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

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Motoren
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SINAMICS S150
Umrichter-Schrankgeräte
■ Projektierungshinweise (Fortsetzung)
Isolationsbeanspruchung der Motorwicklungen
Da die Wicklungsbeanspruchung des Motors sehr stark vom
verwendeten Kabeltyp und von der Kabellänge abhängig ist,
sind die in den Projektierungshinweisen angeführten maximal
zulässigen Leitungslängen zu beachten.
Lagerströme
Um den Motor mit möglichst sinusförmigen Strömen zu beaufschlagen
(Laufruhe, Pendelmomente, Zusatzverluste) ist eine
hohe Taktfrequenz der Ausgangsspannung erforderlich. Die
hierbei entstehenden steilen Spannungsimpulse verursachen in
den vorhandenen Kapazitäten (Motorzuleitungen und Motorwicklungen)
kapazitive Umladeströme. Dieser physikalische Effekt
zeigt sich besonders bei größeren Motoren. Hierbei kann
sich der Stromkreis über die Lager schließen und die hochfrequenten
kapazitiven Stromimpulse können im ungünstigsten Fall
die Lager beschädigen. Um diese Gefahr auszuschließen, wird
bei den umrichtergespeisten Motoren empfohlen, die Lager auf
der B-Seite des Motors isoliert auszuführen.
Das isolierte Lager ist Standard bei allen Motoren 1LA8/1PQ8
die für Umrichterbetrieb gekennzeichnet sind.
Bei Motoren 1LG4/1LG6 ist ab Baugröße 280 ein isoliertes Lager
auf der B-Seite als Option erhältlich (Kurzangabe L27).
Zusätzliche Maßnahmen, Lagerströme weiter zu reduzieren sind
der Einsatz geschirmter Motorkabel sowie eine gute Erdung des
Motorgehäuses. Dabei wird empfohlen, die Erdleitung vom Motor
direkt zum Umrichter zu führen.
Da es sich hier um hochfrequente Vorgänge handelt, müssen
Unsymmetrien in den Stromkreisen so gering wie möglich gehalten
werden. Es sollten ausschließlich symmetrische mehradrige
Motorkabel verwendet werden (keine Einleiterkabel und auch
keine Vierleiterkabel einsetzen!). Der Erdanschluss (Schutzleiter,
PE) muss im Motorkabel symmetrisch angeordnet sein, um
Lagerströme mit Grundfrequenzen zu verhindern. Die Symmetrie
des PE-Leiters wird durch einen Leiter erreicht, der alle Phasenleiter
umgibt oder einem Kabel mit symmetrischer Anordnung
der drei Phasenleiter und drei Erdleiter.
Siemens D 21.3 · Mai 2004
Betrieb von Motoren in der Zündschutzart „d“
Asynchronmotoren 1MJ lassen sich als explosionsgeschützte
Motoren in Zündschutzart druckfeste Kapselung EEx de IIC sowohl
am Netz als auch am Umrichter betreiben.
Entsprechend den Prüfungsrichtlinien müssen die Motoren 1MJ
mit Kaltleitern ausgerüstet sein.
Werden Motoren 1MJ an Umrichtern angeschlossen, so sind sie,
wie die Motoren 1LA gleicher Leistung, je nach Lastkennlinie in
ihrem maximal zulässigen Drehmoment bei Ausnutzung nach
Wärmeklasse B zu reduzieren.
Motoren 1MJ haben standardmäßig einen Klemmenkasten in
Zündschutzart erhöhte Sicherheit EEx e II.
Betrieb mit und ohne Drehzahlistwert-Rückführung
Bei der Drehzahlgenauigkeit ist der Regelbereich des Antriebes
zu beachten.
Liegt der Drehzahlregelbereich über 5% der Nenndrehzahl, so
liegt die Regelgenauigkeit der geberlosen Vektorregelung bei
etwa 0,2 x fSchlupf. Unter Berücksichtigung der Schlupfwerte von
Standardmotoren im Leistungsbereich von 75 kW bis 1200 kW
ergibt sich somit eine Drehzahlgenauigkeit von < 0,2%. Im Drehzahlregelbereich
unterhalb von 5% der Nenndrehzahl liegt die
Regelgenauigkeit bei etwa der Schlupffrequenz des Motors,
d. h. bei etwa 1%.
Die Umrichter SINAMICS S150 können mit und ohne Drehzahlistwert-Rückführung
betrieben werden.
Der Einsatz von Gebern zur Erfassung des Motor-Drehzahlistwertes
wird empfohlen bei:
• hohen Anforderungen an die Dynamik und Drehmomentgenauigkeit
• höchste Drehzahlgenauigkeit
• Einhaltung eines definierten Drehmomentes bei Drehzahlen
unterhalb 5% der Motornenndrehzahl.