Vierquadrantenbetrieb
Aktive und reaktive Leistung kann abgegeben, aufgenommen und regenerativ in das Versorgungsnetz zurückgeführt werden.
N75500 – Regenerativer Netzsimulator bis 25 kVA in 3 HE
Für reproduzierbare Netz-, Störungs- und Rückspeisetests an netzgekoppelter Leistungselektronik.
Die kompakte 3-HE-Architektur kombiniert eine sechsadrige Ausgangsstruktur mit separaten Rückleitern für jede Phase. Dadurch lassen sich unterschiedliche Prüflingsverschaltungen sauber abbilden; Remote Sense kompensiert Leitungsverluste bis 20 V und unterstützt die Spannungsführung direkt am Prüfling.
Programmierbare Netzfehler
Sequenzen, Sweeps, Surge/Sag, Interharmonische und frei definierbare Wellenformen bilden unterschiedliche Netzbedingungen nach.
Anti-Islanding-Test
Programmierbare RLC-, Wirk- und Blindleistungsparameter unterstützen die Prüfung von Inselnetzerkennung und Abschaltverhalten.
Fernsteuerung und Protokolle
USB, CAN, LAN, RS232 und RS485 sind Standard; SCPI, Modbus RTU und CANopen werden unterstützt.
Persönliche Projektberatung
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ART.-NR.
Beschreibung
Leistung [P]
Spannung [V]
Strom [A]
N75525-350-105
|
Beschreibung
N75525-350-105 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 25 kVA / 25 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±105 A, 3 HE
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Leistung [P]
25000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
105
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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
N75506-350-105
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Beschreibung
N75506-350-105 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 6 kVA / 6 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±105 A, 3 HE
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Leistung [P]
6000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
105
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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
N75509-350-105
|
Beschreibung
N75509-350-105 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 9 kVA / 9 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±105 A, 3 HE
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Leistung [P]
9000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
105
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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
N75512-350-105
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Beschreibung
N75512-350-105 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 12 kVA / 12 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±105 A, 3 HE
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Leistung [P]
12000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
105
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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
N75518-350-105
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Beschreibung
N75518-350-105 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 18 kVA / 18 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±105 A, 3 HE
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Leistung [P]
18000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
105
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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
N75536-350-210
|
Beschreibung
N75536-350-210 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 36 kVA / 36 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±210 A, 6 HE
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Leistung [P]
36000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
210
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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
N75550-350-210
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Beschreibung
N75550-350-210 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 50 kVA / 50 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±210 A, 6 HE
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Leistung [P]
50000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
210
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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
N75554-350-315
|
Beschreibung
N75554-350-315 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 54 kVA / 54 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±315 A, 9 HE
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Leistung [P]
54000
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Spannung [V]
350
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Strom [A]
315
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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
N75575-350-315
|
Beschreibung
N75575-350-315 Bidirektionaler regenerativer AC/DC-Netzsimulator, 75 kVA / 75 kW, AC 350 V L-N / 606 V L-L, DC ±500 V, ±315 A, 9 HE
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Leistung [P]
75000
|
Spannung [V]
350
|
Strom [A]
315
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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
N75500 Übersicht
Der N75500 ist ein programmierbarer Vierquadranten-Regenerativer-Netzsimulator, der sowohl für den Betrieb als auch als Energiesenke ausgelegt ist. Das Modell N75525-350-105 bietet im AC-Betrieb bis zu 25 kVA und im DC-Betrieb bis zu 25 kW. Je nach Konfiguration unterstützt das Gerät einphasige, dreiphasige, gegenphasige und drei unabhängig steuerbare Split-Phase-Ausgänge. Sein Betriebsbereich erstreckt sich im Dreiphasenbetrieb auf 350 V L–N, 606 V L–L und im gegenphasigen Betrieb auf 700 V L–L. Zusätzlich sind DC-Ausgangsspannungen von bis zu ±1,000 V verfügbar. Die Serie vereint programmierbare Netzbedingungen, regenerative Energieabsorption, integrierte Mess- und Analysefunktionen sowie standardmäßige Fernsteuerungsschnittstellen in einem kompakten 3U, 19-inch-Gehäuse. Typische Prüflinge sind PV- und Energiespeicherwechselrichter, On-Board-Ladegeräte, Ladestationen, Leistungswandler, UPS-Systeme und andere netzgekoppelte leistungselektronische Geräte.
