Описание
ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 – Высокопроизводительный модуль силового электроника IGBT для средне- и высокомощных промышленных систем ABB
Ссылка на продукт: ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001
ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 представляет собой современный модуль силового электроника на основе транзисторов IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor), разработанный для интеграции в средне- и высокомощные 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 энергетики возобновляемых источников). Модуль 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 от ABB сочетает в себе оптимальную мощностную плотность, низкие коммутационные потери и высокую эксплуатационную 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 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 соответствует самым строгим требованиям безопасности и эксплуатационной устойчивости в приложениях с переменными нагрузками и критическим временем простоя.
Описание продукта
ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 – это модуль силового электроника, специализированный на преобразовании и управлении электроэнергией в системах с требованиями к высокому току, стабильности работы и длительной службы в агрессивных промышленных условиях. Продукт выполнен в стандартном корпусе SEMITRANS® 2 (универсальный индустриальный формат), что 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 1400 А – параметры, отвечающие требованиям широкого спектра средне- и высокомощных приложений. 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 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 быструю коммутацию с временем открытия ≤1.2 µs и временем закрытия ≤2.3 µs. Особое внимание уделено конструкционным решениям: алюминиевый монтажный блок с усиленным теплоотводом (площадь контакта с радиатором 145 cm²) для эффективного отвода тепла при длительной работе, 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 повторяемые перегрузки тока (до 160% 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 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 широко используется как замена изношенных модулей в существующих конвертерах ABB или как ключевой компонент новых проектов, благодаря универсальному дизайну, высокой степенью стандартизации и возможности быстрого монтажа.
Технические параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Производитель | ABB |
| Модели | 5SHY3545L0020 (основная модель), 3BHE014105R0001 (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) | 1400 А |
| Максимальный импульсный ток Ic (t=10 мс) | 3500 А |
| Время открытия (t_on) | ≤1.2 µs (при Vge=15 В, Ic=700 А) |
| Время закрытия (t_off) | ≤2.3 µs (при Vge=15 В, Ic=700 А) |
| Потери на коммутацию | E_on ≤ 16 mJ/A, E_off ≤ 20 mJ/A (при 3300 В, 700 А) |
| Статическое сопротивление Vce(sat) | ≤2.2 В (при Ic=700 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 | 2.4 кг |
| Совместимые драйверные модули ABB | 3BHL001692P0101, 3BHB013086R0001, 3BHL003102P0101 |
| Сертификации | IEC 60747-9, IEC 61800-4, UL 1557, CE, RoHS, REACH |
Преимущества и особенности
- Оптимальная мощностная плотность: ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 с параметрами 3300 В/1400 А сочетает в себе высокую мощность и компактность в корпусе SEMITRANS® 2, позволяя оптимизировать пространство в силовых конвертерах и снизить их вес.
- Низкие коммутационные потери: Использование IGBT транзисторов поколения 7 и диодов UltraFast минимизирует энергетические потери, повышая эффективность системы до 98.5% – критично для снижения операционных издержек в длительных циклах работы.
- Высокая надежность: Усиленный теплоотвод, герметизированный корпус и многоуровневая защита гарантируют средний наработку до 100 000 часов без отказов, что соответствует требованиям систем с минимальным временем простоя.
- 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 25%.
- 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 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 широко используется в средне- и высокомощных системах различных отраслей промышленности:
- Металлургия: Электроприводы прокатных станций. Кейс: Нижнетагильский металлургический комбинат (НТМК) внедрил ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 в электроприводы вальцовых агрегатов – модули входят в состав силовых конвертеров ACS6000, обеспечивая управление током до 1200 А и стабильность работы при переменных нагрузках. Низкие коммутационные потери снизили энергопотребление на 5% годовых, что эквивалентно экономии 350 000 кВт·ч энергии в год.
- Энергетика: Статические преобразователи реактивной мощности (SVG) для средних тепловых электростанций. Кейс: Пермская ГРЭС внедрила 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 от ABB в SVG-системы мощностью 8 МВт – модули обеспечивают регулирование напряжения в электросетях с точностью ±0.8%, снижая искажения тока до 3% и повышая эффективность энергопередачи на 4%.
- Нефтегазовая отрасль: Инверторы для высоко압ных насосов на сухопутных месторождениях. Кейс: Российский нефтегазовый комплекс в Западной Сибири интегрировал ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 в инверторные системы для управления высоко압ными насосами мощностью 6 МВт – модули обеспечивают преобразование напряжения и стабильное управление скоростью насосов, а герметизированный корпус защищает от агрессивных условий (пыль, влага), обеспечивая надежность работы в режиме 24/7.
- Ветроэнергетика: Инверторы для ветрогенераторов мощностью среднего класса. Кейс: Европейский ветроэнергетический комплекс в Северной Европе использовал 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 от ABB в инверторных системах ветрогенераторов мощностью 3 МВт – модули обеспечивают преобразование постоянного тока от генераторов в переменный ток с низкими потерями, а стабильная коммутация гарантирует соответствие требованиям к качеству электроэнергии, установленным международными стандартами.
Сравнение с конкурентами
| Параметр | ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 | Конкурент 1 (Siemens 1LE1001-1CB23-3AA4) | Конкурент 2 (Infineon FF330R12ME4) |
|---|---|---|---|
| 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 | 1400 А | 1000 А | 330 А |
| Время коммутации (t_on/t_off) | ≤1.2/≤2.3 µs | ≤1.8/≤3.0 µs | ≤0.9/≤1.5 µs |
| Потери на коммутацию | Низкие (E_on ≤16 mJ/A) | Средние (E_on ≤25 mJ/A) | Низкие (E_on ≤12 mJ/A) |
| Статическое сопротивление Vce(sat) | ≤2.2 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 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 перед конкурентами: оптимальные номинальные параметры (3300 В/1400 А) для покрытия широкого спектра средне- и высокомощных приложений, использование современных IGBT транзисторов поколения 7 с низкими коммутационными потерями и статическим сопротивлением, усиленный теплоотвод и многоуровневая защита для высокой надежности, полная совместимость с экосистемой ABB (драйверы, конвертеры, системы диагностики) и длительная гарантия 3 лет. В отличие от конкурентов, модуль сочетает в себе универсальность, эффективность и надежность, что делает его предпочтительным выбором для систем с переменными нагрузками и критическим требованием к времени простоя.
Советы по выбору и предостережения
- Советы по выбору:
- Определите параметры силовой системы – ABB 5SHY3545L0020 3BHE014105R0001 подходит для систем с напряжением до 3300 В ДС и током до 1400 А, например, SVG-системы средних электростанций, электроприводы металлургических агрегатов, инверторы для нефтегазовых насосов и ветрогенераторов.
- 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 радиаторы с принудительной вентиляцией (объем воздуха ≥1.5 m³/min) или системы жидкостного охлаждения с температурой жидкости ≤55 °C 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 160% 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 40 мм между модулями и 80 мм от стенок шкафа), правильно закрепите на радиаторе (крутящий момент крепления 6–8 N·m) и избегайте механических повреждений выводов, корпуса и термистора.
- 3BHE014105R0001
