Seminar ‘Vermogenselektronica nu & toekomst’ op 15 juni

Vooral op het gebied van energieopwekking en -transport gaat vermogenselektronica een cruciale rol spelen. Ook zullen met behulp van vermogenselektronica de huidige problemen bij led-applicaties worden opgelost.

De diversiteit wordt getoond door vier keynote-sprekers en twee parallelle sessies met specifieke, technologische presentaties. De thema’s van de parallelle sessie zijn Power Quality Monitoring en Power Conversion. Er worden presentaties gegeven op het gebied van componenten en ontwikkeling en ook op het gebied van test- en meetapparatuur. Verder zijn er de hele dag tabletop-presentaties van leveranciers op dit gebied te bezoeken. Het Vermogenselektronica Event 2010 biedt de bezoeker de meest recente ontwikkelingen op het gebied van vermogenselektronica en de contacten in Nederland/de Benelux om toepassingen en kennis te verbeteren.

Belangstellenden kunnen zich gratis registreren voor een bezoek aan het Vermogenselektronica Event op www.fhi.nl/vermogenselektronica.

Vermogensconversie: koel, spannend en discreet

De drie pilaren van de elektromechanica, vermogenselektronica en aandrijftechniek zijn fundamenteel onderzoek naar de theorie, de methodes en de technologie van de vermogensomzetting. Met onlangs de ontdekking van de magnetische monopool en een demonstratie van praktische ‘free energy’ motoren op de Technische Universiteiten van Eindhoven en Delft is over de wetten van Maxwell blijkbaar nog steeds niet het laatste woord gezegd.
Bij de methodes leidt exponentieel stijgende rekenkracht van zelfs de eenvoudigste microcontrollers tot de voor kort volmaakt onpraktische toepassing van complexe LQR, LQG, Kalman, continuous-time, infinite-horizon model predictive, en observer-gebaseerde technieken. In de technologieafdeling staan de SiC- en GaN-schakelaars, de microgasturbine en de ‘spuitbus zonnecel’ al jaren te trappelen. Marcel Hendrix van de Technische Universiteit Eindhoven geeft een overzicht van wat op dit moment in de universitaire wereld op de genoemde gebieden speelt, hoe men probeert de aansluiting van de vermogenselektronische industrie op toekomstige maatschappelijke behoeften te waarborgen, en hoe er daarnaast ook nog leuk onderzoek wordt gedaan wordt.

Power in scheepvaart

Wärtsilä is in de maritieme markten en de energiemarkten leveranciers van complete voortstuwings- en energieoplossingen voor de gehele productlevensduur. Door de nadruk te leggen op technologische innovaties en het nastreven van optimale efficiëntie, wil het bedrijf de milieuvriendelijke en economische prestaties van schepen en energiecentrales maximaliseren. Lucas Hendriks van Wärtsilä Netherlands geeft een overzicht van de vermogenselektronicatoepassingen in de scheepvaart, waarbij diverse vermogende motoren worden getoond. Ook gaat hij in op de technologische en duurzame ontwikkelingen van deze motoren.

Qi wireless power standard

Het laden van mobiele apparaten gebeurt vandaag de dag met laders waarvoor een elektrische verbinding tussen lader en apparaat nodig is. Het gebruiksgemak zou aanzienlijk hoger zijn als het laden draadloos kan gebeuren. Hoewel technologieën hiervoor bekend zijn en enkele productapplicaties al langere tijd bestaan, is een standaard nodig voor een brede acceptatie in de markt. Het ‘wireless power consortium’ waarin Philips een leidende rol speelt, definieert een industriestandaard voor dit doeleinde. Dries van Wageningen van Philips Research geeft een introductie van de "Qi wireless power standard".

Redding of bedreiging?

De goede werking van veel toestellen is afhankelijk van de kwaliteit van de spanning. De kwaliteit van de spanning is nauw verbonden met de kwaliteit van de stroom. Veel toepassingen met vermogenselektronica zijn gevoelig voor afwijkingen in de spanning. Ook zorgen veel toepassingen voor een vervorming van de stroom wat leidt tot netvervuiling. Maar vermogenselektronica wordt ook toegepast om te komen tot verbeteringen in de kwaliteit. Kortom: vermogenselektronica heeft alle mogelijke relaties met Power Quality en deze zullen door Sjef Cobben van de TU Eindhoven worden belicht.

Power Quality Monitoring

Het meten van stand-by-vermogen, de valkuilen…
Met de toename van de hoeveelheid elektronica, neemt het totale energiegebruik van apparatuur in stand-by-mode ook toe. Daarom wordt er wereldwijd een beleid gevoerd om dit vermogen te limiteren. Het meten van hogere vermogens met een hoge nauwkeurigheid kan zonder al te veel problemen worden gerealiseerd. Maar het voldoende nauwkeurig meten van zeer lage vermogens is een veel grotere uitdaging. Dan komt het aan op het juiste gebruik van het juiste meetinstrument. Namens AR Benelux komt Timothy Herstein van Zes Zimmer vertellen wat de mogelijkheden zijn.