Wichtigste Vorteile
Bidirektionaler Leistungsfluss
Der Betrieb als Quelle und Senke für Wirk- und Blindleistung unterstützt Prüflinge mit wechselnden Energieflussrichtungen.
Regenerative Energierückkopplung
Bis zu 25 kVA können absorbiert und mit einem regenerativen Wirkungsgrad von bis zu 90% in das Netz zurückgeführt werden.
Hohe Leistungsdichte
Das 19-inch-Gehäuse stellt die volle Ausgangsleistung des Geräts innerhalb von 3U bereit und reduziert so den benötigten Platz im Testrack.
Breiter Frequenzbereich
Programmierbare Frequenzen von 1 bis 500 Hz unterstützen Netz-, Luft- und Raumfahrt-, Umrichter- und Frequenzabweichungstests.
Harmonische Simulation und Analyse
Simulation und Messung bis zur Ordnung 50th unterstützen die detaillierte Untersuchung verzerrter Spannungs- und Stromwellenformen.
Integrierte Messfunktionen
Messgeräte, Oszilloskope, Schreiber, Harmonische- und Vektoranalysefunktionen unterstützen die Auswertung und Fehlersuche direkt am Gerät.
Funktionsprinzip des regenerativen Netzsimulators
Im Spannungsquellenbetrieb arbeitet der N75500 in allen vier Quadranten. Er liefert Wirk- und Blindleistung an den DUT oder nimmt Energie auf, die von einem Wechselrichter, Umrichter oder einer anderen regenerativen Komponente erzeugt wird. Die aufgenommene Energie wird nicht kontinuierlich in Wärme umgewandelt, sondern als synchronisierter Strom in das lokale Stromnetz zurückgespeist.
Die Ausgabestruktur umfasst die Anschlüsse A, NA, B, NB, C und NCIm Einphasenbetrieb sind die drei Außenleiteranschlüsse und die drei Rückleiteranschlüsse zur Stromverteilung parallel geschaltet. Der Dreiphasenbetrieb unterstützt Stern- und Dreieckschaltungen. Im Umkehrphasenbetrieb erhöht sich die Spannung zwischen zwei Ausgangsphasen, während im Split-Phase-Betrieb drei unabhängig programmierbare Ausgangspaare zur Verfügung stehen.
Unterstützte Ausgangskopplungen sind AC, DC, AC+DC und DC+AC. Die verfügbaren Kopplungsmodi und Ausgangsleistungen hängen von der gewählten Phasenkonfiguration ab.
Leistungsbereich und Betriebseigenschaften
Verfügbare Spannung, Ausgangsstrom und nutzbare Leistung hängen von Phasenkonfiguration, Kopplungsart und Ausgangsfrequenz ab. Unterhalb von 20 Hz gelten reduzierte AC-Leistungswerte. Der Betrieb mit umgekehrter Phase erhöht die nutzbare Ausgangsspannung und reduziert zugleich die verfügbare Gesamtleistung gegenüber einphasigem oder dreiphasigem Betrieb.
| Betriebsart | Ausgangsspannung | Ausgangsstrom | Maximale Leistung |
|---|---|---|---|
| AC, einphasig | 0–350 V AC L–N | 105 A RMS, 315 A Peak | 25 kVA bei 20–500 Hz; 21 kVA bei 1–19.99 Hz |
| AC, dreiphasig | 0–350 V AC L–N; 0–606 V AC L–L | 35 A RMS pro Phase, 105 A Peak | 25 kVA bei 20–500 Hz; 21 kVA bei 1–19.99 Hz |
| AC, umgekehrte Phase | 0–700 V AC L–L | 35 A RMS, 105 A Peak | 16.6 kVA bei 20–500 Hz; 14 kVA bei 1–19.99 Hz |
| AC, Split-Phase | Drei Ausgangspaare, die jeweils 0–350 V AC liefern | 35 A RMS pro Ausgang, 105 A Spitze | 8.3 kVA bei 20–500 Hz; 7 kVA bei 1–19.99 Hz |
| AC+DC, ein- oder dreiphasig | AC-Komponente mit überlagerter DC-Komponente | Modusabhängig | 15 kVA |
| AC+DC, umgekehrte Phase | AC-Komponente mit überlagerter DC-Komponente | Modusabhängig | 10 kVA |
| AC+DC, Split-Phase | AC-Komponente mit überlagerter DC-Komponente | Modusabhängig | 5 kVA |
| DC, einphasig | −500 bis +500 V DC | −105 bis +105 A DC | 25 kW |
| DC, umgekehrte Phase | −1,000 bis +1,000 V DC | −35 bis +35 A DC | 16.6 kW |
| DC, Split-Phase | Drei Ausgangspaare, die jeweils −500 bis +500 V DC liefern | −35 bis +35 A DC pro Ausgabe | 8.3 kW pro Phase |
Bei 50 oder 60 Hz ist ein Scheitelfaktor von bis zu 5 erreichbar, sofern der zulässige Spitzenstrom nicht überschritten wird. Bei Vollstrom und Vollleistung beträgt der spezifizierte maximale Scheitelfaktor 3.
