Die Pulsfrequenz Und Ihr Einfluss Auf Wichtige Systemeigenschaften; Werkseinstellung Und Einstellbereiche Der Pulsfrequenz; Zusammenhang Zwischen Stromreglertakt, Pulsfrequenz Und Ausgangsfrequenz - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

1.1.3

Die Pulsfrequenz und ihr Einfluss auf wichtige Systemeigenschaften

Die Pulsfrequenz des Wechselrichters ist die Häufigkeit, mit der die IGBTs in den Wechselrichterphasen beim Betrieb
mit Raumzeigermodulation RZM ein- und ausgeschaltet werden. Sie ist ein wichtiger Parameter, der signifikanten
Einfluss auf verschiedene Eigenschaften des Antriebssystems hat und innerhalb vorgegebener Grenzen verändert
werden kann. Eine Erhöhung gegenüber der Werkseinstellung kann sinnvoll sein, z. B. um die Motorgeräusche zu
reduzieren. Eine Erhöhung kann aber auch zwingend erforderlich sein, z. B. um hohe Ausgangsfrequenzen zu
erreichen oder den Einsatz von Sinusfiltern am Umrichterausgang zu ermöglichen.
Im Folgenden soll eine Übersicht gegeben werden,
•
über die werkseitig eingestellten Werte der Pulsfrequenz,
•
in welchen Grenzen die Pulsfrequenz verstellt werden kann,
•
welche Zusammenhänge zwischen Stromreglertakt, Pulsfrequenz und Ausgangsfrequenz bestehen,
•
wie sich die Pulsfrequenz auf verschiedene Eigenschaften des Antriebssystems auswirkt, und
•
was im Zusammenhang mit motorseitigen Optionen (Motordrosseln, Motorfiltern) zu beachten ist.
1.1.3.1

Werkseinstellung und Einstellbereiche der Pulsfrequenz

Die Pulsfrequenz f des motorseitigen Wechselrichters ist bei SINAMICS G130, G150, S150 und S120 (Bauform
Puls
Chassis und Cabinet Modules) bei Antriebsobjekten des Typs Vector (Vektorregelung und U/f-Steuerung) werkseitig
voreingestellt auf 2,0 kHz mit einem Stromreglertakt T
gemäß der folgenden Tabelle.
Netzanschluss- Typleistung
spannung
3AC 380 V – 480 V ≤ 250 kW
≥ 315 kW
3AC 500 V – 600 V
Alle Leistungen
3AC 660 V – 690 V
Alle Leistungen
1) Details sind den Katalogen D 11 und D 21.3 sowie den gerätespezifischen Kapiteln dieses Handbuches zu entnehmen
Geräteabhängige Werkseinstellung von Pulsfrequenz und Stromreglertakt bei SINAMICS G130, G150, S150 sowie bei
SINAMICS S120 Motor Modules (Bauformen Chassis und Cabinet Modules) bei Antriebsobjekten des Typs Vector (Vektor-
regelung und U/f-Steuerung)
Die werkseitig voreingestellte Pulsfrequenz kann in diskreten Schritten erhöht werden. Die möglichen Einstellwerte der
Pulsfrequenz f sind abhängig vom eingestellten Stromreglertakt T
Puls
Zusätzlich sind die in der Tabelle aufgeführten Begrenzungen durch die jeweiligen Leistungsteile und die in den
gerätespezifischen Kapiteln angegebenen Strom-Derating-Faktoren zu beachten. Abhängig von diesen Kriterien kann
die Pulsfrequenz somit geräteabhängig bis auf 8 kHz bzw. 7,5 kHz angehoben werden. Umschaltungen zwischen Puls-
frequenzen, die sich nach der oben angegebenen Gleichung für einen fest eingestellten Stromreglertakt ergeben, sind
bei Antriebsobjekten des Typs Vector (Vektorregelung und U/f-Steuerung) jederzeit möglich und können auch während
des Betriebes vorgenommen werden, z. B. über eine Parameteränderung bzw. Datensatzumschaltung. Durch Ändern
des Stromreglertaktes können auch andere Werte der Pulsfrequenz eingestellt werden, so dass prinzipiell eine sehr
feinstufige Einstellung der Pulsfrequenz möglich ist. Die Änderung des Stromreglertaktes ist jedoch nur im
Inbetriebnahmemodus des Antriebs möglich.
1.1.3.2

Zusammenhang zwischen Stromreglertakt, Pulsfrequenz und Ausgangsfrequenz

Für die in diesem Projektierungshandbuch beschriebenen Umrichter und Wechselrichter SINAMICS G130, G150,
S150 und S120 (Bauform Chassis u. Cabinet Modules) gelten bei Antriebsobjekten des Typs Vector (Vektorregelung
und U/f-Steuerung) die folgenden Abhängigkeiten zwischen Stromreglertakt, Pulsfrequenz und Ausgangsfrequenz:
Grundlagen und Systembeschreibung
= 250 μs bzw. 1,25 kHz mit einem Stromreglertakt T
I
Bemessungs-
Ausgangsstrom
≤ 490 A
≥ 605 A
Alle Ströme
Alle Ströme
= n • (1 / T
f ) mit
Puls I
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
Werkseinstellung
von Pulsfrequenz f
Puls
und Stromreglertakt T
I
2,00 kHz / 250 μs
1,25 kHz / 400 μs
1,25 kHz / 400 μs
1,25 kHz / 400 μs
gemäß der folgenden Gleichung
I
n = ½, 1, 2, 3, ... .
= 400 μs
I
Maximal mögliche
Pulsfrequenz des
Leistungsteiles
8,0 kHz
gerätespez. 7,5 oder 8,0 kHz
7,5 kHz
7,5 kHz
21/562
© Siemens AG
1)