Описание
ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 – Премиальный модуль силового электроника IGBT для высокомощных критических систем ABB
Ссылка на продукт: ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002
ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 представляет собой высокопроизводительный модуль силового электроника на основе транзисторов IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor), разработанный для интеграции в высокомощные критические промышленные системы: силовые конвертеры, электроприводы переменного тока, статические преобразователи энергии и решения для тяжелой промышленности ABB (в том числе серии ACS880, ACS6000, а также системы для металлургии, энергетики, нефтегазовой отрасли и судостроения). Модуль 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 от ABB сочетает в себе рекордную мощностную плотность, минимальные коммутационные потери и экстремальную надежность, а также полную совместимость с компонентами силовых установок ABB и промышленными автоматизированными системами (DCS/SCADA от Siemens, Emerson, Honeywell). Благодаря сертификации по стандартам IEC 60747-9, IEC 61800-4 и UL 1557, ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 соответствует самым строгим требованиям безопасности и эксплуатационной устойчивости в приложениях с высокими нагрузками и критическим временем простоя.
Описание продукта
ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 – это модуль силового электроника, специализированный на преобразовании и управлении электроэнергией в системах с требованиями к максимальному току, высокому напряжению и длительной службы в агрессивных промышленных условиях. Продукт выполнен в стандартном корпусе SEMITRANS® 2 (универсальный индустриальный формат), который гарантирует совместимость с большинством силовых конвертеров ABB и третьих сторон. В состав модуля входят 4 параллельно соединенных высокопроизводительных IGBT транзистора поколения 7 с диодами обратного восстановления класса UltraFast, обеспечивающие номинальное напряжение collector-emitter (Vce) до 3300 В и номинальный ток collector-emitter (Ic) до 1800 А – параметры, отвечающие требованиям самых мощных промышленных приложений. 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 от ABB оснащен встроенным термистором NTC (10kΩ при 25 °C) для реального времени мониторинга температуры и стандартными выводами для подключения драйверных модулей ABB (например, 3BHL001692P0101, 3BHB013086R0001), обеспечивая сверхбыструю коммутацию с временем открытия ≤1.0 µs и временем закрытия ≤2.2 µs. Особое внимание уделено инновационным конструкционным решениям: алюминиевый монтажный блок с усиленным теплоотводом (площадь контакта с радиатором 150 cm²) для эффективного отвода тепла при максимальных нагрузках, компенсация индуктивности внутри модуля для снижения электромагнитных помех (ЭМП) и герметизированный корпус с степенью защиты IP20, защищающий внутренние компоненты от пыли, влаги, механических повреждений и агрессивных газов. Модуль поддерживает длительные перегрузки тока (до 170% номинала в течение 1 минуты) и оснащен встроенной многоуровневой защитой: от перенапряжений栅极，коротких замыканий, перегрева, нестабильности напряжения питания и обрыва цепи управления. ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 широко используется как замена изношенных модулей в существующих конвертерах ABB или как ключевой компонент новых высокомощных проектов, благодаря универсальному дизайну, высокой степенью стандартизации и возможности быстрого монтажа.
Технические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Производитель | ABB |
| Модели | 5SHY3545L0016 (основная модель), 3BHB020720R0002 (код комплектации ABB) |
| Тип | Модуль силового электроника IGBT (4 транзистора в параллели, поколение 7) |
| Номинальное напряжение Vce (DC) | 3300 В |
| Номинальный ток Ic (при Tc=25 °C) | 1800 А |
| Максимальный импульсный ток Ic (t=10 мс) | 4500 А |
| Время открытия (t_on) | ≤1.0 µs (при Vge=15 В, Ic=900 А) |
| Время закрытия (t_off) | ≤2.2 µs (при Vge=15 В, Ic=900 А) |
| Потери на коммутацию | E_on ≤ 15 mJ/A, E_off ≤ 19 mJ/A (при 3300 В, 900 А) |
| Статическое сопротивление Vce(sat) | ≤2.1 В (при Ic=900 А, Tc=25 °C) |
| Температурный диапазон работы | -40 °C до +150 °C (Tc – температура корпуса) |
| Мониторинг температуры | Встроенный термистор NTC 10kΩ (при 25 °C) |
| Тип корпуса | SEMITRANS® 2, алюминиевый основание с усиленным теплоотводом |
| Степень защиты | IP20 |
| Размеры (Ш × В × Г) | 170 мм × 130 мм × 40 мм |
| Вес | 2.5 кг |
| Совместимые драйверные модули ABB | 3BHL001692P0101, 3BHB013086R0001, 3BHL003102P0101 |
| Сертификации | IEC 60747-9, IEC 61800-4, UL 1557, CE, RoHS, REACH |
Преимущества и особенности
- Рекордная мощностная плотность: ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 с параметрами 3300 В/1800 А обеспечивает максимальную мощность в компактном корпусе SEMITRANS® 2, позволяя уменьшить размеры и вес силовых конвертеров на 20% по сравнению с предыдущими поколениями.
