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Siemens SINAMICS DCM Kompaktbedienanleitung
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Siemens SINAMICS DCM Kompaktbedienanleitung

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Verwandte Anleitungen für Siemens SINAMICS DCM

Inhaltszusammenfassung für Siemens SINAMICS DCM

  • Seite 3 Hinweise Anwendungsbereich 12-puls-Parallelschaltung 12-puls-Serienschaltung SINAMICS DCM 12-puls-Anwendungen Umschaltung der Leistungsteiltopologie - Option S50 Kompaktbedienanleitung 09/2015 A5E34871844G...
  • Seite 4 Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft.
  • Seite 5 Topologien ..........................11 Projektierung ........................... 13 3.2.1 Leistungserhöhung durch Parallelschaltung ................14 3.2.1.1 Parallelschaltung von weiteren SINAMICS DCM Geräten in 6-puls-Schaltung ..... 14 3.2.1.2 Parallelschaltung von weiteren SINAMICS DCM Einheiten in 12-puls-Schaltung ....15 3.2.2 Voraussetzung auf der Geräteseite ..................16 3.2.3...
  • Seite 6 Inhaltsverzeichnis 12-puls-Anwendungen Kompaktbedienanleitung, 09/2015, A5E34871844G...
  • Seite 7 Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtsverhältnisses und ändert diese auch nicht ab. Der jeweilige Kaufvertrag stellt die gesamte Verpflichtung der Division Process Industries and Drives PD der Siemens AG dar. Die in dem Vertrag zwischen den Parteien festgelegte Gewährleistung ist die einzige von der Division Process Industries and Drives PD übernommene Gewährleistung.
  • Seite 8 Hinweise 12-puls-Anwendungen Kompaktbedienanleitung, 09/2015, A5E34871844G...
  • Seite 9 Anwendungsbereich Diese Applikationsschrift gibt Hilfestellung zu SINAMICS DCM Stromrichtern in 12-puls- Anwendungen. Für die Lektüre dieser Applikationsschrift wird der Inhalt der Betriebsanleitung des SINAMICS DCM als bekannt vorausgesetzt. Folgende Stromrichtertopologien werden behandelt: ● 12-pulsiger Parallel-Betrieb Dieser Betrieb wird vor allem bei höheren Leistungen verwendet, um geringere Netzrückwirkungen zu erreichen.
  • Seite 10 Anwendungsbereich 12-puls-Anwendungen Kompaktbedienanleitung, 09/2015, A5E34871844G...
  • Seite 11 12-puls-Parallelschaltung Topologien Topologie Die folgende Abbildung zeigt die Topologie einer 12-pulsigen Parallelschaltung. Bild 3-1 12-pulsige Parallelschaltung (1), Prinzipschaltbild 12-puls-Anwendungen Kompaktbedienanleitung, 09/2015, A5E34871844G...
  • Seite 12 12-puls-Parallelschaltung 3.1 Topologien Die folgende Abbildung zeigt die Topologie einer 12-pulsigen Parallelschaltung, wo zu jedem der beiden 12-pulsig parallel geschalteten Stromrichter ein weiterer 6-pulsig parallel geschaltet ist. Bild 3-2 12-pulsige Parallelschaltung (2), Prinzipschaltbild Hinweis Wenn dem Master-Stromrichter weitere Stromrichter parallel geschaltet werden, dann muss auch dem Slave-Stromrichter die gleiche Anzahl von Stromrichtern parallel geschaltet werden.
  • Seite 13 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/26041969) Bild 3-3 nicht zulässige Parallelschaltung Es ist aber zulässig, Geräte nach Bild 3-4 Parallelschaltung von weiteren SINAMICS DCM Geräten in 6-puls-Schaltung (Seite 14) oder Bild 3-5 Parallelschaltung von weiteren SINAMICS DCM Einheiten in 12-puls-Schaltung (Seite 15) parallel zu schalten.
  • Seite 14 Parallelschaltung von weiteren SINAMICS DCM Geräten in 6-puls-Schaltung Den SINAMICS DCM Geräten der 12-puls-Einheit (Master M1 und Slave S1) können maximal je 5 weitere SINAMICS DCM Geräte (M1P1 bis M1P5 und S1P1 bis S1P5) in 6- puls-Schaltung parallel geschaltet werden (Details zur 6-pulsigen Parallelschaltung siehe SINAMICS DCM Betriebsanleitung, Kapitel "Parallel- und Serienschaltung von Geräten").
