Umrichter-Schrankgeräte SINAMICS S150 75 kW bis 1200 kW ...

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SINAMICS S150
Umrichter-Schrankgeräte
Hinweise zur Antriebsdimensionierung
■ Projektierungshinweise (Fortsetzung)
Antriebe mit quadratischem Lastmoment
Antriebe mit quadratischem Lastmoment (M~n2 ), wie Pumpen
und Ventilatoren, benötigen bei Bemessungsdrehzahl das volle
Drehmoment.
Erhöhte Anlaufmomente oder hohe Laststöße treten normalerweise
nicht auf. Daher kann auf eine höhere Überlastfähigkeit
des Umrichters verzichtet werden.
Für die Auswahl eines geeigneten Umrichters für Antriebe mit
quadratischem Lastmoment gilt:
Der Bemessungsstrom des Umrichters muss mindestens so
groß sein wie der Motorstrom bei vollem Drehmoment im geforderten
Lastpunkt.
Bei Verwendung von Siemens Standardmotoren können diese
Motoren auch bei Umrichterbetrieb mit der vollen Bemessungsleistung
beaufschlagt werden. Sie werden dann nach Wärmeklasse
F ausgenutzt. Dürfen die Motoren dagegen nur nach
Wärmeklasse B ausgenutzt werden, so ist bei den Motoren eine
Leistungsreduzierung von 10% vorzunehmen.
Die Auswahl geeigneter Motoren und Umrichter für einen konkreten
Anwendungsfall wird durch das Projektierungsprogramm
SIZER unterstützt.
G_D011_DE_00024b
M /M
n
100
%
90
80
70
60
Konstantflussbereich
Bei Fremdbelüftung
10 20 30 40 50 60 70 80 f
Hz
Typischer Verlauf des zulässigen Drehmoments bei eigenbelüfteten
Motoren (z. B. 1LA) mit Bemessungsfrequenz 50 Hz
Siemens D 21.3 · Mai 2004
Feldschwächbereich
Ausnutzung nach
Wärmeklasse F
Ausnutzung nach
Wärmeklasse B
Antriebe mit konstantem Lastmoment
Die eigenbelüfteten Motoren können ihr volles Bemessungsmoment
im Dauerbetrieb nicht im gesamten Drehzahlbereich aufbringen.
Das dauernd zulässige Drehmoment nimmt mit abnehmender
Drehzahl wegen der dort geringeren Kühlwirkung ab
(siehe Diagramm).
Je nach Drehzahlstellbereich ist bei den eigenbelüfteten Motoren
eine entsprechende Momenten- und damit Leistungsreduzierung
vorzunehmen.
Bei fremdbelüfteten Motoren ist je nach Drehzahlstellbereich
keine bzw. nur eine relativ geringe Leistungsreduzierung erforderlich.
Bei Frequenzen oberhalb der Bemessungsfrequenz fn (50 Hz im
Diagramm) werden die Motoren im Feldschwächbetrieb gefahren.
Hier reduziert sich das ausnutzbare Moment mit etwa fn /f,
die Leistung bleibt konstant. Dabei ist speziell in den Steuerungsarten
mit U/f-Kennlinie auf einen ausreichenden Abstand
von ≥ 30% zum Kippmoment zu achten, das sich mit (fn /f) ² verringert.
Der Grundlaststrom des Umrichters sollte mindestens so groß
gewählt werden, wie der Motorstrom bei vollem Drehmoment im
geforderten Lastpunkt.
Die Auswahl geeigneter Motoren und Umrichter für einen konkreten
Anwendungsfall wird durch das Projektierungsprogramm
SIZER unterstützt.
Bemessungsstrom – Zulässige und nicht zulässige Motor-
Umrichter-Kombinationen
Motorbemessungsstrom größer als Umrichterbemessungsstrom:
Soll ein Motor eingesetzt werden, dessen Bemessungsstrom
größer ist als der Umrichterbemessungsstrom, bedeutet dies,
dass der Motor nur bei Teillast betrieben werden kann. Dabei ist
folgende Grenze zu beachten:
Der maximal mögliche Umrichterstrom (Überlaststrom = 1,5 x IL )
sollte größer oder gleich dem Bemessungsstrom des angeschlossenen
Motors sein.
Wird diese Dimensionierungsanweisung nicht beachtet, können
durch die geringeren Streuinduktivitäten größerer Motoren
Stromspitzen auftreten, die zu Abschaltungen führen können.
Motorbemessungsstrom deutlich kleiner als Umrichterbemessungsstrom:
Bei der verwendeten geberlosen Vektorregelung muss der Motorbemessungsstrom
mindestens ¼ des Umrichterbemessungsstromes
betragen. Bei kleineren Motorströmen ist der Betrieb
über die Regelungsart U/f-Steuerung möglich.