Lastspiele; Allgemeines; Standardlastspiele - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

1.13 Lastspiele

1.13.1

Allgemeines

In vielen Anwendungen, insbesondere Konstantmoment-Anwendungen, werden von drehzahlveränderbaren Antrieben
Überlastreserven gefordert.
Die Überlastreserven können gelegentlich benötigt werden, z. B. um
• Losbrechmomente beim Anfahren zu überwinden,
• kurzzeitige Beschleunigungsmomente aufzubringen, oder
• Antriebe in Notsituationen schnell stillsetzen zu können.
Die Überlastreserven können aber auch periodisch benötigt werden, z. B. innerhalb von regelmäßig wiederkehrenden
Lastspielen bei
• Scheren,
• Schwungradpressen und Servopressen,
• Zentrifugen,
• Prüfständen für die Automobilindustrie,
• Fahrgeschäften in Vergnügungsparks.
Damit die benötigten Überlastreserven von den Umrichtern und Wechselrichtern zur Verfügung gestellt werden können,
dürfen die Geräte vor und nach den Überlastphasen nicht an der Grenze ihrer thermischen Auslastung betrieben
werden. Deshalb muss bei Antrieben, die Überlastreserven fordern, der Grundlaststrom gegenüber dem thermisch
dauernd zulässigen Bemessungsstrom abgesenkt werden. Je weiter der Grundlaststrom gegenüber dem Be-
messungsstrom abgesenkt wird, desto größer sind die thermischen Reserven für die Überlastphasen.
1.13.2

Standardlastspiele

Für die Umrichter-Einbaugeräte SINAMICS G130, die Umrichter-Schrankgeräte SINAMICS G150 und S150 sowie für
die Motor Modules SINAMICS S120 (Chassis und Cabinet Modules) ist die Überlastfähigkeit durch zwei Standard-
lastspiele definiert:
• Lastspiel für geringe Überlast (Low Overload LO) mit einem gegenüber dem Bemessungs-Ausgangsstrom
geringfügig (3 %......6 %) abgesenkten Grundlaststrom I
• Lastspiel für hohe Überlast (High Overload HO) mit einem gegenüber dem Bemessungs-Ausgangsstrom
stärker (10 %.....25 %) abgesenkten Grundlaststrom I
Die unten angegebenen Diagramme zeigen die Lastspieldefinitionen für Betrieb mit geringer Überlast und hoher
Überlast.
• Dem Grundlaststrom I
• Dem Grundlaststrom I
Der maximal mögliche Kurzzeitstrom des Lastspiels geringe Überlast ist mit 1,5
als der maximal mögliche Kurzzeitstrom des Lastspiels hohe Überlast mit 1,6
mögliche Ausgangsstrom I
fest hinterlegt und kann daher grundsätzlich nicht – auch nicht kurzfristig – überschritten werden.
Die Werte für die Grundlastströme I
den entsprechenden Katalogen oder den gerätespezifischen Kapiteln dieses Projektierungshandbuches zu entneh-
men.
Die Kurzzeitströme gelten unter der Voraussetzung, dass der Umrichter vor sowie nach der Überlastphase mit seinem
entsprechenden Grundlaststrom beaufschlagt wird, wobei jeweils eine Lastspieldauer von 300 s zugrunde gelegt ist.
Weitere Voraussetzung ist, dass der Umrichter mit seiner werkseitig eingestellten Pulsfrequenz bei Ausgangsfrequen-
zen größer als 10 Hz betrieben wird.
Bei abweichenden Verhältnissen ΔI zwischen Kurzzeitstrom und Grundlaststrom, bei abweichenden Lastspieldauern
T sowie abweichenden Pulsfrequenzen f
Bei Ausgangsfrequenzen kleiner als 10 Hz gelten zusätzlich die Einschränkungen des Abschnitts „Wechsellastfestig-
keit der IGBT- Module und Leistungsteile".
für geringe Überlast liegt das Lastspiel 110 % für 60 s oder 150 % für 10 s zugrunde.
L
für hohe Überlast liegt das Lastspiel 150 % für 60 s oder 160 % für 10 s zugrunde.
H
des Leistungsteiles definiert durch I
max
und I sowie der maximale Ausgangsstrom I
L H
ist gemäß dem folgenden Abschnitt „Beliebige Lastspiele" vorzugehen.
Puls
Grundlagen und Systembeschreibung
L
H
= 1,5 I . Dieser Maximalwert ist in der Firmware
max * L
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
I für 10 s stets geringfügig größer
* L
I für 10 s. Daher ist der maximal
* H
sind gerätespezifisch und somit
max
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