  • Seite 15 ● Nachteil: Glättungsdrosseln zur Vermeidung einer höheren Welligkeit des Stromes sind nötig. 3.2.1.2 Parallelschaltung von weiteren SINAMICS DCM Einheiten in 12-puls-Schaltung Der 12-puls-Einheit (Master M1 und Slave S1) können maximal 2 weitere 12-puls--Einheiten (M2, S2 und M3, S3) gleichstromseitig parallel geschaltet werden, wobei die parallel geschalteten Einheiten den Sollwerten des ersten Masters folgen.
  • Seite 16 Seiten möglichst gleichmäßig verteilt. Es ist ein Potenzialausgleich vorzusehen und der Schirm ist auf beiden Seiten flächig auf Erde aufzulegen. Alle SINAMICS DCM müssen gleichen Softwarestand haben. Glättungsdrossel Da die Augenblickswerte der Ausgangsspannungen der Geräte infolge der unterschiedlichen Phasenlage der Netzeinspeisung differieren, ist vor der Parallelschaltung der Geräte auf der...
  • Seite 17 Motor anliegende Spannung gemessen. Über Parameter p51854 = 1 wird die externe Spannungsmessung über Analogeingang AI2 an X177.29-30 aktiviert. p51855 dient zur Skalierung des über X177.29-30 (AI2) gemessenen Analogwertes. Siehe Funktionsplan 6902 im Listenhandbuch SINAMICS DCM. 3.2.3 Auslegung des Stromrichtertransformators...
  • Seite 18 = 4 % bis 6 % Typenleistung Transformator: S = UN × 1,35 × 1,05 × Id × 2 Anwendung mit Trenntransformator 1) Transformator 2) Überspannungsschutz 4) SINAMICS DCM 5) Glättungsdrossel 6) Gleichstrommotor 7) Kommutierungsdrossel 8) Stromsollwertvorgabe = Nennspannung speisendes Netz am Stromrichtereingang = Gleichstrom eines Teilstromrichters (½...
  • Seite 19 12-puls-Parallelschaltung 3.2 Projektierung 3.2.4 Dimensionierung der Glättungsdrosseln WARNUNG Die richtige Dimensionierung der Glättungsdrossel ist sehr wichtig und sollte von Personen mit ausreichenden Kenntnissen zu 12-Puls-Anwendungen gemacht werden. Wenn die Induktivität der Glättungsdrossel zu klein ist, kommt es anstelle von 60° langen Stromblöcken zur Ausbildung von 30°...
  • Seite 20 Informationen zur Berechnung der abzuleitenden Energie in den verschiedenen Betriebsfällen und technische Daten zu SICROWBAR 7VV3002 siehe in Betriebsanleitung, SICROWBAR 7VV3002. Link im Internet: Betriebsanleitung SICROWBAR Überspannungsschutz 7VV3002 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/ps/13450/man) Empfohlen wird eine Auslegung für 10000 Schaltspiele. 12-puls-Anwendungen Kompaktbedienanleitung, 09/2015, A5E34871844G...
  • Seite 21 Fa. BENDER Inbetriebnahme Die Inbetriebnahme aller Stromrichter ist grundsätzlich so durchzuführen wie im Kapitel Inbetriebnahme in der SINAMICS DCM DC Converter Betriebsanleitung beschrieben. Die Einstellungen laut Kapitel Festlegen der Betriebsart (Seite 22) und Kapitel Zusätzliche Parametereinstellungen (Seite 23) sind der Durchführung der Inbetriebnahme (Kapitel Inbetriebnahme durchführen (Seite 24)) vorzunehmen.
  • Seite 22 Festlegen der Betriebsart Zwei Betriebsarten werden unterstützt: Betrieb mit Steuerwinkelschnittstelle (p51799 = 0 oder p51799 = 21) ● Master (SINAMICS DCM 1): Drehzahlregelung, Ankerstromregelung und Feldstromregelung ● Slave (SINAMICS DCM 2): Ankerstromregelung Der Master ermittelt den theoretischen Steuerwinkel und gibt ihn an seinen eigenen Steuersatz und an den Steuersatz des Slaves weiter.
