Redundante Einspeisekonzepte - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

Grundlagen und Systembeschreibung
Projektierungshinweise
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1.6.5
1.6.6

Redundante Einspeisekonzepte

Allgemeines
In manchen Applikationen besteht zur Erhöhung der Verfügbarkeit die Forderung nach redundanten Einspeisungen für
einen Mehrmotorenantrieb bzw. DC-Verband. Diese Forderung lässt sich durch den Einsatz von mehreren unab-
hängigen, parallel auf den DC-Verband arbeitenden Einspeisungen grundsätzlich erfüllen. Fällt eine Einspeisung aus,
so ist die Versorgung des DC-Verbandes durch die verbleibende Einspeisung – in vielen Fällen sogar ohne
Betriebsunterbrechung – gewährleistet. Je nach Dimensionierung kann beim Ausfall einer Einspeisung der DC-
Verband mit der halben bis hin zur vollen Leistung weiterbetrieben werden. Die zwingenden Voraussetzungen hierfür
sind:
•
Jedes Infeed muss eine eigene Control Unit besitzen.
•
Die Control Unit eines jeden Infeeds darf nur das eigene Infeed regeln und keine zusätzlichen Motor Modules.
•
Die am DC-Verband betriebenen Motor Modules müssen aufgrund der Redundanzanforderung völlig unab-
hängig von den Infeed Modules an einer eigenen Control Unit bzw. mehreren eigenen Control Units betrieben
werden.
Der Unterschied zur Parallelschaltung von Einspeisungen zur Leistungserhöhung, wie sie im Abschnitt „Umrichter-
Parallelschaltungen" beschrieben ist, besteht darin, dass bei redundanten Einspeisungen jede Einspeisung durch eine
eigene Control Unit gesteuert wird und somit völlig autark arbeitet, während bei der Parallelschaltung von Einspeisun-
gen in der Regel eine einzige Control Unit alle parallelgeschalteten Leistungsteile steuert, die sich damit praktisch wie
eine einzige Einspeisung großer Leistung verhalten.
Hinweis:
Durch den Einsatz von mehreren unabhängigen Einspeisungen kann die Verfügbarkeit der versorgten DC-Schiene
deutlich erhöht werden. Eine 100 %-ige Ausfallsicherheit ist jedoch in der Praxis nicht erreichbar, da immer noch
Fehlerszenarien möglich sind, die zu einer Betriebsunterbrechung führen können (z. B. Kurzschluss an der DC-
Schiene). Auch wenn diese denkbaren Fehlerszenarien extrem unwahrscheinlich sind, können sie in der Praxis nie
definitiv ausgeschlossen werden.
Je nachdem, ob sich die Forderung nach Redundanz nur auf die Einspeisestromrichter selbst bezieht oder auch auf
die speisenden Transformatoren oder die speisenden Netze, ergeben sich unterschiedliche Schaltungskonzepte, die
im Folgenden gegenübergestellt und erläutert werden.
Netz
Control
Unit 1
Infeed 2
Infeed 1
M
Variante 1:
Speisung aus einem Netz mit
Zweiwicklungstransformator
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
114/562
© Siemens AG
Phasenver-
schiebung
Control
Control
30°elektr.
Unit 1
Unit 2
Infeed 1
Variante 2:
Speisung aus einem Netz mit
Dreiwicklungstransformator
Netz
Control
Unit 2
Infeed 2
M
Netz 1 Netz 2
Control
Unit 1
Infeed 2
Infeed 1
M
Variante 3:
Speisung aus zwei unabhängigen
Netzen mit zwei Transformatoren
Control
Unit 2