Dynamisches und Kontrollverhalten
Dynamisches Verhalten
Die spezifizierte dynamische Antwort ist 1 ms im DC Modus mit einer DUT Kapazität von nicht mehr als 10 µF.
Spannungsanstiegsrate
Die Spannungsanstiegsrate beträgt mindestens 2 V/µs für eine Änderung über den gesamten Spannungsbereich.
Programmierbare Wechselkurse
Spannungs- und Frequenzänderungen können mit programmierbaren Anstiegsgeschwindigkeiten bis zu 3,000 V/ms und 3,000 Hz/ms durchgeführt werden.
Einstellbarer Regelkreis
Unterschiedliche Einstellungen für die Schleifengeschwindigkeit sorgen für ein Gleichgewicht zwischen Stabilität, schnellen Signaländerungen und hohen Anforderungen an den Crestfaktor.
Bei rein ohmscher Last unter Volllast liegt die spezifizierte Spannung THD von 1 bis 100 Hz unter 0.5% und von 100.01 bis 500 Hz unter 1%.
Betriebsarten und programmierbare Testfunktionen
Sequenzmodus
Bis zu zehn Sequenzdateien verwalten programmierte Spannungs-, Frequenz-, Zeit-, Phasen- und Wellenformschritte mit unterschiedlichen Triggerquellen.
Wellenform-Editor
Sinus-, Rechteck-, Dreieck-, Sägezahn-, Trapez-, beschnittene, gleichgerichtete und benutzerdefinierte 1,024-point-Wellenformen sind verfügbar.
Harmonische und Zwischenharmonische
Dreißig gespeicherte Verzerrungsprofile und benutzerdefinierte Komponenten bis zur Ordnung 50th unterstützen Netzqualitäts- und Störfestigkeitsprüfungen.
Auf und Ab
Programmierbare Überspannungs- und Unterspannungsereignisse reproduzieren kurzfristige Netzabweichungen mit definierten Zeit- und Phasenparametern.
Inselsimulation
Widerstand, Induktivität, Kapazität, Wirkleistung und Blindleistung können für Anti-Inselbildungstests programmiert werden.
Ausgangsimpedanz
Programmierbarer Widerstand und programmierbare Induktivität bilden Spannungsabfall, Leitungsimpedanz und stromabhängiges Netzverhalten nach.
| Funktion | Umfang | Typischer Nutzen |
|---|---|---|
| Sequenzmodus | 10-Dateien; bis zu 200 Schritte im Ein- oder Gegenphasenbetrieb und bis zu 66 Schritte im Dreiphasenbetrieb | Automatisierte Testprofile mit Zeit-, Bus-, Phasen- oder externer Triggerung |
| Standardtests | IEC 61000-4-11, IEC 61000-4-13, IEC 61000-4-14, IEC 61000-4-27 und IEC 61000-4-29 | Wiederholbare Prüfung definierter Spannungs-, Frequenz- und Unsymmetrieereignisse |
| Sweep-Modus | Stufenweise Variationen der Spannung AC, der Spannung DC und der Frequenz | Automatisierte Untersuchung des DUT über einen definierten Betriebsbereich |
| Phasensteuerung | Ein-, Aus- und Sequenzübergänge bei programmierbaren Phasenwinkeln | Gezielte Untersuchung von phasenabhängigen Schalt- und Anlaufvorgängen |
| Phasendimmung | Vorder- oder Hinterflankensteuerung von 0 bis 180° | Prüfung von phasengesteuerten Lasten und deren Auswirkungen auf das Versorgungsnetz |
Typische Anwendungen
Der kombinierte Betrieb als Quelle, Senke und Netzsimulation eignet sich für Komponenten, die Energie aus einem AC- oder DC-Netz beziehen oder Energie in dieses zurückspeisen.
PV Wechselrichter und Netzsimulation
Der DUT kann Energie zurückspeisen, während Spannung, Frequenz, Oberschwingungen, Impedanz und Netzstörungen reproduzierbar angewendet werden.