  • Seite 23 Master p50100 Motornennstrom Motornennstrom / Anzahl gleich wie am Master der SINAMICS DCM p50357 Schwelle für Tachobruch anwendungsspezifisch 100 % (Überwachung Tachobruch nicht aktiv) Wenn die Anzahl der betriebsbereiten Leistungsteile bei n+m Betrieb kleiner als der p51802 eingestellte Wert ist, kommt es zur Fehlermeldung F60044 und anschließend zur Abschaltung (AUS2).
  • Seite 24 Wenn die Induktivität der Glättungsdrossel zu klein ist, kann es zur Zerstörung von Thyristoren kommen. Inbetriebnahme am Master-Stromrichter und am Slave-Stromrichter, wie in der SINAMICS DCM DC Converter Betriebsanleitung beschrieben, durchführen (Inbetriebnahmeschritte 1 bis einschließlich 8): ● Bei Inbetriebnahme mit dem Bedienfeld BOP20: Inbetriebnahmeschritte durchführen...
  • Seite 25 Anzahl der SINAMICS DCM p51591 gleich wie am Master Reduktionsfaktor p51596 Drosselwiderstand tatsächlicher Drosselwiderstand × gleich wie am Master halbe Anzahl der SINAMICS DCM p51594 Glättungsinduktivi- tatsächliche Drosselinduktivität × hal- gleich wie am Master tät L be Anzahl der SINAMICS DCM p51595...
  • Seite 26 = p50111 ermittelt Saug Sind mehrere Geräte parallel geschaltet, so sind die ermittelten Werte entsprechend Tabelle (* halbe Anzahl der SINAMICS DCM) einzustellen. Die Werte der Stromregelung sind manuell zu prüfen. Parameter Master Slave bzw. parallele Geräte...
  • Seite 27 12-puls-Serienschaltung Topologien 4.1.1 12-pulsige Serienschaltung zweier SINAMICS DCM Topologie Die folgende Abbildung zeigt die Topologie einer 12-pulsigen Serienschaltung zweier SINAMICS DCM. Bild 4-1 12-pulsige Serienschaltung (1), Prinzipschaltbild Die folgende Abbildung zeigt die Topologie einer 12-pulsigen Serienschaltung, wo zu jedem der beiden 12-pulsig in Serie geschalteten Stromrichter ein weiterer parallel geschaltet ist.
  • Seite 28 12-puls-Serienschaltung 4.1 Topologien Bild 4-2 12-pulsige Serienschaltung (2) , Prinzipschaltbild Betriebsarten Es gibt 2 Betriebsarten: ● Betrieb mit gleichen Zündzeitpunkten (p51799 = 41): Beide Teilstromrichter werden immer exakt zum gleichen Zeitpunkt gezündet. Der Zündzeitpunkt wird vom Master berechnet und über die Parallelschaltschnittstelle zum Slave übertragen.
  • Seite 29 12-puls-Serienschaltung 4.1 Topologien Anmerkung Wenn die beiden Teilstromrichter im Betrieb mit Folgesteuerung arbeiten, ist die Stromwelligkeit deutlich höher als bei Betrieb mit gleichen Zündzeitpunkten. Die Stromwelligkeit entspricht in diesem Fall ungefähr der Stromwelligkeit bei 6-puls-Betrieb. Vor allem bei älteren Motoren kann diese Welligkeit bei hohen Strömen unter Umständen zu Problemen (z.
  • Seite 30 12-pulsige Serienschaltung: gesteuerte Stromrichter + ungesteuerte Stromrichter Topologie Die folgende Abbildung zeigt die Topologie einer 12-pulsigen Serienschaltung eines SINAMICS DCM 2-Quadrant-Gerätes und eines Diodengleichrichters. (Thyristorbrücke B6 + Diodengleichrichter) Anmerkung: Die Eingangswechselspannung des gesteuerten Stromrichters soll dabei um 10 % bis 15 % höher sein als am ungesteuerten Stromrichter, damit der Strom sicher zu 0 abgebaut werden...