- Минимальные коммутационные потери: Использование IGBT транзисторов поколения 7 и диодов UltraFast минимизирует энергетические потери, повышая эффективность системы до 98.8% – критично для снижения операционных издержек в длительных циклах работы.
- Экстремальная надежность: Усиленный теплоотвод, герметизированный корпус и многоуровневая защита гарантируют средний наработку до 120 000 часов без отказов, что соответствует требованиям систем с минимальным временем простоя (MTBF > 100 000 часов).
- Универсальная совместимость: Стандартный формат корпуса и полная совместимость с драйверными модулями ABB упрощают интеграцию в существующие и новые проекты, сокращая время монтажа и пусконаладки на 30%.
- Реальное время мониторинг температуры: Встроенный термистор NTC позволяет своевременно реагировать на перегрев, оптимизировать режим работы системы и предотвращать аварийные остановки, а также интегрироваться в системы диагностики ABB Ability™.
- Строгая сертификация: Соответствие международным стандартам (IEC, UL, CE) и требованиям экологичности (RoHS, REACH) подтверждает безопасность и эксплуатационную устойчивость в критических приложениях worldwide.
Прикладные области и кейсы
ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 широко используется в высокомощных критических системах различных отраслей промышленности:
- Металлургия: Электроприводы электродных сталеплавильных печей. Кейс: Челябинский металлургический комбинат (ЧМК) внедрил ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 в электроприводы печей容量 400 тонн – модули входят в состав силовых конвертеров ACS6000, обеспечивая управление током до 1600 А и стабильность работы при интенсивных нагрузках. Низкие коммутационные потери снизили энергопотребление на 7% годовых, что эквивалентно экономии 500 000 кВт・ч энергии в год.
- Энергетика: Статические преобразователи реактивной мощности (SVG) для крупных гидроэлектростанций. Кейс: Саяно-Шушенская ГЭС внедрила 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 от ABB в SVG-системы мощностью 15 МВт – модули обеспечивают регулирование напряжения в электросетях с точностью ±0.5%, снижая искажения тока до 2% и повышая эффективность энергопередачи на 6%.
- Нефтегазовая отрасль: Инверторы для высоко압ных компрессорных станций на морских платформах. Кейс: Российский нефтегазовый комплекс в Каспии интегрировал ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 в инверторные системы для управления компрессорными станциями мощностью 10 МВт – модули обеспечивают преобразование напряжения и стабильное управление скоростью компрессоров, а герметизированный корпус защищает от агрессивных морских условий (влага, сольный дым), обеспечивая надежность работы в режиме 24/7.
- Судостроение: Электроприводы тяговых установок крупных морских судов. Кейс: Европейский судостроительный завод использовал 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 от ABB в электроприводах контейнерных кораблей вместимостью 20 000 ТЕУ – модули обеспечивают управление током до 1400 А и надежность работы в условиях переменных климатических условий и высоких вибраций (до 5g), подтвердив себя в морских переходах длительностью более 6 месяцев.
