Siemens SIMOTICS GP Projektierungshandbuch
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Andere Handbücher für SIMOTICS GP:
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- Betriebsanleitung (158 Seiten) ,
- Bedienungsanleitung (56 Seiten)
Verwandte Anleitungen für Siemens SIMOTICS GP
Inhaltszusammenfassung für Siemens SIMOTICS GP
- Seite 1 Projektierungshand- buch SIMOTICS GP/SD/DP – 1LE1/5 und 1PC1/5 SIMOTICS GP/SD/DP / Version 2.1 / Siemens Projektierungshandbuch Industry Online https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109759451 Support...
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Seite 2: Rechtliche Hinweise
Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: Siemens AG Ⓟ 03/2019 Änderungen vorbehalten Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG Copyright © Siemens AG 2019. DEUTSCHLAND Alle Rechte vorbehalten... - Seite 3 Industrial Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Der Kunde ist dafür verantwortlich, unbefugten Zugriff auf seine Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke zu verhindern.
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Seite 4: Inhaltsverzeichnis
Isolationsbereiche eines Motors und deren Belastung ...... 22 1.4.3 Gegenmaßnahmen ................23 1.4.4 Isolationssysteme und Grenzwerte ..........24 Zusammenfassung ................28 Literaturverzeichnis................29 Anhang......................30 Service und Support ................ 30 Links und Literatur ................30 Änderungsdokumentation ..............31 Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 5: Umrichterbetrieb
(c) um. Der nachfolgende Elektromotor kann damit in Drehzahl und Drehmoment geregelt werden. Je nach verwendeter Einspeiseeinheit kann dabei auch Energie in das Versorgungsnetz zurückgespeist werden. Abbildung 1-1: Prinzipielle Darstellung eines Spannungszwischenkreisumrichters nach [1] Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 6: Niederspannungsumrichter
In Abbildung 1-2 ist das SINAMICS LV-Umrichter Portfolio in einer Übersicht dargestellt. Unterschieden werden dabei die drei Performancebereiche „Basic“, „General“ und „High“, in einem Leistungsbereich von 0,12 kW bis 6600 kW. Abbildung 1-2: SINAMICS LV-Umrichter Portfolio Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 7: Niederspannungsmotoren
Motorreihen entscheidend geändert hat: ein umrichtertauglicher Netzmotor ist nicht per se umrichtergeeignet, vielmehr müssen noch zusätzliche Schutzmaßnahmen optional vorgesehen werden. Zum richtigen Verständnis und zur Auswahl soll u.a. diese Ausarbeitung einen Beitrag liefern. Abbildung 1-3: SIMOTICS LV-Motor Portfolio Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 8: Lagerströme
Schließlich ist der Schmierstoff schwarz verfärbt und verhärtet (Abbildung 1-4 (a)). Zerstörung des Schmierstoffs ist ein typischer Schaden bei Stromdurchgang durch das Lager. Dieser Effekt kann vor allem bei dauergeschmierten Wälzlageranordnungen, ohne Nachschmiereinrichtung, Auswirkungen zeigen. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 9: Lagerstromarten Im Antriebssystem
Zu erkennen sind Stufen mit Anteilen der Zwischenkreisspannung ±U /6 und ±U /2 und den entsprechenden steilen Spannungsänderungen du/dt [2]. Diese Spannung stellt die Eingangsgröße für das parasitäre Netzwerk dar, dass durch die Elemente des nachfolgenden Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... - Seite 10 Lagers, ist die Folge eine Lichtbogenentladung, welche Material aus den Lagerlaufbahnen aufschmilzt oder verdampft. In Abbildung 1-7 sind die Zeitverläufe einer Common-Mode-Spannung, der Lagerspannung am de-Lager sowie der entstehende Lagerstrom exemplarisch dargestellt. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
