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UNIBLOCK™ UBT+
Onduleurs Dynamiques Hybrides
piller.com
Nothing protects quite like Piller

UNIBLOCK™ UBT+
A propos de Piller
Depuis sa création par Anton Piller en 1909, la
société Piller est synonyme, avec ses machines
électriques, de la plus haute qualité et fiabilité.
Aujourd’hui, Piller Power Systems, de son siège
en Allemagne à l’ensemble de ses filiales,
représentants et distributeurs régionaux dans le
monde entier, poursuit cette tradition d’excellence
dans le 21ème siècle.
Piller produit des onduleurs (ou ASI - Alimentations
Sans Interruption) dynamiques et statiques de
grande puissance ainsi que des convertisseurs
de fréquence. Une production 100% allemande,
une excellente technologie combinée à un
support client du plus haut niveau ont contribué
mondialement à faire de Piller la marque prob-
ablement la plus respectée dans son domaine.
Dans le domaine des onduleurs, Piller occupe
une position unique, étant la seule société à
disposer de deux gammes complètes de
produits, l’une en technologie statique, l’autre en
technologie dynamique.
Ceci donne à Piller un point de vue unique pour
conseiller ses clients sur la solution la plus
appropriée pour leur application particulière et s’il
y a lieu, fournir des systèmes complets “clé en
ce soit pour des besoins avec courte autonomie
(sur batterie ou accumulateur cinétique), avec
longue autonomie (en combinaison avec un
groupe électrogène), ou en co-génération.
Le nouvel UNIBLOCK™ UBT+
L’UBT+ ne ressemble à aucun autre onduleur.
Combinant un moteur/générateur de conception
propriétaire, avec une inductance triport à mutuelle,
cet onduleur offre une solution très simple et très
fiable de sécurisation de l’alimentation. La
technologie employée est extrêmement robuste,
elle permet un encombrement réduit et une
durée de vie sans dégradation des performances
de plus de 20 ans. Les UBT+ peuvent être
utilisés dans des environnements normaux ou
difficiles avec n’importe quel type de charge,
jusqu’à 40 MW. De multiples configurations
systèmes sont possibles. La mise en parallèle
est simple, les extensions modulaires faciles,
avec des incréments de 500 kW à 2 MW.
main”. Piller Power Systems est une filiale à part
entière du groupe multi-disciplinaire d’ingénierie
anglais, Langley Holdings plc.
(www.langleyholdings.com).
Une puissance sécurisée, 24 heures
sur 24, sur tous les continents
Partout dans le monde, des process électriques
et électroniques complexes gouvernent notre
production, nos services, le management des
données et les communications. Pour maintenir
la sécurité ou la compétitivité à l’heure de marchés
mondialisés, les systèmes doivent être efficaces
24 heures sur 24.
Cependant, les besoins varient de façon
significative. Dans certains cas, la priorité est à la
stabilisation de l’alimentation et seule une courte
autonomie est demandée. Dans d’autres cas,
des charges industrielles exigent des alimentations
capables de fournir de fortes intensités en crête,
avec une distribution en moyenne tension (HTA)
sur des sites étendus. La solution est de
sécuriser l’énergie par l’utilisation d’alimentations
sans interruption (UBT+) dont le seul et unique
but est de fournir en continu une haute qualité
d’énergie. L’onduleur UNIBLOCK™ UBT+ de
Piller offre une très grande flexibilité d’usage, que
Siège de Piller, Osterode, Allemagne.
Les UBT+ peuvent être configurés:
n En basse ou Moyenne Tension (HTA)
n
Avec une autonomie courte (accu
cinétique) ou longue (batterie)
n Pour une utilisation avec groupes
électrogènes ou de cogénération
n En version container
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Secours critique
Le principe de fonctionnement – Hybride
La charge est normalement alimentée par le
secteur via une inductance triport qui a un double
rôle d’isolement (vis-à-vis des défauts secteurs)
et de couplage. En amont la machine est vue
comme ayant un courant d’entrée presque
parfaitement sinusoïdal. Cela est obtenu sans
utiliser le moindre condensateur de puissance,
éliminant ainsi une cause fréquente de panne.