PQ-Problemen: wat zijn ze en hoe meten we ze?
De netspanning (voeding voor onze computers, motoren en andere communicatieapparatuur) wordt maar al te vaak over het hoofd gezien als bron van problemen. Men gaat ervan uit, dat de gewenste spanning aanwezig is, maar vergeet vaak dat op die spanning storingen kunnen zitten. Juist die storingen kunnen bij apparatuur flink wat problemen opleveren zoals het niet opstarten en intermitterende (temperatuursafhankelijke) fouten waardoor halfgeleidercomponenten beschadigd worden of de apparatuur permanent kan beschadigen. Rudy de Winter van CN Rood geeft een overzicht van de meest voorkomende PQ-problemen, aangevuld met een aantal meet­methoden en praktijkgevallen.

Voedingen: betrouwbaarheid en redundantie
In kritische applicaties is betrouwbaarheid (reliability) een speerpunt. Maar wat is nu betrouwbaarheid en hoe kun je die verbeteren? Een mogelijke oplossing is redun­dantie. Wat heeft dit voor consequentie voor het ontwerp, de prijs en hoe verbetert het de betrouwbaarheid? PBF Group geeft door een structurele aanpak hier in de designfase al antwoord op. Namens Acal Technology licht René Dingshoff dat toe.

Snellaadstations en lokale energieopslag
In de nabije toekomst wordt elektrisch rijden een feit. Diverse elektrische en hybride auto’s zijn al beschikbaar, maar over de werking en de technologie is nog veel te vertellen. Menno Kardolus van Power Research Electronics zal ingaan op onderwerpen als slow-chargers, fast-chargers, marktpartijen, normen en compatibiliteit, energieopslag en 3-poortconverters, praktische problemen en oplossingen.

Power Conversion

Vermogenshalfgeleiders
Gebruik van de juiste halfgeleiders is essentieel voor het optimaal functioneren van bijvoorbeeld energietransport­systemen. Specifieke applicaties als stroomnetten van steden, de energievoorziening in de Rotterdamse haven en het NS stroomnet zijn ervan afhankelijk. Adriaan Welleman (ABB Switzerland Ltd., dept. Semiconductors) bespreekt namens KWX verschillende typen halfgeleiders, zoals thyristoren voor HVDC-verbindingen (high voltage direct current) voor energietransport, IGCT’s voor medium voltage drives en pulsed power assemblies om thyratrons en ignitrons te vervangen. Welleman geeft een overzicht van de huidige technische status van hoogvermogen halfgeleiders en de applicaties die daarmee worden gerealiseerd.

Mosfet & IGBT technologie
De ontwikkeling van vermogenselectronicaproducten voor hogere vermogens wordt voor een belangrijk deel bepaald door de fysische ontwikkelingen van componenten. Een van de belangrijkste onderdelen voor deze applicaties is de Mosfet of IGBT. De fabrikanten richten zich voortdurend op specificatieverbetering (RDSon, gate charge, VDSS, die-grootte, efficiëntere behuizingen). Bij de verbeteringen van de specificaties zijn er voor de fabrikanten van IGBT’s en Mosfet’s veel uitdagingen. Andreas Sawka (STMicroelectronics) vertelt namens Rutronik Europe over die technologische uitdagingen en beperkingen en de door STM ontwikkelde oplossingen voor de IGBT- en Mosfet-producten in het gebied vanaf 400 volt VDSS.

Intelligente elektronische lampdrivers voor UV-lichtapplicaties van 12 tot 36 kW
De kennis op het gebied van vermogenselektronica, magnetica en digitale besturingssystemen heeft geleid tot het bouwen van compacte intelligente units van voorschakelapparaten. Deze ontwikkeling heeft vooral zijn vlucht genomen op gebied van lampdrivers met ultraviolet licht. Deze worden veelal toegepast in reinigingsinstallaties voor drink-, proces- en afvalwater, maar ook wordt deze techniek gebruikt voor het drogen van oplosmiddelvrije lak, inkt en lijm. Deze technologie wordt toegelicht door Tonnie Telgenhof Oude Koehorst van Nedap Light Controls, waarbij verschillende realisaties en applicaties worden getoond.

24 MW pulsvoeding voor de Europese X-ray Free Electron Laser
Constantheid van het energievermogen in het elektriciteitsnet is van uiterst belang voor optimaal functioneren van motoren en ICT-apparatuur. Het prototype van een 24 MW pulsvoeding, ontwikkeld in Coevorden, zorgt voor die constantheid in het voedende net van de Europese X-ray Free Electron Laser (XFEL). In de XFEL worden elektronen versneld met behulp van oscillerende microgolven, gegenereerd door klystrons. Iedere klystron wordt individueel aangestuurd met 120 kV/200 A vermogenspulsen, met een tijdsduur van 1,5 ms en een frequentie van 10 Hz, waarbij het geleverde vermogen vanuit het voedende net constant gehouden moet worden. Renso Wolf van Imtech Vonk gaat in op de ontwikkeling en de realisatie, met daarbij de toepassingsmogelijkheden.

Vermogenselektronica Nu & Toekomst
15 juni 2010, Marketing Village Leusden
10:00 uur tot 16:30 uur
www.fhi.nl/vermogenselektronica