Netzanforderungen; Stromversorgungen Mit Netzdrosseln; Dimensionierung Der Netzdrossel; Nennwerte - Emerson Unidrive M100 Betriebsanleitung

Sicherheitsin- Produktinfor- Mechanische
formationen mationen Installation
4.2

Netzanforderungen

Spannungspegel:
100-V-Umrichter: 100 V bis 120 V ±10 %
200-V-Umrichter: 200 V bis 240 V ±10 %
400-V-Umrichter: 380 V bis 480 V ±10 %
Anzahl der Netzphasen: 3
Maximale Netzunsymmetrie: 2 % Gegendrehfeld (entspricht einer
Unsymmetrie von 3 % zwischen den Phasen).
Frequenzbereich: 48 bis 62 Hz
Nur für die UL-Konformität muss der maximale zulässige
Netzkurzschlussstrom auf 100 kA begrenzt werden.
4.2.1 Netztypen
Alle Umrichter sind für den Einsatz an folgenden Netzformen, TN-S,
TN-C-S, TT und IT geeignet.
• Versorgungen mit Netzspannungen von bis zu 600 V können mit
Erdung auf jedem Potenzial, d. h. auf der neutralen, Mitten- oder
Eckphase (Dreieckserdung) verwendet werden.
• Geerdete Dreiecksnetze mit Anschlussspannung über 600 V
sind nicht zulässig.
Umrichter können gemäß dem Standard IEC60664-1 an Netzen
der Installationskategorie III und niedriger verwendet werden.
Das bedeutet, dass diese permanent an das Netz in Gebäuden
angeschlossen werden können. Bei Außeninstallationen müssen
zur Reduzierung von Kategorie IV auf Kategorie III zusätzliche
Überspannungsschutzmaßnahmen (Unterdrückung von
Einschwingspannungsstößen) vorgesehen werden.
Betrieb mit nicht geerdeten IT-Netzen:
Besondere Aufmerksamkeit ist geboten bei Verwendung
von internen oder externen EMV-Filtern in Verbindung mit
nicht geerdeten Netzen, da im Falle eines Erdschlusses im
WARNUNG
Motorstromkreis der Umrichter keine Fehlerabschaltung mehr
produziert und der Filter überbeansprucht werden könnte.
In diesem Fall darf entweder der Filter nicht verwendet
werden (er muss ausgebaut werden) oder es ist ein
zusätzlicher separater Motor-Erdschlussschutz vorzusehen.
Anweisungen zum Ausbau finden Sie in Abbildung 4-10
Installation der Erdungsklammer und Abbildung 4-13
Ausbau des internen EMV-Filters bei Umrichtern der
Baugröße 3. Einzelheiten zum Erdschlussschutz können
Sie beim Lieferanten des Umrichters erfragen.
Ein Erdschluss in der Netzversorgung hat keinerlei Auswirkungen.
Wenn der Motor mit einem Erdschluss im eigenen Stromkreis weiter
laufen muss, dann ist ein Eingangstrenntransformator vorzusehen,
und wenn ein EMV-Filter erforderlich ist, muss sich dieser im
Primärkreis befinden.
Bei nicht geerdeten Netzen mit mehr als einer Quelle - beispielsweise
auf Schiffen - können ungewöhnliche Gefahren auftreten. Weitere
Einzelheiten können Sie beim Lieferanten des Umrichters erfragen.
4.2.2

