Thyristorsteller

Lösungen aus eigener Fertigung

Elektrische Leistungen sicher im Griff haben mi Thyristorsteller

Präzise Leistungssteuerung für moderne Industrieprozesse

In der industriellen Fertigung sind Exaktheit und Effizienz entscheidend. Die digitalen Thyristor-Leistungssteller von Advanced Energy bieten hierfür eine zukunftssichere Lösung. Überall dort, wo thermische Prozesse wie Schmelzen, Heizen, Trocknen oder Verformen mit höchster Zuverlässigkeit gesteuert werden müssen, setzt unsere Thyro-Family Maßstäbe.

Die Geräte zeichnen sich durch eine durchgängige Kommunikationsfähigkeit aus, die eine nahtlose Integration in Industrie-4.0-Umgebungen ermöglicht. Ob einfache Standardanwendungen oder hochkomplexe High-End-Prozesse – das breite Portfolio bietet für jede Anforderung die passende Lösung.

Präzise Leistungssteuerung für jede Anforderung

PMR bietet mit der Thyro-Family ein breites Portfolio an Thyristor-Leistungsstellern, das von kompakten Lösungen für Standardaufgaben bis hin zu hochpräzisen High-End-Systemen reicht. Ob feinfühlige Temperaturregelung in der Halbleiterfertigung oder robuste Leistungssteuerung in industriellen Großanlagen – unsere digitalen Steller arbeiten präzise, zuverlässig und lassen sich dank ihrer einzigartigen Kommunikationsfähigkeit individuell an Ihre Anforderungen anpassen.

Vielfältige Lösungen für Ihre Leistungssteuerung.

Verschleißfreies Schalten im Nulldurchgang

Der Thyro-S ist ein kompakter, digitaler Thyristor-Leistungssteller für das präzise Schalten ohmscher und induktiver Lasten. Als zuverlässiges „elektronisches Schütz“ arbeitet er verschleißfrei im Nulldurchgang und minimiert so Netzstörungen. Die einfache Integration über Bus-Systeme, das platzsparende Design und die robuste Technik machen ihn zur idealen, wirtschaftlichen Lösung für Standardanwendungen in der industriellen Erwärmung.

Verschleißfreie Präzision: Als digitaler Thyristor-Schalter arbeitet ohne bewegliche Teile. Das Schalten erfolgt im Nulldurchgang der Netzspannung, was nicht nur die Lebensdauer erhöht, sondern auch Netzstörungen minimiert.
Kompakte Bauweise & einfache Integration: Durch sein extrem platzsparendes Design lässt sich der Thyro-S mühelos in Schaltschränke integrieren. Er ist für die Hutschienenmontage optimiert und bietet eine unkomplizierte Anbindung an übergeordnete Steuerungssysteme (z. B. via Bus-Module).
Hohe Betriebssicherheit: Das Gerät ist speziell für den robusten Industrieeinsatz konzipiert. Mit integrierten Überwachungsfunktionen und der Fähigkeit, sowohl ohmsche als auch induktive Lasten sicher zu schalten, bietet es eine wirtschaftliche und langlebige Lösung für Standard-Heizanwendungen.

Kompakte Bauweise, starke Regelung

Der Thyro-A ist ein vielseitiger digitaler Thyristor-Leistungssteller für die präzise Regelung von Spannungen, Strömen und Leistungen. Er unterstützt verschiedene Betriebsarten wie Vollschwingungstakt (TAKT) und Phasenanschnitt (VAR). Dank modularer Schnittstellen, einfacher Handhabung und robuster Bauweise ist er der ideale Allrounder für komplexe industrielle Heizanwendungen, die eine hohe Regelgenauigkeit und flexible Systemintegration erfordern.