  • Seite 31 4.2 Projektierung Projektierung 4.2.1 Leistungserhöhung durch Parallelschaltung Dem SINAMICS DCM 12-puls-Serien-Master-Gerät und dem 12-puls-Serien-Slave-Gerät können zur Erhöhung des Ausgangsstroms weitere Geräte parallel geschaltet werden. Die maximal mögliche Konfiguration ist 2 Gruppen in Serie bestehend aus je 3 parallel geschalteten Geräten.
  • Seite 32 Master-Gerätes um 30° nacheilt. Diese Phasenzuordnung ist gegebenenfalls durch eine Messung zu überprüfen. Stromrichtergeräte SINAMICS DCM Softwarestand V1.2 oder höher. Alle SINAMICS DCM müssen gleichen Softwarestand haben. Symmetrierwiderstand Bei 12-pulsiger Serienschaltung müssen parallel zu den beiden in Serie geschalteten Einzelstromrichtern Symmetrierwiderstände geschaltet werden, durch welche mindestens ein Strom in Höhe des maximalen Thyristor-Sperrstromes fließt.
  • Seite 33 Erfassung direkt an den Motorklemmen abgegriffen werden. Dabei sind folgende Unterschiede zu beachten: ● Interne Ankerspannungserfassung (p51854 = 0) Jeder SINAMICS DCM erfasst seine eigene Ausgangsspannung (C-D) und verwendet diese als Ankerspannung. DC Converter: Die Ausgangsspannung ist geräteintern verdrahtet.
  • Seite 34 6) Gleichstrommotor 8) Parallelschaltschnittstelle 9) Symmetrierwiderstand = Nennspannung speisendes Netz am Stromrichtereingang = Gleichstrom durch beide SINAMICS DCM - Geräte und Motor Bild 4-5 Auslegung Stromrichtertransformator an übergeordnete Spannungsebene Transformator: Für den Anschluss an das Netz einer übergeordneten Spannungsebene wird ein eigener Dreiwicklungs-Stromrichtertransformator eingesetzt.
  • Seite 35 7) Kommutierungsdrossel 8) Parallelschaltschnittstelle 9) Symmetrierwiderstand = Nennspannung speisendes Netz am Stromrichtereingang = Gleichstrom durch beide SINAMICS DCM - Geräte und Motor Bild 4-6 Auslegung Stromrichtertransformator an Niederspannung Transformator: Bei einer vorhandenen Niederspannungsschiene wird vor den Stromrichter des Slaves für eine 30° Phasenverschiebung nacheilend ein Trenntransformator mit dem Spannungsübersetzungsverhältnis 1:1 eingesetzt.
  • Seite 36 12-puls-Serienschaltung 4.2 Projektierung Erdschluss zu einer weit höheren Spannung gegen Erde im System kommen kann. Weiters kann es zum Beispiel bei fehlerhafter Funktion der Symmetrierwiderstände oder eines der Stromrichter zu unzulässiger Erhöhung der Thyristorsperrspannungen kommen. Deshalb darf bei keinem Gerät die maximale Eingangsspannung abhängig von der Gerätetype entsprechend der folgenden Tabelle überschritten werden: Gerätetype Max.
  • Seite 37 Informationen zur Berechnung der abzuleitenden Energie in den verschiedenen Betriebsfällen und technische Daten zu SICROWBAR 7VV3002 siehe in Betriebsanleitung, SICROWBAR 7VV3002. Link im Internet: Betriebsanleitung SICROWBAR Überspannungsschutz 7VV3002 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/17635427/133300) Empfohlen wird eine Auslegung für 10000 Schaltspiele. 12-puls-Anwendungen Kompaktbedienanleitung, 09/2015, A5E34871844G...
  • Seite 38 Fa. BENDER Inbetriebnahme Die Inbetriebnahme aller Stromrichter ist grundsätzlich so durchzuführen wie im Kapitel Inbetriebnahme in der SINAMICS DCM DC Converter Betriebsanleitung beschrieben. Die Einstellungen laut Kapitel Zusätzliche Parametereinstellungen (Seite 39) sind Durchführung der Inbetriebnahme vorzunehmen. Siehe Kapitel Inbetriebnahme durchführen (Seite 41) Zur Einstellung benützen Sie...