Stromversorgungen mit Netzdrosseln

Netzdrosseln in der Netzzuleitung vermindern die Gefahr der
Beschädigung des Umrichters auf Grund von Phasenunsymmetrien
bzw. größeren Störspannungen im Netz.
Es wird empfohlen, Netzdrosseln mit einer relativen
Kurzschlussspannung von ca. 2 % UK zu verwenden. Falls erforderlich,
können höhere Werte verwendet werden. Diese können sich
jedoch wegen des zusätzlichen Spannungsabfalls negativ auf die
Leistung des Umrichterausgangs (niedrigere Drehmomentwerte bei
höheren Drehzahlen) auswirken.
Bei allen Umrichterbaugrößen erlaubt eine Netzdrossel mit relativer
Kurzschlussspannung von ca. 2 % UK, den Einsatz des Umrichters bei
Unsymmetrien von 3,5 % durch ein Gegendrehfeld (entspricht 5 %
Unsymmetrie zwischen den Phasen).
Die folgenden Faktoren können schwerwiegende Störspannungen hervorrufen:
• Kompensationsanlagen, die sich schaltungstechnisch in
unmittelbarer Nähe des Umrichters befinden.
Unidrive M100 / M101-Betriebsanleitung
Ausgabenummer: 3
Elektrische Bedienung und Basispara-
Installation Softwarestruktur meter
Inbetrieb- Optimie- NV-Medien-
nahme rung karte
• Gleichstromantriebe größerer Leistung, ohne angemessene
Kommutierungsdrosseln am Netz.
• Direkt netzbetriebene (DOL) Motoren, die bedingt durch den
hohen Anlaufstrom einen kurzzeitigen Spannungseinbruch von
mehr als 20 % bewirken können.
Solche Störspannungen können im Eingangskreis des Umrichters
extrem hohe Stromspitzen verursachen. Dies kann zu ständigen
Fehlerabschaltungen oder im Extremfall zum Ausfall des Umrichters führen.
Umrichter mit niedrigen Leistungsnennwerten können ebenfalls für
Störspannungen anfällig sein, wenn diese Geräte an Netzen mit hoher
Kurzschlussleistung betrieben werden.
Für die folgenden Umrichterbautypen wird der Einsatz von Netzdrosseln
empfohlen, falls mindestens einer der oben aufgeführten Faktoren
zutrifft oder die Netzleistung 175 kVA überschreitet.
Modelle der Baugröße 04200133 bis 04400170 besitzen eine interne
Zwischenkreisdrossel, sodass für diese Modelle keine Netzdrosseln
erforderlich sind, es sei denn, es treten extreme Phasenunsymmetrien
oder besonders schlechte Netzverhältnisse auf.
Jeder Umrichter muss bei Bedarf mit eigenen Netzdrosseln ausgerüstet
sein. Es sollten drei einzelne einphasige oder eine dreiphasige
Netzdrossel verwendet werden.
Nennströme für Netzdrosseln
Die Ströme für Netzdrosseln sollten wie folgt dimensioniert werden:
Nennstrom:
Darf den Eingangsdauernennstrom des Umrichters nicht unterschreiten
Wiederholt auftretender Spitzenstrom:
Darf den doppelten Eingangsdauernennstrom des Umrichters nicht
unterschreiten
4.2.3

Dimensionierung der Netzdrossel

Die (bei Y%) erforderliche Induktivität kann mit der folgenden Gleichung
berechnet werden:
Y V 1
 
L = --------- - ------ - ----------- -
100 2fI
3
Hierbei gilt:
I = Eingangsnennstrom des Umrichters (A)
L = Induktivität (H)
f = Netzfrequenz (Hz)
V = Leiterspannung
4.3

Nennwerte

Der Eingangsstrom wird durch die Netzspannung und die Netzimpedanz
beeinflusst.
Typischer Eingangsstrom
Die Werte für den typischen Eingangsstrom werden hier als Grundlage
für die Berechnung der Leistungsaufnahme und der Verlustleistung
verwendet.
Diese Werte gelten für ein Netz ohne Phasenunsymmetrien.
Maximaler Dauereingangsstrom
Für die Auslegung der Kabelquerschnitte und Sicherungen, wird der
typische Eingangsstrom verwendet. Diese Werte gelten für den
ungünstigsten Fall bei widriger Stromversorgung mit hohen Unsymmetrien.
Der für den maximalen Dauereingangsstrom angegebene Wert gilt nur
für eine der Eingangsphasen. Der in den anderen beiden Phasen
fließende Strom ist bedeutend niedriger.
Die Werte für den maximal zulässigen Eingangsstrom gelten für
Netze mit einer Unsymmetrie von 2 % Gegendrehfeld und für den in
Tabelle 4-2 angegebenen Fehlerstrom.
Tabelle 4-2 Für die Berechnung der maximalen Eingangsströme
verwendeter Netzkurzschlussstrom
Gerätetyp
Alle
Erweiterte Technische Fehlerdia-
Parameter Daten gnose
Symmetrischer Fehlerstrom (kA)
100
UL-Proto-
koll
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