Verbreitete Konstruktive Gegenmaßnahmen - Siemens SINAMICS S120 Systemhandbuch

Die Isolation im Motor muss daher für den Betrieb an SINAMICS-Umrichtern so bemessen sein,
dass sie Spannungsanstiegszeiten in der Leiter-Erde-Spannung am Motor für Sprunghöhen
mindestens laut folgender Tabelle dauerhaft aushält:
Umrichter-Nennspannung
3 AC 200 ... 230 V
3 AC 400 ... 480 V
3 AC 500 ... 690 V
Aus der Tabelle ergeben sich folgende Spannungsänderungen je Zeitfenster:
• Bei Zwischenkreisspannung U
• Für Motoren an Chassis-Leistungsteilen mit U
Die Angabe kV/µs ist hier lediglich das Ergebnis aus der Division und der Spannungsänderungen
in dem gegebenen Zeitfenster und gibt keinen maximalen Spannungsgradienten an. D. h. das
du/dt kann in 100 ns sehr wohl über 9 kV/µs liegen. Es ist lediglich entscheidend, dass innerhalb
von 100 ns die Spannung sich nicht um mehr als 900 V ändert.
Im Zweifel ist eine Messung der tatsächlichen Spannungsbelastung immer zu empfehlen, um
auszuschließen, dass diese aufgrund des spezifischen Aufbaus nicht zu hoch ist.
7.3.1 Verbreitete konstruktive Gegenmaßnahmen
Verbreitete konstruktive Gegenmaßnahmen
Von einer hohen Spannungssteilheit sind vor allem diejenigen Windungen betroffen, die,
schaltungstechnisch betrachtet in der Nähe der Motorklemmen liegen. Für die "weiter hinten"
liegenden Wicklungsbereiche wirkt die Induktivität der ersten Windungen (zusammen mit den
parasitären Erdkapazitäten) wie ein Tiefpassfilter, das die Spannungssteilheit erheblich
reduziert. Deshalb erstrecken sich die Maßnahmen zur Ertüchtigung des Motors gegenüber der
Spannungssteilheit besonders auf den Bereich der ersten Windungen:
• Strapazierfähige isolierte Schaltungsdrähte verwenden, anstatt einfaches Verlängern der
Kupferlackdrähte zu den Klemmen
• Phasentrenner
• Doppellack-Isolation der Wicklungsdrähte
• Großzügig dimensionierte Luft- und Kriechstrecken im Bereich der Anschlüsse (auch hinter
dem Klemmbrett) und Abstand zu Leitern anderer Spannungssysteme (Temperaturfühler)
• Tränken oder Verguss der Wicklungen
Anforderungen an Fremdmotoren
Systemhandbuch, 01/2021, 6SL3097-5BE00-0AP3
9 kV/µs bei Sprüngen bis 900 V
5,25 kV/µs bei Sprüngen bis 1050 V
3,15 kV/µs bei Sprüngen bis 1260 V
14,25 kV/µs bei Sprüngen bis 1425 V
8,3 kV/µs bei Sprüngen bis 1660 V
5 kV/µs bei Sprüngen bis 2000 V
Zeitfenster Zeitfenster
100 ns
-
900 V
1425 V
= 720 V
ZK
= 1035 V
ZK
Spannungsbelastung
7.3 Spannungssteilheit du/dt
Zeitfenster
200 ns
-
1050 V
1660 V
in einem Zeitfenster von 100 ns
in einem Zeitfenster von 200 ns
in einem Zeitfenster von 400 ns
in einem Zeitfenster von 100 ns
in einem Zeitfenster von 200 ns
in einem Zeitfenster von 400 ns
400 ns
-
1260 V
2000 V
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