Berechnung Der Luftzirkulation In Einem Belüfteten Schaltschrank; Schaltschrankauslegung Und Umgebungstemperatur Des Umrichters - EPA Unidrive SP Betriebsanleitung

Sicherheits- Produkt- Mechanische
informationen informationen Installation
Jeder Umrichter ist mit einem externen EMV-Filter vom Typ 1
•
16A (4200-6119) ausgerüstet
• Bremswiderstände, die außerhalb des Schaltschranks
angebracht werden
• Maximale Umgebungstemperatur im Schaltschrank: 40°C
• Maximale Umgebungstemperatur außerhalb des
Schaltschranks: 30°C
Wärmeverlust jedes Umrichters: 147 W (siehe Abschnitt 12.1.2
Leistungsverluste auf Seite 273)
Wärmeverlust jedes externen EMV-Filters: 9,2 W (Max.)(siehe
Abschnitt 12.2.1 EMV-Filterdimensionierung auf Seite 286)
Gesamtwärmeverlust: 2 x (147 + 9.2) =312.4 W
Der Schaltschrank besteht aus lackiertem Stahlblech mit einer Dicke von
2 mm (0,079 Zoll). Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt
2
5,5W/m /°C. Nur die Vorder- und Oberseite sowie zwei Seitenwände
des Schaltschranks stehen frei für die Wärmeableitung.
Für Schaltschränke aus Stahlblech kann im allgemeinen ein Wert von
2
5,5 W/m /°C verwendet werden. Exakte Werte können Sie beim
Lieferanten des Schaltschrankmaterials erfragen. Im Zweifelsfall sollte
die Temperatur immer höher angesetzt werden.
Abbildung 3-43 Schaltschrank, der über die Vorder- und Oberseite
sowie zwei Seitenwände Wärme ableiten kann
Einsetzen der folgenden Werte:
T 40°C
int
T 30°C
int
k 5,5
P 312,4 W
Die mindestens erforderliche Wärmeableitungsfläche beträgt somit:
312.4
A = -------------------------------- -
e ( )
5.5 40 30 –
2 2
=5,68 m (61,9 Fuß ) (1 m
Sie können zwei Schaltschrankabmessungen, z.B. die Höhe H sowie die
Tiefe T willkürlich festlegen. Dann können Sie die Breite B wie folgt
berechnen:
A 2HD
–
e
W
= ------------------------- -
H + D
Durch Einsetzen von H = 2m und T = 0,6m ergibt sich eine Mindestbreite
von:
( × ×
5.68 – 2 2 0.6
W = ------------------------------------------------- -
2 0.6
+
=1,262 m (49,7 Zoll)
Falls die Schaltschrankabmessungen für den verfügbaren Platz zu groß
sind, können diese nur mit folgenden Maßnahmen verkleinert werden:
• Verwendung einer niedrigeren PWM-Taktfrequenz, um den
Wärmeverlust der Umrichter zu verringern
• Verringern der Umgebungstemperatur außerhalb des Schaltschranks
bzw. erzwungene Belüftung an der Außenseite des Schaltschranks
• Verringerung der Anzahl der im Schaltschrank untergebrachten
Umrichter
• Entfernen anderer, Wärme erzeugender Baugruppen
52
Elektrische Bedienung und Basis-
Installation Softwarestruktur parameter
2 2
= 10,9 ft )
)
Inbetrieb- SMARTCARD-
Optimierung
nahme Betrieb
Berechnung der Luftzirkulation in einem belüfteten
Schaltschrank
Die Abmessungen des Schaltschranks spielen nur für die Unterbringung
der Baugruppen eine Rolle. Das System wird durch erzwungene
Belüftung gekühlt.
Sie können das Mindestvolumen an Luft, das zur Kühlung erforderlich
ist, mit der folgenden Formel berechnen:
3kP
V = -------------------------- -
T – T
int ext
Hierbei ist:
V Luftzirkulation in m
T Erwartete Maximaltemperatur in °C außerhalb des
ext
Schaltschranks
T Maximal zulässige Temperatur in °C innerhalb des
int
Schaltschranks
P Wärmeenergie in W, die von allen Wärmequellen im
Schaltschrank
k Verhältnis von
Hierbei ist:
P der Luftdruck bei Normalnull
0
P Luftdruck am Systemstandort
I
Normalerweise sollten Werte von 1.2 bis 1.3 verwendet werden,
um auch Druckverringerungen in verschmutzten Luftfiltern zu
berücksichtigen.
Beispiel
Berechnung der Schaltschrankgröße für die folgenden Werte:
• Drei SP1403-Umrichter im Betrieb mit normaler Überlast
• Jeder Umrichter soll mit einer PWM-Taktfrequenz von 6kHz
betrieben werden
jeder Umrichter ist mit einem externen EMV-Filter vom Typ 1
•
10A (4200-6118) ausgerüstet
• Bremswiderstände, die außerhalb des Schaltschranks
angebracht werden
• Maximale Umgebungstemperatur im Schaltschrank: 40°C
• Maximale Umgebungstemperatur außerhalb des
Schaltschranks: 30°C
Wärmeverlust jedes Umrichters: 61 W
Wärmeverlust jedes externen EMV-Filters: 6,9 W (Max.)
Gesamtwärmeverlust: 3 x (61 +6,9) =203,7 W
Einsetzen der folgenden Werte:
T 40°C
int
T 30°C
int
k 1,3
P 203,7 W
Dann ist:
× ×
3 1.3 203.7
V
= -------------------------------------- -
40 30
–
3
= 79,4 m /Std. (46,9 Fuß
3.9 Schaltschrankauslegung und
Umgebungstemperatur des
Umrichters
Wird der Umrichter bei hohen Umgebungstemperaturen betrieben,
ist eine Leistungsreduzierung erforderlich.
Der Umrichter kann entweder völlig abgeschlossen oder per
Durchsteckmontage in einem geschlossenen Schaltschrank (ohne
Luftzirkulation) oder in einem gut belüfteten Schaltschrank installiert
werden. Dies macht einen erheblichen Unterschied bei der Kühlung aus.
Durch die gewählte Methode wird der Umgebungstemperaturwert (T
beeinflusst, der für jede erforderliche Leistungsreduzierung
Onboard- Erweiterte Technische Fehler-
SPS Parameter Daten diagnose
3 3
pro Stunde (1 m /Std. = 0,59 Fuß
P
o
------ -
P
l
3 3
/min) (1 m / Std. = 0,59 Fuß
Betriebsanleitung Unidrive SP
Hinweise zur
UL-Listung
3
/min)
3
/min)
)
rate