Hohe Flexibilität: Er beherrscht verschiedene Betriebsarten wie den Vollschwingungstakt (TAKT) für ohmsche Lasten und den Phasenanschnitt (VAR) für komplexe Lasten oder Transformatoren.
Präzise Regelungsarten: In den erweiterten Versionen (HRLP) ermöglicht es die exakte Regelung von Spannung (U), Strom (I) oder Wirkleistung (P). Dies gleicht Netzschwankungen und Widerstandsänderungen im Prozess zuverlässig aus.
Modulare Kommunikation: Dank steckbarer Bus-Module (z. B. für PROFINET, PROFIBUS, EtherCAT oder Modbus TCP) lässt sich der Thyro-A nahtlos in moderne Automatisierungsumgebungen und Industrie-4.0-Konzepte integrieren.
Einfache Handhabung & Diagnose: Über die integrierte Schnittstelle und die Thyro-Tool-Software kann das Gerät schnell parametriert werden. LEDs an der Frontseite geben sofort Auskunft über den Betriebszustand und ermöglichen eine schnelle Fehlersuche

Präzise Regelung und intuitive Bedienung

Der Thyro-A+ ist der smarte Premium-Leistungssteller für Industrie 4.0. Er bietet höchste Regelpräzision für Strom, Spannung und Leistung. Ein Highlight ist das optionale Grafik-Display für intuitive Bedienung und Statusanzeige. Mit seiner hohen Konnektivität und präzisen Messwerterfassung ist er die ideale Lösung für anspruchsvolle thermische Prozesse.

Höchste Regelgenauigkeit: Durch modernste Mikroprozessor-Technologie bietet das Gerät eine extrem präzise Regelung von Spannung (U, U²), Strom (I, I²) und Wirkleistung (P). Mit einer Genauigkeit von besser als 1,5 % (bei Leistung) sorgt er für maximale Prozessstabilität.
Integriertes Grafik-Display: Der Thyro-A+ verfügt über ein optionales Aufsteck-Display, das eine intuitive Bedienung direkt am Gerät ermöglicht. Messwerte, Parameter und Statusmeldungen werden im Klartext visualisiert, was die Inbetriebnahme und Diagnose ohne zusätzliche Software erheblich vereinfacht.
Umfassende Konnektivität (Industrie 4.0): Das Gerät ist perfekt für die digitale Fabrik gerüstet. Über diverse Bus-Module (wie PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT oder Modbus TCP) lassen sich Prozessdaten in Echtzeit übertragen, was eine lückenlose Dokumentation und Fernwartung ermöglicht.
Erweiterte Diagnose & Energiemonitoring: Neben der reinen Steuerung fungiert der Thyro-A+ als „intelligenter Sensor“. Er erfasst detaillierte Energiedaten und überwacht die Last auf Unterbrechungen oder Teilastbrüche. Diese präventive Diagnose verhindert ungeplante Stillstandzeiten in der Produktion.

High-End-Leistungssteller für maximale Prozessanforderungen

Der Thyro-PX ist das modulare Flaggschiff für höchste Ansprüche in der thermischen Prozesstechnik. Er kombiniert maximale Regelpräzision für Strom, Spannung und Leistung mit zukunftsweisender Industrie-4.0-Konnektivität. Ein Highlight ist das große Grafik-Display für intuitive Bedienung und detaillierte Prozessvisualisierung. Dank innovativer VSC-Technologie zur Reduzierung von Blindleistung und optionalen integrierter dASM-Netzlastoptimierung ist er die effizienteste Lösung für komplexe Lasten.

liminierung von Einschaltstromspitzen (Inrush Current): Viele Heizelemente (z. B. Infrarotstrahler oder MoSi2) haben im kalten Zustand einen extrem niedrigen Widerstand. MOSI erkennt diesen Zustand und regelt den Stromfluss beim Starten so sanft hoch, dass Sicherungen nicht auslösen und das Netz stabil bleibt.
Verlängerung der Heizelement-Lebensdauer: Durch das kontrollierte „Warmfahren“ wird der thermische Schock für das Material drastisch reduziert. Das verhindert Haarrisse und vorzeitigen Verschleiß, was die Austauschintervalle teurer Heizelemente deutlich verlängert.
Intelligente Umschaltautomatik: Das Highlight beim Thyro-PX: MOSI startet im präzisen Phasenanschnitt (VAR), um den Strom zu begrenzen, und schaltet nach Erreichen der Betriebstemperatur automatisch in den netzschonenden Vollschwingungstakt (TAKT) um. Sie erhalten das Beste aus beiden Welten.
Höhere Anlagenverfügbarkeit: Da MOSI Fehlauslösungen von Leitungsschutzschaltern beim Anlagenstart verhindert, entfallen unnötige Produktionsunterbrechungen. Ihre Anlage läuft beim ersten Einschalten zuverlässig hoch – jedes Mal.

