Leistungsangaben Bei Sinamics / Definition Der Typleistung - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

Grundlagen und Systembeschreibung
Projektierungshinweise
1.1.5

Leistungsangaben bei SINAMICS / Definition der Typleistung

SINAMICS-Umrichter erzeugen an ihrem Ausgang ein dreiphasiges Drehstromsystem, dessen Leistung sich – unter
Berücksichtigung des Faktors √3 – aus der Ausgangsspannung und dem Ausgangsstrom berechnet, wobei sich ab-
hängig von der Belastung ein beliebiger Phasenwinkel zwischen Ausgangsspannung und Ausgangsstrom einstellen
kann. Die elektrische Leistung, für die der Umrichter an seinem Ausgang bemessen ist, stellt wegen des beliebig ein-
stellbaren Phasenwinkels φ eine Scheinleistung dar und ergibt sich aus der erreichbaren Ausgangsspannung und dem
thermisch dauerhaft zulässigen Ausgangsstrom, dem Bemessungs-Ausgangsstrom I
SINAMICS-Umrichter in Vektorregelung am Ausgang durch den Einsatz der Flankenmodulation in etwa den Wert der
am Eingang anliegenden Netzspannung U
zu
Diese Bemessungsscheinleistung des Umrichters charakterisiert den Umrichter zwar physikalisch korrekt, ist aber
wenig geeignet, eine einfache Zuordnung der Umrichterleistung zur Motorleistung zu ermöglichen, denn die Schein-
leistung des Umrichters – angegeben in kVA – und die mechanische Wellenleistung (Bemessungsleistung) des Motors
– angegeben in kW – lassen sich nicht unmittelbar zuordnen, weil hierzu Strom, Leistungsfaktor und Wirkungsgrad des
Motors benötigt werden.
Eine wesentlich einfachere Möglichkeit der Zuordnung zwischen Umrichter- und Motorleistung erhält man durch die
Einführung einer Typleistung für den Umrichter, die aus der mechanischen Wellenleistung (Bemessungsleistung) eines
typischen zum Umrichter passenden Drehstrom-Asynchronmotors abgeleitet wird.
Definition der Typleistung bei SINAMICS-Umrichtern und Wechselrichtern
Die Typleistung eines SINAMICS-Umrichters bzw. Wechselrichters ist definiert als die mechanische Wellenleistung
(Bemessungsleistung) eines typischen 6-poligen Asynchronmotors, der an dem SINAMICS-Umrichter bzw. Wechsel-
richter in seinem Bemessungspunkt betrieben werden kann, ohne den Umrichter / Wechselrichter zu überlasten. Da 2-
und 4-polige Motoren stets einen besseren Leistungsfaktor und damit gleiche oder geringere Bemessungsströme
aufweisen als 6-polige, sind durch die oben genannte Typleistungsdefinition alle 2-, 4-, und 6-poligen Motoren hin-
sichtlich der Leistungszuordnung zwischen Umrichter und Motor abgedeckt.
In den SINAMICS-Katalogen und Betriebsanleitungen werden in der Regel mehrere Typleistungen angegeben:
•
Typleistung auf Basis des Grundlaststromes I
•
Typleistung auf Basis des Grundlaststromes I
Dabei ist die Typleistung jeweils auf Motoren mit Bemessungsspannungen von 400 V, 500 V oder 690 V sowie eine
Bemessungsfrequenz von 50 Hz bezogen. (Die Definition der Standardlastspiele Geringe Überlast und Hohe Überlast
sowie die Definition der zugehörigen Grundlastströme I
bei den Geräten SINAMICS S120 und S150 mit dem Weitspannungsbereich 3AC 500 V - 690 V ist zu beachten, dass
sich die Typleistungen dieser Geräte für 500 V und 690 V deutlich voneinander unterscheiden.
Im Folgenden soll am Beispiel eines Umrichters SINAMICS G150 verdeutlicht werden, wie die Typleistung für
SINAMICS-Umrichter festgelegt wird:
Umrichterdaten:
Netzanschlussspannung
Bemessungs-Ausgangsstrom
Grundlaststrom I für geringe Überlast
L
Grundlaststrom I für hohe Überlast
H
Bemessungsleistungen und Bemessungsströme katalogmäßiger Asynchron-
motoren SIMOTICS TN Serie N-compact 1LA8 für Betrieb mit 400 V / 50 Hz:
Polzahl 200 kW
p
2 -
4 -
6 345 A
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
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erreichen, so ergibt sich die Bemessungsscheinleistung des Umrichters
Netz
= √3 • U
S
n
380 V – 480 V
250 kW 315 kW 355 kW
- 520 A 590 A
430 A 540 A 610 A
430 A 540 A -
• I
.
Netz n
für geringe Überlast
L
für hohe Überlast
H
ist im Abschnitt „Lastspiele" angegeben). Insbesondere
und I
L H
605 A
590 A
460 A
400 kW
660 A
690 A
690 A
. Berücksichtigt man, dass
n