  • Seite 39 = 0 an allen übrigen Geräten Hinweis: beachten Sie die korrekte Einstellung von p50076[..] im Zusammenspiel mit r50072[..], wie im Listenhandbuch unter p50076[..] beschrieben. Tabelle 4- 3 Bei 12-pulsiger Serienschaltung von SINAMICS DCM Stromrichtern mit einem ungesteuerten Gleichrichter: Parameter Master parallele Geräte...
  • Seite 40 Master p50100 Motornennstrom Motornennstrom / Anzahl gleich wie am Master der SINAMICS DCM p50165 Momentenrichtungswechsel Freigabe 0 oder 1 gleich wie am Master Wenn die Anzahl der betriebsbereiten Leistungsteile bei n+m Betrieb kleiner als der p51802 eingestellte Wert ist, kommt es zur Fehlermeldung F60044 und anschließend zur Abschaltung (AUS2).
  • Seite 41 4.3 Inbetriebnahme 4.3.2 Inbetriebnahme durchführen Inbetriebnahme am Master-Stromrichter und am Slave-Stromrichter, wie in der SINAMICS DCM DC Converter Betriebsanleitung beschrieben (Inbetriebnameschritte 1 bis einschließlich 8), durchführen: ● Bei Inbetriebnahme mit dem Bedienfeld BOP20: Inbetriebnahmeschritte durchführen ● Bei Inbetriebnahme mit dem Bedienfeld AOP30: Menüpunkt "Antriebsinbetriebnahme"...
  • Seite 42 Die Werte der Parameter der obigen Tabelle müssen vom Master-Stromrichter manuell auf den Slave-Stromrichter übertragen werden. Anschließend werden die weiteren Optimierungsläufe, beginnend mit dem Optimierungslauf für die Drehzahlregelung, am Master-Stromrichter durchgeführt. Tabelle 4- 5 Bei 12-pulsiger Serienschaltung von SINAMICS DCM Stromrichtern mit einem ungesteuerten Gleichrichter Parameter Master parallele Geräte...
  • Seite 43 Umschaltung der Leistungsteiltopologie - Option S50 Hinweis Der SINAMICS DCM kann nur im Herstellerwerk mit der Option S50 ausgerüstet bzw. nachgerüstet werden. Bei bestimmten Anwendungen besteht die Anforderung, während des Betriebes per Steuerbefehl zwischen zwei verschiedenen Leistungsteiltopologien (z. B. zwischen 12-puls- Parallelschaltung und 12-puls-Serienschaltung) umzuschalten.
  • Seite 44 Zündimpulssperre durchgeführt, dann wird die Hardware durch die Schütze umgeschaltet. Mit der Rückmeldung der aktiven Leistungsteiltopologie werden die Zündimpulse und Regler wieder freigegeben. Während der Zeit der Regler- und Zündimpulssperre ist der SINAMICS DCM im Betriebszustand o1.8. Die Dauer der stromlosen Pause während des Umschaltvorganges wird hauptsächlich durch die Dauer der Hardwareumschaltung durch die Schütze bestimmt.
  • Seite 45 Umschaltung der Leistungsteiltopologie - Option S50 Es sind zwei Zeiten parametrierbar: p51792 Stabilisierungszeit der Rückmeldung der aktuellen Leistungsteiltopologie Eine Änderung des Rückmeldesignals wird nur wirksam, wenn das Signal länger als die Stabilisierungszeit ununterbrochen den neuen Zustand hat. Während dieser Zeit bleibt der bisherige Zustand wirksam. p51793 Maximaldauer der Umschaltung Nach Ablauf dieser Zeit muss die Rückmeldung der aktiven Leistungsteiltopolo-...
  • Seite 46 ● Wenn Leistungsteiltopologie 2 angewählt ist, – muss die Option S50 vorhanden sein – muss die Masterfunktion am selben SINAMICS DCM parametriert sein wie bei Leistungsteiltopologie 1 – darf kein "n+m"-Betrieb parametriert sein (d. h. es muss p51803 = 0 sein) ●...
  • Seite 47 Index Parallelschaltung 12-pulsig, 11 Serienschaltung 12-pulsig, 30 6-pulsig, 27 12-puls-Anwendungen Kompaktbedienanleitung, 09/2015, A5E34871844G...