Le moteur/générateur conditionne en permanence
le courant et agit comme une source de puissance
réactive. En cas de défaut aval lors d’une coupure
secteur, le moteur/générateur devient source de
courant, sa puissance de court-circuit assure la
sélectivité en toutes circonstances sans qu’il soit
besoin de basculer sur bypass.
En cas de coupures brèves du secteur, la charge
est alimentée, via un étage onduleur basse
fréquence extrêmement robuste composés de
thyristors commutés à 50Hz, par la réserve
d’énergie. C’est cette combinaison onduleur et
moteur/générateur qui donne lieu à l’appellation
« hybride » et permet aux UBT+ d’atteindre leur
très haut niveau de fiabilité.
La réserve d’énergie peut être soit une batterie,
soit un accumulateur cinétique POWERBRIDGE™.
Il faut noter que seul PILLER propose ce choix
de la réserve d’énergie.
Les onduleurs UNIBLOCK™ UBT+ offrent un
rendement exceptionnellement élevé.
Le Moteur-Générateur UNIBLOCK™
Au coeur de chaque ASI dynamique PILLER, se
trouve un UNIBLOCK™ combinant moteur et
générateur, en une unique machine triphasée
synchrone. Les enroulements moteurs et
générateurs sont incorporés dans un stator
commun et sont excités par un rotor commun.
Sur le rotor, un bobinage « cage d’écureuil »
absorbe les harmoniques courant, indépendamment
du courant ou du facteur de puissance de la
charge. Le transfert d’énergie du moteur au
générateur se fait via un couplage magnétique
direct, sans perte et sans conversion électro-
mécanique. L’UNIBLOCK™ peut supporter des
charges très importantes et est de conception
très robuste et performante.
Fiabilité
La conception sans condensateurs de puissance
élimine le composant avec le plus fort taux de
panne à la source de nombreux incidents, parfois
catastrophiques, sur les onduleurs classiques.
Le moteur/générateur est également très
résistant aux dommages que pourraient causer
une surcharge ou n’importe quel type de défaut
électrique. Il n’utilise ni bagues ni balais et ne fait
pas appel à un jeu complexe de roulements. Les
ventilateurs électriques sont éliminés par les
pales situées en bout d’arbre de l’UNIBLOCK™,
qui assurent naturellement la ventilation de la
machine. Enfin, l’électronique de contrôle, qui
est souvent le talon d’Achille des machines
modernes, est redondante. Ces facteurs se
combinent pour donner aux onduleurs UBT+
une fiabilité inégalée.
Amélioration de la qualité du courant
L’UBT+ compense les creux de tension jusqu’à
-50% sans se déconnecter du secteur et jusqu’à
-30% sans faire appel à sa réserve d’énergie.
L’onduleur UBT+ gère facilement des charges
totalement non linéaires ainsi que des impacts
de charge de 100%, tout en maintenant une
sortie stable.
Agissant comme un filtre bi-directionnel, la
combinaison inductance triport et moteur/
générateur élimine 99% des harmoniques entre
charge et source.
Bypass
Bypass
UBT+ avec accumulateur cinétique POWERBRIDGE™.
UBT+ avec batterie externe.
POWERBRIDGE™UNIBLOCK™ Moteur Générateur
UNIBLOCK™ Moteur Générateur
Batterie
externe
Inductance triport
Inductance triport
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UNIBLOCK™ UBT+
Correction du facteur de puissance
Cette correction est naturelle pour l’UBT+. La
combinaison moteur/générateur et inductance
triport compense les facteurs de puissance trop
réactifs pour que, quelque soit le niveau de
charge, le fournisseur d’électricité voit un cos phi
unitaire ou très proche de 1. Ceci signifie l’absence
de pénalités tarifaires, l’économie de l’achat de
compensateurs et la possibilité de dimensionner
les groupes électrogènes sans surpuissance
inutile par rapport à celle des onduleurs.
Sélectivité et élimination des défauts
De par la vertu d’une impédance transitoire très
basse, qui approche celle d’un transformateur
d’alimentation, l’UBT dispose d’une forte puissance
de court-circuit intrinsèque. Concrètement cela
veut dire que l’UBT n’a pas besoin de faire appel
au secteur pour éliminer un défaut. Est ainsi
éliminé le passage sur bypass auquel ont
recours les onduleurs de technologie statique en
cas de court-circuit aval et du même coup, une
source fréquente de perte de charge. De même,
en cas de marche sur group électrogène, l’UBT
saura, seul, éliminer le défaut sans solliciter le
groupe ni causer son effondrement.
