Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch Seite 55

Bei verringerter Netzspannung 0,9 • U
Netzspannung sinkt. Kann eine Leistungsreduktion nicht toleriert werden, so müssen Umrichter und Motor Strom-
reserven besitzen, um die verringerte Netzspannung durch eine erhöhte Stromaufnahme zu kompensieren. Dies kann
gegebenenfalls eine Überdimensionierung des Antriebs erforderlich machen.
Kurzfristig zulässige Netzspannungsschwankungen (< 1 min)
Ein kurzfristiger Betrieb der SINAMICS-Geräte bis zu 1 min ist in folgendem Bereich der nominellen Netzspannung U
zulässig:
In diesem Bereich arbeiten alle von dem geräteinternen Transformator mit 230 V versorgten Hilfsbetriebe auch noch
innerhalb ihres zulässigen Arbeitsbereiches, aber die ebenfalls von einem geräteinternen Transformator mit 230 V
versorgten Gerätelüfter können im Rahmen der zulässigen Frequenztoleranzen den von den Leistungsteilen benötig-
ten Kühlluftstrom nicht mehr in vollem Umfang zur Verfügung stellen. Durch die reduzierte Kühlleistung muss daher
der Betrieb auf einen Zeitraum < 1 min begrenzt werden. Die sich einstellende Zwischenkreisspannung hat unabhängig
davon, ob eine ungeregelte oder geregelte Einspeisung vorliegt, immer noch einen ausreichenden Sicherheitsabstand
zur Unterspannungsabschaltschwelle.
Auch in diesem nur kurzfristig zulässigen Netzspannungsbereich ist zu beachten, dass die Antriebsleistung proportio-
nal mit der Netzspannung sinkt. Kann eine Leistungsreduktion nicht toleriert werden, so müssen Umrichter und Motor
Stromreserven besitzen, um die verringerte Netzspannung durch eine erhöhte Stromaufnahme zu kompensieren. Dies
kann gegebenenfalls eine Überdimensionierung des Antriebs erforderlich machen.
Zulässige Netzspannungseinbrüche
Als zulässige Netzspannungseinbrüche werden im Rahmen der folgenden Betrachtungen Einbrüche bezeichnet, bei
denen es zu keiner Störabschaltung des Antriebs kommt. Damit keine Störabschaltung auftritt, müssen grundsätzlich
immer zwei Bedingungen erfüllt sein:
•
Alle im Umrichter mit AC 230 V versorgten Hilfsbetriebe – mit Ausnahme der Gerätelüfter – und die mit
DC 24 V versorgte Elektronik müssen funktionsfähig bleiben,
und
•
die Zwischenkreisspannung darf im motorischen Betrieb nicht die Unterspannungsabschaltschwelle und im
generatorischen Betrieb nicht die Überspannungsabschaltschwelle erreichen.
In wie weit diese Bedingungen bei Netzspannungseinbrüchen eingehalten werden können, hängt von einer Reihe von
Einflussfaktoren ab. Diese Faktoren sind:
•
Die Versorgung der Hilfsbetriebe mit AC 230 V bzw. der Elektronik mit DC 24 V (direkt aus dem Netz über
den geräteinternen Transformator und ggf. das geräteinterne Schaltnetzteil oder aus einem sicheren externen
Netz, wie z. B. einer unterbrechungsfreien Stromversorgung USV),
•
die Art der SINAMICS-Einspeisung (ungeregelt oder geregelt),
•
der Belastungszustand des Antriebs (Volllast, Teillast oder Leerlauf),
•
die Tiefe des Netzspannungseinbruchs,
•
die Dauer des Netzspannungseinbruchs.
Die Versorgung der Hilfsbetriebe mit AC 230 V und der Elektronik mit DC 24 V wird bei den Schrankgeräten
SINAMICS G150, S120 Cabinet Modules und S150 geräteabhängig entweder standardmäßig oder optional über
geräteinterne Transformatoren erzeugt, welche direkt von der Netzspannung gespeist werden. Daher wirken
Netzspannungseinbrüche unmittelbar auf die mit 230 V versorgten Hilfsbetriebe. Bricht die Netzspannung zu tief und
zu lange ein, so versagen die Hilfsbetriebe einschließlich des internen Schaltnetzteiles für die 24 V-Versorgung der
Elektronik. Dies führt zur Störabschaltung.
Soll die Versorgung der Hilfsbetriebe mit 230 V und der Elektronik mit 24 V auch bei tiefen und langen Netzspannungs-
einbrüchen funktionsfähig bleiben, so müssen die 230 V von einem sicheren externen Netz gespeist werden, wie z. B.
von einer unterbrechungsfreien Stromversorgung USV. Dazu sind in Schrankgeräten mit eingebauten Transformatoren
zwei Drahtbrücken zu entfernen und die externe 230 V-Versorgung ist – wie im folgenden Bild am Beispiel eines
Schrankgerätes G150 dargestellt – anzuschließen. Zusätzlich können auch die 24 V von einem sicheren externen Netz
gespeist werden, indem das interne Schaltnetzteil abgeklemmt und durch eine sichere externe Versorgung ersetzt
wird.
Hinweis:
Der geräte-interne 24 V-Elektronikstromkreis ist als PELV-Stromkreis ausgeführt (Funktionskleinspannung mit sicherer
Trennung).
- Es besteht sichere Trennung gegenüber anderen Stromkreisen, insbesondere gegenüber dem Leistungsstromkreis.
- Der Minuspol M des 24 V-Elektronikstromkreises ist innerhalb der Elektronikbaugruppen geerdet und kann nicht von
Erde getrennt werden.
Grundlagen und Systembeschreibung
≤ U ≤ U
ist zu beachten, dass die Antriebsleistung proportional mit der
N Netz N
0,85 • U ≤ U ≤ 0,9 • U
N Netz
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
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