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Oberwellenströme; Erhöhte Beanspruchung Von Motoren Bei Betrieb Am Frequenzumrichter - Hitachi S1-L Bedienungsanleitung

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HITACHI S 1 - L
Frequenz-
umrichter
S1-00032SFE
S1-00055SFE
S1-00100SFE
S1-00130SFE
S1-00032...00073HFE
Technische Daten Netzfilter
Überlastbarkeit
Max. zulässige Umgebungstemperatur
Max. zulässige Netzspannung L-PE / L-L
Schutzart
3.5
Oberwellenströme
Frequenzumrichter
mit
nichtsinusförmige Strom setzt sich aus der Summe von sinusförmigen Strömen des Vielfachen der Netzfrequenz mit
bestimmtem Effektivwert zusammen. Man bezeichnet diese Vielfachen als „Harmonische". Diese Harmonischen – auch als
Oberwellen oder Netzrückwirkung bezeichnet – übertragen keine Wirkleistung. Sie belasten als Oberwellenblindleistung
zusätzlich das Netz und können die Netzspannung verzerren. Das Verhältnis zwischen der Summe der
Oberschwingungsanteile zur 50Hz-Grundschwingung wird durch den THDi angegeben. Ohne Zwischenkreis- oder
Netzdrosseln liegt der THDi eines Frequenzumrichters mit ungesteuertem Gleichrichter bei Werten >80%, mit angepasster
Netzdrossel reduziert sich dieser Wert auf ca. 45%, mit entsprechender Zwischenkreisdrossel lassen sich Werte <40%
erreichen (Achtung! Netzimpedanz berücksichtigen). Eine Reduzierung der Oberwellen bedeutet auch eine deutliche
Reduzierung des Eingangsstroms.
Frequenzumrichter, die an das öffentliche Niederspannungsversorgungsnetz angeschlossen werden, müssen Grenzwerte
für Oberschwingungsströme einhalten. Für Geräte mit einer Stromaufnahme ≤16A gilt die EN61000-3-2, für Geräte mit einer
Stromaufnahme >16A, ≤75A die EN61000-3-12. Für professionelle Geräte mit einer Bemessungsleistung >1kW sind in der
EN61000-3-2 keine Grenzwerte definiert. Bevor die Frequenzumrichter S1-00032SFE, S1-00100SFE...S1-00130SFE an
das öffentliche Niederspannungsversorgungsnetz angeschlossen werden, muss eine Genehmigung des Energie-
versorgungsunternehmens eingeholt werden.
3.6
Erhöhte Beanspruchung von Motoren bei Betrieb am Frequenzumrichter
Die Wicklungsisolierung von Motoren an spannungsgeführten Frequenzumrichtern ist größeren Belastungen ausgesetzt als
im Netzbetrieb. Ursache dafür ist die Steilheit und Häufigkeit der von Umrichtern erzeugten Spannungsimpulse.
Insbesondere bei kurzen Spannungsanstiegszeiten und langen Motorkabeln kommt es zu Reflexionen der
Spannungsimpulse und infolgedessen zu Spannungsüberhöhungen an den Motorklemmen. Neben dieser Kenngröße
Vpeak, die im Allgemeinen bis zum 2-fachen der Zwischenkreisspannung des Frequenzumrichters betragen kann stellt auch
die Steilheit du/dt der Spannungsanstiege eine besondere Belastung für die Wicklungsisolation dar: Durch die ständig
auftretenden steilen Spannungsanstiegsflanken in Größenordnungen bis zu 10kV/µs altert die Wicklungsisolation vorzeitig.
Bei größeren Motoren bzw. Motoren mit langer, schlanker Bauart treten außerdem bei Umrichterbetrieb Lagerströme auf,
die zur Zerstörung der Lager führen können. Viele neue Motoren sind für diese Belastungen am Frequenzumrichter bei
Versorgungsspannungen von bis zu 400V ausgelegt. In der VDE 0530-25 / IEC 60034-25 werden diese besonderen
Anforderungen formuliert. Grundsätzlich sollte sichergestellt sein, dass der angeschlossene Motor für den Betrieb an
Frequenzumrichtern geeignet ist. Bei älteren Motoren oder Unsicherheit diesbezüglich kann der Einsatz von
Ausgangsfiltern/Motordrosseln oder Sinusfiltern zur Reduzierung der kritischen Größen sinnvoll sein. (siehe Motordrosseln,
Seite 67; Sinusfilter, Seite 68).
Genaue Angaben über Möglichkeiten Motoren an Frequenzumrichter zu betreiben, erhalten Sie von den entsprechenden
Motorenherstellern.
16
Last /
Netzfilter
Motor
FPF-9120-10-SW
FPF-9120-14-SW
FPF-9120-24-SW
Nur ND
FPF-9120-24-SW
S1/FPF-9340-10-SW
1,5 x I
40°C
FPF-...: 277 / 480V; B84243...: 305 / 530V; BTF-...: 305 / 530V
IP20 (Ausnahme: BTF-P1340-400/440/693: IP00)
ungesteuertem
Gleichrichter
Netzfilter-
Nennstrom
8A
14A
24A
24A
11A
für 3 Min. pro Stunde; 2,5 x I
nenn
haben
einen
nichtsinusförmigen
Ableitstrom
Nenn
Worst Case
3,1 / 20mA
6,1 / 36mA
2,1 / 31mA
4,1 / 55mA
3,1 / 31mA
6,1 / 55mA
3,1 / 31mA
6,1 / 55mA
0,2 / 3,8mA
3,4 / 46mA
für 30s pro Stunde
nenn
Eingangsstrom.
Masse
0,5kg
1,0kg
1,0kg
1,0kg
1,2kg
Dieser

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