Maintenance simple
Aucun composant de l’UBT+ ne requiert de
retour usine et les exigences de maintenance
sont inférieures à celles de la plupart des
solutions alternatives. L’absence de condensateurs
de puissance ou de ventilateurs simplifie ainsi
grandement la maintenance et diminue son coût.
La durée de vie des UBT+ excède facilement les
20 ans, et ceci sans dégradation des performances.
Pales d’autoventilation
Roulement porteur
Excitation sans balais
Enroulement moteur et générateur
dans un stator commun
Rotor commun avec cage
d’écureuil filtrante
Moteur vertical avec un
encombrement au sol minimal
Moteur de lancement
Roulement guide
Caractéristiques UNIBLOCK™ UBT+
n Des modules de 500kW à 2700kW (60Hz)
n Mise en parallèle jusqu’à 40MW
n Disponible en Basse ou Moyenne Tension
n Une fiabilité inégalée (MTBF hors by-pass
supérieure au million d’heures)
n Un très haut rendement, jusqu’à 97% en
fonctionnement on-line à pleine charge,
accumulateur cinétique inclus.
n Gestion Economique de Puissance en
marche parallèle
n Se combine à tout type de moteur diesel
n Le choix de la réserve d’énergie
(batterie ou accu cinétique)
n Une autonomie sur accumulateur
cinétique plus de trois fois supérieure à
celle des autres systèmes disponibles
sur le marché, combinée au temps de
recharge le plus court
n Alimentations redondantes intégrées
d’origine
n Facteur de crête illimité et capacité
impact de charge à 100% même sur GE
n Elimination des courts-circuits sans appel
au by-pass (Icc de 14 In même en
absence secteur)
n Facteur de puissance en entrée très
proche de 1
n Neutralisation bi-directionnelle à
99% des harmoniques
n Encombrement réduit : le plus fort
ratio kW/m2 du marché
n Maintenance simple
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Roulement haut
Excitation sans bague ni balais
Rotor
Lest du rotor
Roulement bas
Une fiabilité inégalée
L’option POWERBRIDGE™
Piller propose une option sans batteries qui permet
de réduire l’encombrement global et maximise la
densité de puissance. Avec un POWERBRIDGE™,
la quantité d’énergie disponible est connue avec
certitude à chaque instant, il n’y a pas à se
préoccuper de coûts de recyclage ou de
remplacement. Les POWERBRIDGEs™ peuvent
absorber l’énergie au même taux qu’ils peuvent
la dissiper. Cela signifie une stabilité de fréquence
sans égal dans des conditions de charge
dynamique. Cela signifie également que la recharge
est très rapide. Potentiellement aussi rapide que
la décharge, elle est habituellement réglée à 4
fois le temps de décharge (par exemple 48
secondes de recharge pour une décharge de 12
secondes) pour ne pas surcharger les capacités
du réseau d’alimentation de la machine.
Les POWERBRIDGEs™ sont disponibles en version
6, 16 et 21 mégaJoules ou méga-Wattsecondes.
Cette autonomie importante – triple de celle des
solutions alternatives – réduit au minimum les
sollicitations des groupes électrogènes et permet,
en cas de coupure longue, de procéder à un
démarrage normal des groupes sans l’aide de
dispositifs spéciaux, sources de fatigue du matériel.
POWERBRIDGE™ Autonomie.
200
t(s)
150
100
100 1,000
50
0
10,000
Puissance kW
Les avantages POWERBRIDGE™
n Un encombrement jusqu’à 10 fois
moindre que pour une solution à
batteries. Pas besoin de climatisation
n Une maintenance simple les roulements
sont graissés automatiquement
n Une durée de vie sans baisse des
performances supérieure à 20 ans
n Une haute fiabilité due à un design
simple et robuste
n Une autonomie connue avec certitude
à chaque instant
n Sécurité et environnement :
l’accumulateur fonctionne dans un
environnement inerte et il n’y a pas
de contraintes particulières liées au
stockage – ni de coût de recyclage
à anticiper
n Une capacité inégalée par aucun autre
accumulateur cinétique
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