz wird der Strom reduziert.
Wie wird der Spannungsabfall der Lastleitung kompensiert?
Remote Sense erfasst die Spannung direkt am Eingang des Prüflings und führt sie zur Regelung zurück. Die werksseitige Klemmenbrücke wird dafür entsprechend umverdrahtet.
Eignet sich die ESA für Netzfehler- und Ride-through-Tests?
Mit -R erzeugt die ESA Spannungs- und Frequenzabweichungen, Einbrüche, Unsymmetrien sowie LVRT-/HVRT-Verläufe für netzgekoppelte Prüflinge.
Kann die ESA Anti-Islanding-Tests an PV-Wechselrichtern unterstützen?
Mit -62116 wird eine RLC-Last für Anti-Islanding-Prüfungen simuliert. Diese Funktion ist auf Sinuswellenform und 50/60-Hz-Eingang begrenzt.
Wie wird die ESA in automatisierte Prüfstände integriert?
LAN, RS485, SCPI und Modbus steuern Sollwerte und lesen Mess- oder Statusdaten. Sequenz- und List-Modus bilden wiederholbare Abläufe für Entwicklung und Produktion.
Technische Beratung und Projektanfrage
Für die Auswahl einer ESA-Konfiguration benötigen wir Leistung, Spannung und Strom je Phase, Eingangsnetz, Frequenzbereich und gewünschte Betriebsarten. Bitte nennen Sie außerdem Dynamik, Wellenform-, Last- oder Netzsimulationsfunktionen, Schnittstellen, Kühlung und geplante Parallelkonfiguration.
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