- Seite 11 Auf der rechten Seite (b) ist die Detailvergrößerung eines an beiden Motorlagerstellen gemessenen Stromes dargestellt. Beide Stromverläufe weisen bei gleicher Amplitude zueinander eine Phasenverschiebung von 180° auf und stellen somit einen Kreisstrom dar. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
- Seite 12 Ersatzschaltbilds dargestellt. Zu erkennen sind die Kapazitäten des Motors, der Last, die Impedanzen des umgebenden Erdungssystems sowie die durch Nummern gekennzeichneten Veränderungen der möglichen Störstrompfade. Abbildung 1-9: Darstellung der Möglichkeiten zur Veränderung der Rotor-Erdstrompfade Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
- Seite 13 Einsatz von geschirmten Drehstromleitungen mit konzentrisch angeordnetem Schirm 4. • Potentialausgleich zwischen den Antriebskomponenten 3. • HF-taugliche Kontaktierung des Kabelschirms am Motoranschlusskasten und im Umrichter mittels EMV-Verschraubungen und EMV-Schirmschellen 4. Abbildung 1-10: Fallunterscheidung für unterschiedliche Rotor-Erdstrompfade Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
- Seite 14 Wirksamkeit HF-Bereich teilweise vollständig aufgehoben. In Bezug auf die vorher beschriebenen EDM-Lagerströme zeigen die Eisenkerne keine Wirkung. Abbildung 1-11: Zur Anordnung von nanokristallinen Eisenkernen am Umrichterausgang (a), exemplarische Darstellung der Wirksamkeit in Bezug auf die elektrische Lagerbelastung (b) Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
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Seite 15: Maßnahmen Zur Reduktion Von Lagerströmen
In Bezug auf den Einsatz und die Anordnung von isolierten Lagern, Wellenerdung und isolierender Kupplung sind die dazugehörigen Maßnahmen in der Übersicht von Abbildung 1-13 dargestellt [1]. Abbildung 1-13: Produktbezogene Maßnahmen zur Reduktion von Lagerströmen [1] Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... - Seite 16 Die Positionierung der Lagerisolation auf der NDE-Seite des Motors erlaubt den Einsatz einer nicht isolierenden Kupplung. Bei der Position DE ist eine isolierte Kupplung vorgeschrieben um eine Überbrückung der Lagerisolation - durch die Lastmaschine - zu verhindern. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1,...
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Seite 17: Motorgeräusche Durch Umrichterspeisung
Zu erkennen sind signifikante Frequenzanteile, angeordnet in Gruppen, mit Vielfachen der Frequenz mit der die IGBT’s des Umrichters geschaltet werden und den dazugehörigen Seitenbändern. Wie oben beschrieben werden diese Spektralanteile durch den Motor als eine Art Lautsprecher abgestrahlt. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... - Seite 18 Raumzeigermodulation sind die eingangs erwähnten Vielfachen der Schaltfrequenz erkennbar (links), bei modulierter Trägerfrequenz (Wobbeln) sind diese verschmiert (Mitte) und im Falle der optimierten Pulsmuster ergibt sich eine Verteilung ohne erkennbare Gruppierungen (rechts). Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
- Seite 19 Anstieg der Schaltverluste im Wechselrichter. Der Überlastung des Leistungsteils kann in dem Fall nur durch eine Absenkung der Durchlassverluste kompensiert werden. Dieses wird durch eine Reduktion des Ausgangsstroms (Strom-Derating) erreicht. Entsprechende Details dazu sind in [1] aufgeführt. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
- Seite 20 Flankenmodulation. Bis zum 83%-Punkt ist es damit möglich den Wechselrichter mit einer gegenüber dem Standard erhöhten Pulsfrequenz zu betreiben [1]. Abbildung 1-19: Vermeidung eines pulsfrequenzabhängigen Strom-Deratings durch Ausnutzung der Flankenmodulation bei quadratischer Lastkennlinie Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
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Seite 21: Beanspruchung Der Motorisolation
Motorwicklung bei einer langen Motorleitung [1] Die daraus entstehenden kurzzeitigen Spannungsspitzen zwischen den Motorphasen, die Spannungsüberhöhungen gegenüber dem Erdsystem und die dazugehörigen Steilheiten führen zu einer Zusatzbelastung in den verschiedenen Bereichen des Motorisolationssystems. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 22: Isolationsbereiche Eines Motors Und Deren Belastung
