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informationen
2.5
Synchronisierung
Die Synchronisierung der Rückspeiseeinheit mit dem Netz erfordert
keine zusätzliche Hardware. Der Raumvektormodulator in der
Rückspeiseeinheit stellt zu jeder Zeit den Winkel und die Amplitude des
speisenden Drehstromnetzes dar. Dies ist jedoch nicht der Fall,
wenn die Verbindung zum speisenden Netz erstmals hergestellt wird
oder die Rückspeisung gesperrt ist.
Ohne eine Form von Synchronisierung sind die Anfangswerte für die
Stromregler gleich null, sodass an den Ausgangsklemmen des
Wechselrichters null Volt anliegen. Die PLL (Phase Lock Loop,
Phasenregelschleife) würde ebenfalls mit einem Wert von null beginnen
und daher nicht an das Netz angeglichen werden.
Damit diese Probleme nicht auftreten, müssen die folgenden
Informationen vorliegen, bevor ein Start der Rückspeiseeinheit versucht
wird:
1. Die Amplitude des Netzspannungsvektors
2. Der Winkel des Netzspannungsvektors
3. Die Netzfrequenz
Diese Werte werden durch eine Synchronisation bei Reglerfreigabe
ermittelt.
•
Die erste Stufe der vor dem Start durchzuführenden Tests besteht
darin, die anfängliche Zwischenkreisspannung zu messen, von der
standardmäßig angenommen wird, dass sie dem Spitzenwert der
verketteten Leiterspannung im Netz entspricht.
•
Die zweite Stufe des vor dem Start durchzuführenden Tests besteht
darin, zwei kurze Null-Volt-Impulse auf den Umrichtereingang zu
geben. Diese Impulse müssen so kurz sein, dass der Spitzenstrom
niedriger ist als der Pegel für eine Überstrom-Fehlerabschaltung des
Umrichters. Außerdem muss die Zeit zwischen den Impulsen so
lang sein, dass der während des ersten Impulses in den
Netzdrosseln aufgebaute Strom vor dem zweiten Impuls auf einen
niedrigen Pegel abfallen kann.
Diese Werte werden verwendet, um den momentanen Winkel des
Netzspannungsvektors während des ersten Testimpulses zu
berechnen. Der zweite Testimpuls wird um einen Zeitraum Td später
gegeben, damit die Netzfrequenz berechnet werden kann.
An diesem Punkt wird auch die Netzinduktivität berechnet.
•
Nach Abschluss der Synchronisierung wird die PLL (Phase Lock
Loop, Phasenregelschleife) konfiguriert. An diesem Punkt könnte
das gesamte Steuersystem gestartet werden. Es sollten keine
größeren Spitzen auftreten.
•
Um die Stabilität der Startphase zu verbessern, wird ein weiterer
kurzer Testimpuls-Spannungsvektor mit derselben Amplitude und
Phase wie der geschätzte Netzspannungsvektor erzeugt. Dadurch
können Messfehler erkannt werden, die während der Tests vor dem
Start aufgrund einer Netzverzerrung aufgetreten sein könnten.
Wenn die Netzspannung stark verzerrt ist, kann die
Rückspeiseeinheit möglicherweise nicht mit der Stromversorgung
synchronisiert werden.
2.6
Stromkorrektur
Eine Korrekturroutine für den Stromistwert wird vor der Freigabe des
Umrichters ausgeführt, um Offsets im Stromistwert zu minimieren.
Diese Funktion kann vom Anwender konfiguriert werden. Details finden
Sie in Abschnitt 8.6 Stromkorrektur auf Seite 150.
12
System-
Mechanische
Elektrische
auslegung
Installation
Installation
Kurzanleitung Optimierung Parameter
2.7
Konfigurationen für
Rückspeisesysteme
Die Rückspeiseeinheit wurde konstruiert, um andere motorische
Umrichter mit geregeltem Gleichstrom zu versorgen.