Vollschwingungstakt (TAKT)

n der industriellen Leistungselektronik steht TAKT für den Vollschwingungstakt-Betrieb (auch Paketsteuerung genannt). Hierbei handelt es sich um eine der primären Betriebsarten von Leistungsstellern.

Funktionsweise von TAKT

Bei dieser Betriebsart wird die Leistung geregelt, indem der Leistungssteller periodisch ganze Netzschwingungen zur Last durchschaltet oder sperrt.

Durchschaltphase: Das Gerät schaltet die volle Netzspannung für eine bestimmte Anzahl von Schwingungen ein.
Sperrphase: Das Gerät schaltet für eine bestimmte Anzahl von Schwingungen komplett aus.
Leistungssteuerung: Das Verhältnis zwischen der Anzahl der eingeschalteten Schwingungen und der Gesamtzahl der Schwingungen (Taktperiode) bestimmt die effektiv abgegebene Leistung.

Eigenschaften und Vorteile

Keine Netzstörungen durch Phasenanschnitt: Da die Thyristoren immer im Nulldurchgang der Spannung schalten, entstehen nahezu keine Funkstörungen oder Oberschwingungen, wie sie bei der Phasenanschnittsteuerung (VAR) vorkommen.
Einsatzbereich: Diese Betriebsart eignet sich besonders für ohmsche Lasten mit geringem Warm-Kalt-Widerstandsverhältnis (z. B. herkömmliche Heizwiderstände) und thermisch träge Prozesse.

Einschränkungen

Nicht für induktive Lasten: Für Transformatoren oder Motoren ist diese Betriebsart in der Regel nicht geeignet.

Phansenanschnittsteuerung (VAR)

Unter Phasenanschnitt (in den Handbüchern oft als Betriebsart VAR bezeichnet) versteht man eine Methode der Leistungssteuerung, bei der jede einzelne Halbwelle der Netzspannung angeschnitten wird.

Funktionsweise

Anders als beim Vollschwingungstakt (TAKT), bei dem ganze Schwingungen durchgelassen oder gesperrt werden, wird beim Phasenanschnitt der Stromfluss innerhalb jeder Halbwelle zeitverzögert eingeschaltet. Durch die Variation des Einschaltzeitpunkts (des Steuerwinkels) lässt sich die effektive Spannung und damit die Leistung an der Last stetig und nahezu verzögerungsfrei regeln.

Eigenschaften der Betriebsart VAR

Hohe Dynamik: Ermöglicht eine extrem schnelle und präzise Anpassung der Leistung, was besonders bei Prozessen mit geringer thermischer Trägheit wichtig ist.
Stetige Regelung: Es entstehen keine Sprünge in der Leistungsabgabe, da die Energie in jeder Halbwelle dosiert wird.
Einsatzbereiche:
- Geeignet für 1-Phasen-Lasten (Typ 1A) und 3-Phasen-Lasten (Typ 3A).
- Wichtiger Hinweis: Die 2-Phasen-Leistungssteller (Typ 2A) sind in der Regel nicht für den Phasenanschnitt (VAR) geeignet, sondern für den TAKT-Betrieb ausgelegt.
Netzrückwirkungen: Im Gegensatz zum Nulldurchgangsschalten (TAKT) verursacht Phasenanschnitt systembedingt Oberschwingungen im Versorgungsnetz. Moderne Geräte wie der Thyro-PX nutzen Technologien wie VSC (Voltage Sequence Control), um diese Rückwirkungen zu minimieren.

Anwendungen

Phasenanschnitt wird typischerweise eingesetzt bei:

Lasten mit hohem Warm-Kalt-Widerstandsverhältnis (z. B. Infrarotstrahler oder spezielle Heizelemente).
Anwendungen, die eine sehr feine Auflösung der Leistungsabgabe erfordern.
Betrieb von Transformatoren (hier ist TAKT oft ungeeignet).

Halbschwingungstakt QTM

Der QTM-Modus steht für Quick Takt-Modus und ist eine spezielle Betriebsart für Leistungssteller der Thyro-Reihe A+.

