Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch Seite 59

Bereich B
Der Bereich B umfasst Netzspannungseinbrüche, deren Tiefe bis zu Werten von U
geregelten Betriebes kann die Zwischenkreisspannung auf ihrem Sollwert gehalten werden, solange die verminderte
Netzspannung durch eine erhöhte Stromaufnahme kompensiert werden kann. Die über den geräteinternen Trans-
formator mit 230 V gespeisten Hilfsbetriebe bleiben jedoch nicht mehr funktionsfähig.
Einbrüche im Bereich B sind daher nur zulässig, wenn die Versorgung der Hilfsbetriebe mit 230 V aus einem sicheren
externen Netz erfolgt. Zusätzlich ist zu beachten, dass die Antriebsleistung proportional zur Tiefe des Netzspannungs-
einbruchs abnimmt und gegebenenfalls über eine erhöhte Stromaufnahme kompensiert werden muss.
Da sich während tiefer Netzeinbrüche am unteren Ende des Bereiches B der Aussteuergrad des Active Infeed gegen-
über dem Normalbetrieb deutlich verändert, nehmen einerseits die Netzrückwirkungen zu und andererseits wird das
Clean Power Filter im Active Interface Module AIM des Active Infeed thermisch höher belastet. Daher ist der Betrieb
am unteren Ende des Bereiches B nur kurzfristig im Zeitbereich bis zu wenigen Minuten zulässig.
Bereich C
Der Bereich C umfasst sehr kurze Netzspannungseinbrüche beliebiger Tiefe, deren Dauer bis zu 5 ms beträgt.
Während dieser Zeit wird der von der Last benötigte Strom weitgehend aus den Zwischenkreiskondensatoren bezogen,
wodurch die Zwischenkreisspannung sinkt. Aufgrund der extrem geringen Dauer erreicht die Zwischenkreisspannung
– auch bei 100 % Last – noch nicht die Unterspannungsabschaltschwelle. Die mit 230 V versorgten Hilfsbetriebe
bleiben ebenfalls funktionsfähig.
Einbrüche im Bereich C sind daher – wegen der extrem kurzen Dauer – ohne Einschränkungen zulässig.
Bereich D
Der Bereich D umfasst sehr kurze Netzspannungseinbrüche beliebiger Tiefe, deren Dauer bis zu 10 ms beträgt.
Während dieser Zeit wird der von der Last benötigte Strom weitgehend aus den Zwischenkreiskondensatoren bezogen,
wodurch die Zwischenkreisspannung sinkt. Die Zwischenkreisspannung erreicht nur dann nicht die Unter-
spannungsabschaltschwelle, wenn der Zwischenkreis langsamer entladen wird als im Bereich C. Daher darf der Antrieb
mit maximal 50 % Last betrieben werden. Wegen der immer noch relativ geringen Dauer kann man davon ausgehen,
dass die mit 230 V versorgten Hilfsbetriebe gerade noch funktionsfähig bleiben.
Einbrüche im Bereich D sind daher – wegen der sehr kurzen Dauer – zulässig, solange der Antrieb nur im Teillast-
bereich mit maximal 50 % Last betrieben wird.
Bereich E
Der Bereich E umfasst kurze Netzspannungseinbrüche beliebiger Tiefe, deren Dauer bis zu 50 ms beträgt. Während
dieser Zeit wird der von der Last benötigte Strom weitgehend aus den Zwischenkreiskondensatoren bezogen, wodurch
die Zwischenkreisspannung sinkt. Die Zwischenkreisspannung erreicht nur dann nicht die Unterspannungsabschalt-
schwelle, wenn der Zwischenkreis noch wesentlich langsamer entladen wird als im Bereich D. Deshalb darf der Antrieb
nur im Leerlauf betrieben werden. Die über den Transformator aus dem Netz mit 230 V gespeisten Hilfsbetriebe bleiben
nicht funktionsfähig.
Einbrüche im Bereich E sind daher nur zulässig, wenn die Hilfsversorgung aus einem sicheren externen Netz gespeist
wird und sich der Antrieb im Leerlauf befindet.
Bereich F
Der Bereich F umfasst Netzspannungseinbrüche, deren Tiefe und Dauer so groß ist, dass unabhängig von der Last
eine Störabschaltung wegen Unterspannung im Zwischenkreis nicht zu vermeiden ist.
Einbrüche im Bereich F sind daher nicht zulässig.
Hinweis:
Die Aussagen – insbesondere die angegebenen Zeiten – zu den Bereichen C bis E gelten exakt nur für Einzelantriebe
(z. B. für SINAMICS S150). Bei Mehrmotorenantrieben können sich die angegebenen Zeiten abhängig von der
Antriebskonstellation und den Betriebsbedingungen um ein Vielfaches verlängern. Dies kann z. B. dann der Fall sein,
wenn sich an der DC-Schiene des Antriebsverbandes auch Reserve-Wechselrichter befinden, die im Normalbetrieb
nicht arbeiten, aber die Zwischenkreiskapazität des Antriebsverbandes erhöhen. Auch in DC-Verbänden, in denen ein
Teil der Antriebe motorisch, ein anderer Teil generatorisch arbeitet, können sich deutlich längere Zeiten ergeben.
Aufgund dieser Einflussfaktoren lassen sich jedoch für Mehrmotorenantriebe keine allgemeingültigen Aussagen mehr
machen, so dass der jeweils vorliegende Antriebsverband individuell zu beurteilen ist.
Zusammenfassung des Verhaltens bei Netzspannungseinbrüchen
Betrachtet man das Verhalten der ungeregelten und geregelten Einspeisungen und spiegelt es an der typischen
Verteilung der Netzspannungseinbrüche gemäß dem Bild im Abschnitt „Netzspannungsschwankungen und Netz-
spannungseinbrüche", so kommt man zu folgenden Schlussfolgerungen:
Extrem tiefe Einbrüche gemäß den Bereichen C bis E, bei denen die Netzspannung bis nahe Null einbricht und der
Energiefluss vom Netz zum Zwischenkreis weitestgehend unterbrochen ist, können unabhängig von der Art der Ein-
speisung je nach Belastung des Antriebs nur im Zeitbereich von ca. 5 ms bis maximal 50 ms absolut sicher überbrückt
werden, weil das Energiespeichervermögen der Zwischenkreiskondensatoren sehr gering ist. Derartig tiefe und kurze
Einbrüche kommen in der Praxis aber nur sehr selten vor.
Grundlagen und Systembeschreibung
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
≈ 0,5 reicht. Wegen des
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Netz N
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