Die Rückspeiseeinheit ermöglicht Ein- und Rückspeisung mit
sinusförmigen Strömen und einem Leistungsfaktor von annähernd 1.
Folgende Konfigurationen sind für die Unidrive M Rückspeisung
möglich:
•
Eine Rückspeiseeinheit, eine Motoreinheit (Abbildung 4-4 auf
Seite 44).
•
Eine Rückspeiseeinheit, mehrere Motoreinheiten unter Verwendung
eines Unidrive M Gleichrichters (Abbildung 4-5 auf Seite 46).
•
Eine Rückspeiseeinheit, mehrere Motoreinheiten unter Verwendung
eines externen Softstart-Widerstands (Abbildung 4-6 auf Seite 48).
•
Mehrere Rückspeiseeinheiten, mehrere Motoreinheiten unter
Verwendung eines Unidrive M Gleichrichters (Abbildung 4-7 auf
Seite 50).
•
Rückspeiseeinheit als Ersatz für den Bremswiderstand
(Abbildung 4-8 auf Seite 54).
Die Leistungsdaten der Rückspeiseeinheiten finden Sie in Abschnitt 3.3
Bemessungsdaten auf Seite 18.
Bei der Dimensionierung eines Rückspeisesystems müssen die
folgenden Faktoren berücksichtigt werden:
•
Netzspannung
•
Nennstrom, Nennspannung und Leistungsfaktor des Motors
•
Maximale Lastleistung und Überlastbedingungen
Im Allgemeinen funktioniert ein Rückspeisesystem ordnungsgemäß,
wenn die Nennströme für Rückspeiseeinheit und Motoreinheit gleich
sind. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass auch unter den
ungünstigsten Netzbedingungen die gesamte benötigte Leistung von
der Rückspeiseeinheit sowohl ein- als auch zurückgespeist werden
kann. In Konfigurationen mit mehreren Umrichtern muss die
Rückspeiseeinheit groß genug sein, um die benötigte Netto-
Spitzenleistung zu liefern, die sich aus der Gesamtlast aller
Motoreinheiten und den gesamten Systemverlusten ergibt.
Wenn von der Rückspeiseeinheit nicht die volle benötigte Leistung für
die Motoreinheiten geliefert werden kann, fällt die
Zwischenkreisspannung ab. In schwerwiegenden Fällen kann die
Synchronisation mit dem Netz verloren gehen und eine
Fehlerabschaltung wird ausgelöst. Wenn von der Rückspeiseeinheit
nicht die volle Leistung der Motoreinheit aus dem Zwischenkreis ins
Netz zurückgespeist werden kann, wird bei den Rückspeise- und
Motoreinheiten eine Fehlerabschaltung wegen Überspannung
ausgelöst.
2.8
Typen von Rückspeisesystemen
2.8.1
System mit einer Rückspeiseeinheit und einer
Motoreinheit
Abbildung 2-2 zeigt eine typische Anordnung für ein standardmäßiges
Rückspeisesystem, das aus einer Rückspeise- und einer Motoreinheit
besteht. In dieser Konstellation dient die Rückspeiseeinheit dazu,
die Motoreinheit zu versorgen und die generatorische Energie ins Netz
zurückzuspeisen.
HINWEIS
Die Anschlüsse zu L1, L2 und L3 an der Rückspeiseeinheit werden nur
für den Ladevorgang beim Einschalten verwendet. Sobald der
Zwischenkreis beider Umrichter geladen ist, wird diese Verbindung
getrennt und die netzseitige IGBT-Endstufe der Rückspeiseeinheit
zugeschaltet. Die während des Einschaltens als Ladekreis verwendete
Verbindung über L1, L2 und L3 der Rückspeiseeinheit muss vom Netz
getrennt sein, bevor die IGBT-Endstufe der Rückspeiseeinheit
freigegeben werden kann.
Unidrive M Netzwechselrichter Installationshandbuch
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der Komponenten
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