Funktionsweise des QTM-Modus

Der QTM-Modus ist eine Form des Halbschwingungstaktes. Im Gegensatz zum klassischen Vollschwingungstakt (TAKT), bei dem ganze Netzschwingungen (zwei Halbwellen) geschaltet werden, arbeitet QTM auf Basis von einzelnen Halbwellen.

Schnelle Anpassung: Durch das Schalten einzelner Halbwellen kann die Leistung wesentlich schneller und feiner dosiert werden als im Standard-TAKT-Modus.
Minimierung von Netzrückwirkungen: QTM wird häufig eingesetzt, um das Flackern (Flicker) in Versorgungsnetzen zu reduzieren, da die Einschaltzeiten kürzer sind.
Regelungspräzision: Er kombiniert die Vorteile des Nulldurchgangsschaltens (keine Oberschwingungen wie beim Phasenanschnitt) mit einer Dynamik, die näher an die Phasenanschnittsteuerung heranreicht.

Vergleich zu anderen Modi

Neben dem QTM-Modus unterstützen die Geräte in der Regel folgende weitere Betriebsarten:

TAKT (Vollschwingungstakt): Schalten ganzer Schwingungen im Nulldurchgang.
VAR (Phasenanschnitt): Anschnitt jeder einzelnen Halbwelle für höchste Dynamik und den Betrieb von Transformatoren.
SWITCH: Einfacher Schalterbetrieb (Ein/Aus).

Einsatzbereiche

Der Quick Takt-Modus ist besonders vorteilhaft bei:

Infrarotstrahlern mit geringer thermischer Trägheit.
Heizprozessen, bei denen eine sehr gleichmäßige Leistungsabgabe ohne die Netzstörungen des Phasenanschnitts gefordert ist.
Anlagen, bei denen die Einhaltung von Flicker-Normen (Netzrückwirkungen) kritisch ist.

Schalterbetrieb

Der Schalterbetrieb (oft als SWITCH bezeichnet) ist eine grundlegende Betriebsart von Leistungsstellern, bei der das Gerät als elektronisches Schütz fungiert.

Hier sind die wichtigsten Details zu dieser Betriebsart bei den Thyro-Geräten:

Funktionsweise

Binäres Schaltverhalten: Im Schalterbetrieb kennt das Gerät nur zwei Zustände: Ein (100 % Leistung) oder Aus (0 % Leistung).
Ansteuerung: Die Umschaltung erfolgt in der Regel über ein digitales Signal oder einen entsprechenden Sollwertsprung am Analogeingang.
Nulldurchgangsschaltung: Wie beim TAKT-Betrieb schaltet das Gerät im Nulldurchgang der Netzspannung ein und aus, um Netzstörungen und Funkentstörprobleme zu minimieren.

Einsatzbereiche

Ersatz für mechanische Schütze: Da keine beweglichen Teile vorhanden sind, arbeitet der Leistungssteller im Schalterbetrieb verschleißfrei und geräuschlos.
Einfache Heizanwendungen: Geeignet für Prozesse, die keine stetige Leistungsregelung erfordern, sondern lediglich ein periodisches Zu- oder Abschalten der Last.
Systeme mit übergeordneter Steuerung: Wenn eine externe SPS bereits ein fertig getaktetes Ein/Aus-Signal liefert, wird der Leistungssteller oft im Modus SWITCH betrieben.

MOSI

Der MOSI-Betrieb (oder MOSI-Startmodus) ist eine spezielle Funktion bei Leistungsstellern der Thyro-Reihe Thyro-PX, die primär zur Begrenzung von Einschaltströmen dient.

Hier sind die Details zu dieser Funktion:

Zweck: MOSI wird eingesetzt, um beim Einschalten des Prozesses hohe Stromspitzen zu vermeiden, die das Netz oder die Heizelemente belasten könnten.
Funktionsweise: Es handelt sich um einen speziellen Startmodus, der oft in Kombination mit der Betriebsart TAKT (Vollschwingungstakt) genutzt wird. Anstatt sofort mit der vollen Leistung der Taktung zu beginnen, wird der Prozess kontrolliert angefahren.
Abgrenzung: Er wird häufig zusammen mit dem RAMP-Modus (rampenförmiger Sollwertverlauf) genannt, wobei MOSI spezifisch auf die physikalischen Anforderungen beim Einschaltmoment (z. B. bei Kaltleitern oder Transformatoren) optimiert ist.