Energiespeicher- und Leistungsumwandlungssysteme
Der Vier-Quadranten-Betrieb bildet die Lade-, Entlade-, Blindleistungs- und Rückspeisungszustände von bidirektionalen Speicherumrichtern nach.
Bordladegeräte und Elektromobilität
Unidirektionale und bidirektionale OBCs können bei unterschiedlichen Netzspannungen, Frequenzen, Phasenwinkeln und Störungsprofilen getestet werden.
AC und DC Ladestationen
Programmierbare Netzbedingungen und regenerativer Betrieb unterstützen Funktions-, Leistungs- und Fehlertests der Ladeinfrastruktur.
UPS, Laufwerke und Stromversorgungen
Spannungsspitzen und -einbrüche, Frequenzänderungen, Phasensprünge und nicht-sinusförmige Wellenformen bestätigen den Betrieb unter gestörten Versorgungsbedingungen.
Stromversorgung Hardware-in-the-Loop
Externe analoge Signale können über die PROG-Schnittstelle verstärkt und in PHIL-Systemen als Wirkleistungssignale wiedergegeben werden.
Schnittstellen, Software und Automatisierung
Die Serie kann lokal über das Bedienfeld, über die PC-Software oder ferngesteuert in automatisierten Testsystemen bedient werden. Digitale, serielle, Netzwerk- und analoge Steuerschnittstellen stehen zur Verfügung.
| Schnittstelle oder Funktion | Status | Technischer Umfang |
|---|---|---|
| LAN | Standard | RJ45-Netzwerkschnittstelle für Fernsteuerung und Kommunikation zwischen mehreren Geräten; UDP-Kommunikation wird standardmäßig verwendet. |
| USB Gerät | Standard | Wählbarer Betrieb TMC oder VCP mit Unterstützung für SCPI und Modbus RTU |
| RS232 | Standard | Serielle Fernsteuerung mit 9,600, 19,200, 38,400 oder 115,200 Baud |
| RS485 | Standard | Serielle Buskommunikation mit einem schaltbaren 120 Ω Abschlusswiderstand |
| CAN | Standard | CANopen- und CAN DBC-Unterstützung, konfigurierbare CAN ID und schaltbare 120 Ω-Terminierung |
| GPIB | Optional | Verbindung über einen RS232-to-GPIB-Konverter |
| PROG | Standard | Analoge Ein- und Ausgänge, digitale Ein-/Ausgänge, Trigger, Ausgangsstatus, externe Programmier- und Überwachungssignale |
| Fernerkundung | Standard | Separate Messanschlüsse für die Phasen A, B und C mit spezifizierter Kompensation bis zu 20 V |
| PC Software | Standardfunktion | Gerätesuche, Verbindung, Betriebsdatenüberwachung, Parameterkonfiguration und Spannungsquellenbetrieb |
| Protokolle | Standard | SCPI, Modbus RTU und CANopen |
Parallelbetrieb und Leistungsskalierung
Der N75500 unterstützt den Parallelbetrieb für Anwendungen mit höherem Leistungsbedarf. Die maximale Anzahl der Einheiten hängt von der jeweiligen Systemauslegung ab. Daher müssen die Anzahl der Einheiten, die Verdrahtung, die Synchronisierung, das Schutzkonzept und der Netzanschluss individuell geplant werden.
LAN und serielle Kommunikation unterstützen auch Verbindungen mehrerer Einheiten. Die kommunikationsbasierte Steuerung mehrerer Einheiten ist von der elektrischen Parallelschaltung der Leistungsausgänge zu unterscheiden.
