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Die erhöhten Kabelverluste, die bei der Verwendung langer Kabel entstehen, können wie nachstehend beschrieben berechnet und mit dem
Schwellenwert der Kommutierungsdrossel der Rückspeiseeinheit verglichen werden (die Verluste sollten 0,1 der VA der Kommutierungsdrossel
nicht überschreiten):
Netzrückspeisesystem, Berechnungen für lange Kabel
Ermitteln Sie die Kabelkapazitäten – von allen Adern zur Erde. Wenn keine Daten verfügbar sind, können die folgenden typischen
Werte verwendet werden:
Mehradrige Kabel und geschirmte/armierte Kabel, bei denen sich zwischen den Phasen und dem Schirm ein Kunststoffmantel
befindet: 300 pF/m.
Geschirmte Kabel ohne Kunststoffmantel zwischen Adern und Schirm, mineralisolierte Kabel: 600 pF/m.
1
Beachten Sie, dass Sammelschienen, die in erster Linie Luftisolierung nutzen, eine vernachlässigbare Kapazität aufweisen.
C
DC
= Gesamtkapazität der Zwischenkreisleitung(en).
C
COP
= Gesamtkapazität aller Motorkabel.
Fügen Sie einen Zuschlag für die Systemmotorkapazitäten hinzu. Dieser ist abhängig von der Motorgröße; wir empfehlen jedoch
einen Wert von 1 nF je Motor als vernünftige Schätzung. Dieser Wert ist in der Regel etwas kleiner als die Kabelkapazität.
Bei ungewöhnlichen Motoren, wie beispielsweise solchen mit sehr hohen Polzahlen, kann die Kapazität deutlich höher sein,
2
und es lohnt sich, die tatsächlichen Daten zu ermitteln. Addieren Sie die gesamte Motorkapazität zu
um die Gesamtausgangskapazität
Die Kabelkapazitäten verursachen zusätzliche Hochfrequenzverluste, die hauptsächlich in der Kommutierungsdrossel der
Rückspeiseeinheit abgebaut werden. Die Verluste lassen sich über die folgende Rechnung ermitteln:
2
. 0
27
P
V
DC
Hierbei gilt:
f
f
1 s
2 s
und
sind die Taktfrequenzen der Rückspeise- und Motoreinheiten.
Wenn
im Vergleich zu
3
C
DC
klein ist (dies ist der Normalfall), lässt sich der Ausdruck folgendermaßen vereinfachen:
2
. 0
27
P
V
DC
Beachten Sie, dass dieser Ausdruck als Worst-Case-Schätzung des Verlustes gedacht ist. Er passt am besten auf einen
einzelnen Motorumrichter. Wenn viele Motorumrichter an eine einzelne Rückspeiseeinheit angeschlossen sind, ergibt der
Ausdruck einen zu hohen Wert, da die von den Umrichtern verursachten hochfrequenten Ströme effektiv zufällige relative
Phasenwinkel haben, die sich gegenseitig aufheben können. Hierdurch verringert sich der Term im Ausdruck. Es ist schwierig,
diese Situation mit Sicherheit zu berechnen. Daher wird empfohlen, die obigen Ausdrücke zu verwenden, wenn bis zu 10 Motoren
an eine einzelne Rückspeisung angeschlossen sind. Bei mehr als 10 Motoren kann der folgende alternative Ausdruck sicher
verwendet werden:
P
2
. 0
27
V
DC
Schätzen Sie, ob die Kommutierungsdrossel der Rückspeiseeinheit in der Lage ist, diese Verluste, die vor allem als zusätzlicher
Eisenverlust erscheinen, zu verkraften. Diese Bewertung ist schwierig, da dies vom Abstand der Betriebstemperatur zu den
Grenzen der Materialien abhängt. Für die von Control Techniques empfohlenen Standard-Drosselspulen kann der folgende
Grundsatz angewendet werden:
Die Verluste sollten 0,1 der VA der Kommutierungsdrossel für die Rückspeiseeinheit nicht überschreiten
0
2 .
P
f
LI
I
4
Hierbei gilt:
f
I
= Eingangsnetzfrequenz
I
nchk
= Nennstrom der Kommutierungsdrossel der Rückspeiseeinheit
L
= Induktivität der Rückspeisung
Wenn die Verluste diesen Grenzwert überschreiten, sollten die folgenden Maßnahmen in Betracht gezogen werden:
5
•
Schaltfrequenz reduzieren
•
Ggf. einen Trenntransformator am Eingang verwenden
Unidrive M Netzwechselrichter Installationshandbuch
Ausgabenummer: 4
System-
Mechanische
Elektrische
auslegung
Installation
Installation
C
OP
zu erhalten.
(
)
f
C
C
f
1
2
s
DC
OP
s
C
COP
C
f
f
1
2
OP
s
s
C
f
1
OP
s
2
nchk
Kurzanleitung Optimierung Parameter
2
C
OP
C
C
DC
OP
Technische
Dimensionierung
Diagnose
Daten
der Komponenten
C
COP
,
UL-
Informationen
C
DC
C
COP
C
OP
P
73
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