Thermische Überwachungen Und Überlastreaktionen - Siemens SINAMICS G150 Betriebsanleitung

06/05
9.4.2 Thermische Überwachungen und Überlastreaktionen
Beschreibung
Vordergründige Aufgabe bei der thermischen Leistungsteilüberwachung ist,
kritische Zustände zu erkennen. Es stehen nach Überschreiten von Warnschwellen
parametrierbare Reaktionsmöglichkeiten zur Verfügung, die ein weiteres Betreiben
(z. B. mit reduzierter Leistung) ermöglichen und ein sofortiges Abschalten
verhindern. Die Parametriermöglichkeiten stellen dabei jedoch nur Eingriffe
unterhalb der Abschaltschwellen dar, die Anwenderseitig nicht verändert werden
können.
Folgende thermischen Überwachungen stehen zur Verfügung:
• i²t –Überwachung – A07805 – F30005
Die i²t -Überwachung dient dem Schutz von Komponenten, die eine im
Vergleich zu den Halbleitern große thermische Zeitkonstante aufweisen. Eine
Überlast im Hinblick auf i²t liegt vor, wenn die Umrichterauslastung r0036 einen
Wert größer 100 % anzeigt (Auslastung in % bezogen auf Nennbetrieb).
• Kühlkörpertemperatur – A05000 – F30004
Die Überwachung der Kühlkörpertemperatur r0037 der Leistungshalbleiter
(IGBT).
• Chip-Temperatur – A05001 – F30025
Zwischen der Sperrschicht des IGBT und dem Kühlkörper können erhebliche
Temperaturdifferenzen auftreten. Diese Differenzen werden durch die
Chiptemperatur r0037 berücksichtigt und überwacht.
Bei Auftreten einer Überlast hinsichtlich einer dieser drei Überwachungen erfolgt
zuerst eine Warnung. Die Warnschwelle p0294 (i²t-Überwachung) ist relativ zu den
Abschaltwerten parametrierbar.
Beispiel
Die Warnschwelle für die Temperaturüberwachung der Chiptemperatur ist ab Werk
auf 15 °C eingestellt, für die Temperaturüberwachung des Kühlkörpers und der
Zuluft sind 5 °C eingestellt. D.h., dass 15 °C bzw. 5 °C unterhalb der
Abschaltschwelle die Warnung "Übertemperatur, Überlast" ausgelöst wird.
Gleichzeitig mit der Warnung erfolgt die Einleitung der parametrierten Reaktionen
über p0290. Mögliche Reaktionen dabei sind:
• Reduktion der Pulsfrequenz (p0290 = 2, 3)
Dies ist eine sehr wirksame Methode Verluste im Leistungsteil zu reduzieren,
da die Schaltverluste einen sehr hohen Anteil an den Gesamtverlusten
aufweisen. In vielen Anwendungsfällen kann eine temporäre Verringerung der
Pulsfrequenz zu Gunsten einer Aufrechterhaltung des Prozesses toleriert
werden.
Nachteil:
Durch die Pulsfrequenzreduktion wird die Stromwelligkeit erhöht, das eine
Vergrößerung des Momentenrippels an der Motorwelle (bei kleinem
Trägheitsmoment) und eine Erhöhung des Geräuschpegels zur Folge haben
kann. Auf die Dynamik des Stromregelkreises hat die Pulsfrequenzreduktion
keinen Einfluss, da die Abtastzeit der Stromregelung konstant bleibt!
SINAMICS G150
Betriebsanleitung
Funktionen, Überwachungs- und Schutzfunktionen
9-35