Installation und Infrastruktur
| Merkmal | Anforderung oder Wert | Notiz |
|---|---|---|
| Hochspannungseingang AC | 3-phase 340–480 V AC, 47–63 Hz, ≤70 A | Die angegebene Nennleistung basiert auf dem Hochspannungseingangsbereich. |
| Niederspannungseingang AC | 3-phase 180–264 V AC, 47–63 Hz, ≤70 A | Bei Betrieb im Niederspannungs-Eingangsbereich müssen die relevanten Leistungsparameter entsprechend reduziert werden. |
| Schutzerde | Separate PE-Verbindung erforderlich | Die Schutzleiterverbindung muss vor Inbetriebnahme sicher hergestellt werden. |
| Gehäuse | 19 Zoll, 3U | Erfordert ein ausreichend tiefes und tragfähiges Prüfgestell. |
| Abmessungen | 132 × 482 × 755 mm | Höhe × Breite × Tiefe einschließlich der Schutzhülle |
| Nettogewicht | 42 kg | Geeignete Hebe- und Regalmontagegeräte sollten bereitgestellt werden. |
| Betriebstemperatur | 0–40 °C | Uneingeschränkte Kühlluftzufuhr und -abfuhr müssen gewährleistet sein. |
| Relative Luftfeuchtigkeit | 5–90%, nicht kondensierend | Kondensation und das Eindringen von Flüssigkeiten müssen verhindert werden. |
| Höhe | Unterhalb von 2,000 m | Für größere Höhenlagen werden keine spezifischen Betriebsdaten angegeben. |
| Ausgangsanschluss | A, NA, B, NB, C, NC | Kabelquerschnitt und Verdrahtung müssen auf Betriebsart und Ausgangsstrom abgestimmt sein. |
Bei hohen Umgebungstemperaturen, Betrieb nahe der Nennleistung oder bei der Erzeugung von Oberschwingungen kann der Schalldruckpegel in einem Meter Entfernung die Werte 70 dB überschreiten. Die Lüftungsschlitze dürfen nicht blockiert werden.
Schutz- und Sicherheitsfunktionen
Elektronische Überwachung
Zu den integrierten Schutzfunktionen gehören OVP, OCP, OPP, OTP, SOCP, MF und die Überwachung der Remote-Sense-Verbindung.
Externe Ausgangshemmung
Die PROG-Schnittstelle bietet digitale Eingänge für die Auslösung von Schutzmeldungen, einschließlich Sperrung, Auslösung und Löschung von Ausgängen.
Definierter Ausgangs-Aus-Zustand
Der deaktivierte Ausgang kann für die Relaisabschaltung oder einen hochohmigen DC-Zustand konfiguriert werden.
Isolierung
Die Isolationsprüfwerte werden zwischen den Eingangs-, Ausgangs-, Gehäuse- und Dreiphasen-Ausgangskreisen festgelegt.
Anschluss-, Installations- und Wartungsarbeiten dürfen nur von qualifiziertem Fachpersonal bei spannungsfreiem Gerät durchgeführt werden. Nach dem Abschalten ist eine Wartezeit von mindestens 30 Minuten einzuhalten, bevor das Gerät geöffnet oder gewartet wird.
N75500 FAQ
Wie hoch ist die maximal verfügbare AC-Spannung?
Bis zu 350 V L–N, 606 V L–L im Dreiphasenbetrieb und 700 V L–L im Gegenphasenbetrieb.
Kann N75500 als DC-Quelle und -Senke fungieren?
Ja. Je nach Phasenkonfiguration bietet der Betrieb DC bis zu ±1,000 V, ±105 A und 25 kW.
Wird die absorbierte Energie ins Netz zurückgespeist?
Ja. Die maximale Rückgewinnungsleistung beträgt 25 kVA, mit einem Rückgewinnungswirkungsgrad von bis zu 90%.
Kann das Gerät Anti-Inselbildungstests durchführen?
Ja. Widerstand, Induktivität, Kapazität, Wirkleistung und Blindleistung können programmiert werden, um die Inselnetzerkennung und -abschaltung zu testen.
Welche Schnittstellen sind standardmäßig enthalten?
USB, CAN, LAN, RS232 und RS485 sind Standard. GPIB ist über eine optionale RS232-Konvertierung verfügbar.
Können benutzerdefinierte Netzstörungen erzeugt werden?
Ja. Sequenzen, Überspannungen und Spannungseinbrüche, Sweeps, Zwischenharmonische, programmierbare Impedanz und benutzerdefinierte Wellenformen werden unterstützt.
Lässt sich die Ausgangsleistung erweitern?
Der Parallelbetrieb für höhere Leistungen wird unterstützt. Die Anzahl der Einheiten und das Systemdesign werden für das jeweilige Projekt festgelegt.
Welche AC-Eingangsverbindung ist erforderlich?
Die dreiphasigen Eingangsbereiche sind 340–480 V AC und 180–264 V AC, jeweils bei 47–63 Hz und bis zu 70 A.
Technische Beratung und Projektanfrage
Die geeignete Phasenkonfiguration, die Ausgangsleistung, der AC-Eingang und die Schnittstellenintegration hängen vom DUT- und dem geplanten Testverfahren ab. Das ET-System unterstützt die Geräteauswahl, Verdrahtungskonzepte, die Parallelschaltung und die Integration in automatisierte Testsysteme.