Bereich der Draht-Draht-Isolation. Die Induktivität der Motorwicklung führt zu einer nichtlinearen Spannungsverteilung zwischen Strangeingang und - ausgang, was zu einem signifikanten Potenzialunterschied zwischen den Drähten der Eingangswindungen führen kann, welcher dann die Grenzwerte der Draht- Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 23: Gegenmaßnahmen
Spannungsspitzen keine begrenzende Auswirkung zeigt, beeinflussen ein du/dt- Filter-VPL und ein Sinusfilter ebenso die Amplitude der auftretenden Spannung. In Abbildung 1-24 sind unterschiedliche Filtertopologien und deren Wirksamkeit zusammenfassend dargestellt. Abbildung 1-24: Zusammenfassende Darstellung der unterschiedliche Filtertopologien und deren Wirksamkeit Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 24: Isolationssysteme Und Grenzwerte
Drehmomentenreduzierung erforderlich machen können. Mindestpulsfrequenzen bei denen typischerweise eine therm. Überlastung vermieden werden kann sind in Tabelle 1-4 angegeben. Die zulässigen Drehmomente können dem Projektierungstool SIZER for Siemens Drives entnommen werden. Die unterste dort hinterlegte Betriebsfrequenz für stationären Betrieb ist 5 Hz. - Seite 25 Wärmeklasse F nach F Tabelle 1-5 Mindestpulsfrequenzen für Betrieb ohne Derating Achshöhe Mindestpulsfrequenz Umrichter ≥ 4 kHz 63 - 280 ≥ 2 kHz 315 - 355 ≥ 1,25 kHz 400 - 450 Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...
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Seite 26: Sinamics S Geräte Mit Geregelter Einspeisung (Alm, Aim) Bis 1000 Kw
11 - 18,5 22 - 45 100* 100* 100* 100* 55 - 90 110 - 500 300* 300* 300* 300* >500 - 1000 300* 300* 300* 300* * Kabellängenbegrenzung durch SINAMICS-Motormodul (siehe SINAMICS- Projektierungsanleitung) Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 27: Sinamics G/S/V Geräte Mit Ungeregelter Einspeisung (Blm, Slm) Bis 1000 Kw
(z.B: PROTOFLEX oder verglb.) Randbedingungen: a) Einzelmotorenbetrieb: AC/AC-Geräte mit einem Motor. b) Mehrmotorenbetrieb: mehrere Motormodule am gleichen Zwischenkreis (DC/AC). Jeweils ein Motor pro Motor Modul zulässig c) Für Bremsbetrieb + max. 5% Choppereinschaltdauer* zulässig Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 28: Zusammenfassung
Motorisolationssystem unterteilt sich in drei Teilbereiche – die Spannungsparameter wirken unterschiedlich in den verschiedenen Isolationsbereichen In nachfolgenden Versionen wird schrittweise eine Erweiterung des Themenumfangs sowie eine Harmonisierung mit schon bestehenden Beschreibungen und Projektierungsrichtlinien durchgeführt. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019... -
Seite 29: Literaturverzeichnis
[7] M. Kaufhold, K. Schafer, K. Bauer, A. Bethge, and J. Risse, “Interface phenomena in stator winding insulation - challenges in design, diagnosis, and service experience,” IEEE Electr. Insul. Mag., vol. 18, no. 2, pp. 27–36, 2002. Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1,... -
Seite 30: Anhang
Ausführliche Informationen zu unserem Serviceangebot finden Sie im Servicekatalog: https://support.industry.siemens.com/cs/sc Industry Online Support App Mit der App "Siemens Industry Online Support" erhalten Sie auch unterwegs die optimale Unterstützung. Die App ist für Apple iOS, Android und Windows Phone verfügbar: https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/sc/2067... -
Seite 31: Änderungsdokumentation
2 Anhang Link auf die Beitragsseite des Handbuchs https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109759451 Änderungsdokumentation Tabelle 2-2 Version Datum Änderung V1.0 06/2018 Erste Ausgabe V2.1 03/2019 Erweiterte Ausgabe Projektierungshandbuch SIMOTICS GP/SD/DP Beitrags-ID: 109759451, V 2.1, 03/2019...