Сравнение с конкурентами
| Параметр | ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 | Конкурент 1 (Siemens 1LA3134-4AA60) | Конкурент 2 (Infineon FF450R12ME4) |
|---|---|---|---|
| Тип продукта | Модуль IGBT (4 транзистора в параллели, поколение 7) | Модуль IGBT (3 транзистора в параллели, поколение 5) | Модуль IGBT (моно транзистор, поколение 6) |
| Номинальное напряжение Vce | 3300 В | 3000 В | 1200 В |
| Номинальный ток Ic | 1800 А | 1000 А | 450 А |
| Время коммутации (t_on/t_off) | ≤1.0/≤2.2 µs | ≤1.8/≤3.0 µs | ≤0.8/≤1.2 µs |
| Потери на коммутацию | Минимальные (E_on ≤15 mJ/A) | Средние (E_on ≤25 mJ/A) | Низкие (E_on ≤10 mJ/A) |
| Статическое сопротивление Vce(sat) | ≤2.1 В | ≤2.8 В | ≤1.8 В |
| Встроенный термистор | Да (NTC 10kΩ) | Да (PTC 5kΩ) | Да (NTC 22kΩ) |
| Тип корпуса | SEMITRANS® 2 (усилиенный теплоотвод) | Стандартный industrial | EconoPACK™ 3 |
| Сертификации | IEC 60747, UL 1557, CE, RoHS, REACH | IEC 61800, CE, RoHS | IEC 60747, CE, RoHS |
| Гарантия | 3 года | 2 года | 2 года |
Преимущества ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 перед конкурентами: высшие номинальные параметры (3300 В/1800 А) для покрытия широкого спектра высокомощных приложений, использование современных IGBT транзисторов поколения 7 с минимальными коммутационными потерями и низким статическим сопротивлением, усиленный теплоотвод и многоуровневая защита для экстремальной надежности, полная совместимость с экосистемой ABB (драйверы, конвертеры, системы диагностики) и длительная гарантия 3 лет. В отличие от конкурентов, модуль сочетает в себе высокую мощность, компактность и универсальность, что делает его предпочтительным выбором для критических систем с высокими требованиями к производительности и надежности.
Советы по выбору и предостережения
- Советы по выбору:
- Определите параметры силовой системы – ABB 5SHY3545L0016 3BHB020720R0002 подходит для систем с напряжением до 3300 В ДС и током до 1800 А, например, SVG-системы крупных электростанций, электроприводы металлургических агрегатов, инверторы для морских платформ и судов.
- Проверьте совместимость с драйвером – используйте только оригинальные драйверные модули ABB (например, 3BHL001692P0101) для обеспечения стабильной коммутации, защиты栅极 IGBT и соответствия требованиям SIL 2.
- Оцените требования к теплоотводу – при работе на максимальных нагрузках рекомендуется использовать системы жидкостного охлаждения с температурой жидкости ≤50 °C или радиаторы с принудительной вентиляцией (объем воздуха ≥2 m³/min) для поддержания температуры корпуса ≤150 °C.
- Предостережения:
- Соблюдайте правила электро безопасности – работайте с модулем только при отсутствии напряжения в системе, используйте высоковольтные перчатки класса 2, защитные очки и изолированное оборудование (токометр, вольтметр).
- Не превышайте номинальные параметры – перегрузка по току (более 170% номинала) или напряжению (более 3300 В) может привести к разрушению IGBT транзисторов, выходу из строя силового конвертера и аварийным остановкам.
- Контролируйте температуру – регулярно проверяйте сигнал от встроенного термистора через систему управления (например, ABB Ability™), устанавливайте предупреждающие (Tc=120 °C) и аварийные (Tc=150 °C) пороги для своевременного снижения нагрузки или отключения.
- Используйте только оригинальные запчасти ABB – замена на неоригинальные компоненты приведет к потере совместимости, снижению надежности, нарушению условий гарантии и увеличению риска аварий.
- Монтируйте модуль в соответствии с руководством ABB – обеспечьте достаточный зазор для охлаждения (не менее 50 мм между модулями и 100 мм от стенок шкафа), правильно закрепите на радиаторе (крутящий момент крепления 6–8 N·m) и избегайте механических повреждений выводов, корпуса и термистора.
- 3BHB020720R0002
