Bahn-HVAC-Systeme: Customdesign 3-Phasen-Wechselrichter mit 500Vdc Eingang

Die Herausforderung: Energieversorgung für ein Bahnsystem mit 500Vdc

In diesem Fall benötigte unser Kunde eine Lösung, um ein HVAC-System mit einer ungewöhnlichen Spannung von 500Vdc ±2% zu betreiben. Ziel war es, einen neuen, flexiblen 3-Phasen-Wechselrichter zu entwickeln, der zwei unabhängige Subsysteme versorgen kann:

1️⃣ Ein 3.2 kVA HVAC-Kompressor
2️⃣ Impulsions-Lüfter für die Klimaanlage

Neben der Spannungsanpassung musste der Wechselrichter auch eine feinjustierbare Ausgangsspannung und Frequenz ermöglichen.

Die Lösung: Entwicklung eines robusten 3-Phasen-Wechselrichters für Bahnanwendungen

Auf Basis unserer Erfahrung mit bahntauglichen 3-Phasen-Wechselrichtern entwickelten wir einen 3.2 kVA Hochspannungs-Wechselrichter, der den Anforderungen unseres Kunden gerecht wurde.

🔹 Eingangsspannung: 500Vdc
🔹 Ausgangsspannung: Konfigurierbar von 200Vac bis 460Vac
🔹 Frequenzbereich: Einstellbar von 5Hz bis 60Hz
🔹 Remote-Steuerung: Signale für Fernsteuerung & Alarme
🔹 Soft-Start-Rampen: Zum Schutz der angeschlossenen Geräte
🔹 RS-232-Schnittstelle: Zur Programmierung & Anpassung

Dank unserer modularen und flexiblen Entwicklungsstrategie konnten wir innerhalb eines engen Zeitrahmens eine maßgeschneiderte Lösung mit optimierten Entwicklungskosten (NRE) realisieren.

Optimierung des Designs: Vereinfachung der Motorsteuerung

Während der Entwicklungsphase stellte sich heraus, dass unser Kunde ursprünglich geplant hatte, mehrere Schütze und Relais zwischen Wechselrichter und Motor zu verwenden. Diese sollten den Umschaltbetrieb zwischen Stern- und Dreieckschaltung ermöglichen, um verschiedene Motor-Drehzahlen zu realisieren.

Doch wir fanden eine effizientere Lösung:

✅ Direkte Ansteuerung der Motoren durch den Wechselrichter
✅ Reduzierung der Anzahl an Komponenten
✅ Einsparung von Platz & Kosten

Statt zusätzlicher Schaltkomponenten haben wir eine Steuer-Pin-Funktion integriert, die es ermöglicht, den Lüfter direkt über den Wechselrichter zwischen niedriger und hoher Drehzahl umzuschalten. Die Frequenz und Spannung sind programmierbar, sodass sich die Motoren perfekt anpassen lassen.

Diese Optimierung führte zu einer deutlichen Reduktion der Gesamtkosten und einer erhöhten Zuverlässigkeit des Systems.

Maßgeschneiderte Stromversorgung für anspruchsvolle Bahn-Anwendungen

Die Modernisierung von Schienenfahrzeugen erfordert flexible und robuste Energieversorgungslösungen. Unser 500Vdc-3-Phasen-Wechselrichter bietet:

🔹 Zuverlässige Stromversorgung für HVAC-Systeme und Lüfter
🔹 Flexibilität durch einstellbare Spannung & Frequenz
🔹 Kosteneffizienz durch reduzierte Komponentenanzahl
🔹 Normkonformität nach EN50155:2017 für Bahnanwendungen

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