Der MOSI-Modus ist ein ergänzendes Feature der Advanced-Energy-Steuerungen für anspruchsvolle Lastcharakteristiken.

dASM

In der industriellen Leistungselektronik von Advanced Energy steht dASM für die digitale Netzlastoptimierung (digital Automatic Synchronization and Monitoring).

Diese Funktion ist besonders relevant, wenn mehrere Leistungssteller in der Betriebsart TAKT (Vollschwingungstakt) an demselben Versorgungsnetz betrieben werden.

Funktionsweise und Zweck von dASM

Beim TAKT-Betrieb werden ganze Netzschwingungen paketweise geschaltet. Wenn viele Geräte gleichzeitig einschalten, entstehen hohe Stromspitzen und Netzrückwirkungen (Flicker). dASM löst dieses Problem durch eine intelligente Koordinierung:

Synchronisation: dASM synchronisiert die Einschaltzeitpunkte der einzelnen Leistungssteller zueinander.
Glättung der Last: Die Lastpakete werden so zeitlich versetzt verteilt, dass die Gesamtstromaufnahme des Systems möglichst gleichmäßig bleibt.
Reduzierung von Spitzen: Massive Stromspitzen im Netz werden verhindert, was die Netzqualität verbessert und die Kosten für die elektrische Infrastruktur (z. B. Transformatoren) senken kann.

Vorteile der dASM-Technologie

Minimierung von Flicker: Reduziert sichtbare Lichtschwankungen und störende Rückwirkungen auf andere empfindliche Elektronik im selben Netz.
Kosteneffizienz: Durch die Vermeidung hoher Lastspitzen können die Anschlussleistung und die Dimensionierung von Sicherungen sowie Leitungsquerschnitten oft geringer ausfallen.
Einfache Vernetzung: Bei modernen Geräten erfolgt die Kommunikation für die dASM-Optimierung häufig über den internen Systembus oder entsprechende Kommunikationsmodule.

Regelungsarten

Für die Thyristor-Leistungssteller werden verschiedene Regelungsarten unterschieden, die bestimmen, welche elektrische Größe als Führungsgröße dient.

Diese Regelungsarten sind oft als Kürzel in den technischen Daten und Konfigurationsmenüs zu finden:

Primäre Regelungsarten

U / U² (Spannungsregelung): Regelt die Ausgangsspannung effektiv ( $U_{eff}$ ) oder das Quadrat der Spannung ( $U^2$ ) proportional zum Sollwert. Dies ist die Standardregelung für einfache ohmsche Lasten.
I / I² (Stromregelung): Regelt den Ausgangsstrom effektiv ( $I_{eff}$ ) oder das Quadrat des Stroms ( $I^2$ ). Dies wird häufig bei Lasten mit veränderlichem Widerstand eingesetzt.
P (Leistungsregelung): Regelt die abgegebene Wirkleistung ( $P$ ) an der Last. Dies gleicht sowohl Netzspannungsschwankungen als auch Lastwiderstandsänderungen aus.

Spezielle Merkmale und Genauigkeiten

Die Genauigkeit der Regelung variiert je nach gewählter Größe (bezogen auf den jeweiligen Endwert):

U-Regelung: besser als $\pm$ 0,5 %.
I-Regelung: besser als $\pm$ 0,5 %.
P-Regelung: besser als $\pm$ 1 %.

Verfügbarkeit nach Gerätetyp

Nicht alle Regelungsarten sind in jeder Gerätevariante standardmäßig enthalten:

Thyro-A+: Unterstützt standardmäßig P, I, I², U und U².
Thyro-A (H3/HRL3): Die Basisvariante (H3) bietet oft nur U und U². Erweiterte Versionen (HRL3/HRLP3) bieten zusätzlich I, I² und die Leistungsregelung P.
Thyro-PX: Bietet ebenfalls das volle Spektrum an Regelungsarten sowie Begrenzungen für Strom ( $I_{eff}$ ), Spannung ( $U_{eff}$ ) und Wirkleistung (P).

Zusätzlich verfügen die Geräte über Schutzfunktionen wie die Spitzenstrombegrenzung (MOSI-Startmodus), um die Hardware bei kritischen Lastzuständen zu schützen.