Thermische Überwachungen Und Überlastreaktionen - Siemens SINAMICS G150 Betriebsanleitung

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 thermische Überwachungen stehen zur Verfügung:
● i²t –Überwachung – A07805 – F30005
● Kühlkörpertemperatur – A05000 – F30004
● Chip-Temperatur – A05001 – F30025
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
Kelvin (K) eingestellt, für die Temperaturüberwachung des Kühlkörpers und der Zuluft sind 5
K eingestellt. D.h., dass 15 K bzw. 5 K 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)
Umrichter-Schrankgeräte
Betriebsanleitung, 11/2010, A5E03347384A
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).
Die Überwachung der Kühlkörpertemperatur r0037 der Leistungshalbleiter (IGBT).
Zwischen der Sperrschicht des IGBT und dem Kühlkörper können erhebliche
Temperaturdifferenzen auftreten. Diese Differenzen werden durch die Chiptemperatur
r0037 berücksichtigt und überwacht.
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!
Funktionen, Überwachungs- und Schutzfunktionen
9.4 Überwachungs- und Schutzfunktionen
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