Номинальные характеристики и работа приводов в длительном режиме
Преобразователи SINAMICS S150 разработаны для длительной работы в режиме двигателя или генератора при номинальном напряжении и внешних условиях, описанных в технической документации. Отклонения напряжения питания в пределах, указанных в техничекой документации, учтены. Номинальный ток преобразователя определяется по номинальному току стандартного 6ти полюсного двигателя Сименс. Напряжения питания 50 Гц 400 В или 690 В, также как 60 Гц 460 В, применяются для системы NEMA.
Токи, указанные в данных для выбора и заказа, доступны для всего диапазона регулирования частоты/скорости .
Если заявленный номинальный ток превышен в течение длительного времени (> 60 с), включается функция теплового контроля и вызывает отключение или автоматическое управление преобразователем (понижение частоты ШИМ или выходного тока ), таким образом, чтобы тепловая нагрузка на преобразователь уменьшилась .
Степени защиты шкафов преобразователей
Стандарт EN 60529 содержит описание защиты электрического оборудования последством корпусов, шитов, укрытий и т.п. и включает :
- Защиту персонала от случайного касания деталей под напряжением или движущихся деталей внутри корпуса и защиту оборудования от проникания твёдых посторонних предметов (защита от поражения)
- Защиту оборудования от проникания воды (защита от воды)
- Обозначения для международно принятых степеней защиты.
Степень защиты обозначается кодом, состоящим из букв IP и двух цифр:
|
Степень защиты шкафа |
Первая цифра (защита от случайного прикосновения и твердых посторонних предметов)
|
Вторая цифра (защита оборудования от проникновения воды)
|
|---|---|---|
|
IP20 |
Защита от предметов диаметром ≥ 12.5 мм |
Нет защиты |
|
IP21 |
Защита от предметов диаметром ≥ 12.5 мм |
Защита от капель. Вертикально падающие капли воды не должны иметь негативных последствий |
|
IP23 |
Защита от предметов диаметром ≥ 12.5 мм |
Защита от брызгов. Брызги воды, с обоих сторон под углом от вертикали до 60° не должны иметь негативных последствий |
|
IP54 |
Защита от пыли. Попадание пыли возможно, но количество проникающей пыли недостаточно для нарушения безопасной работы оборудования. |
Защита от залива. Струя воды, направленная на корпус, не должна вызывать негативных последствий. |
Функции АВАРИЙНОГО ВЫКЛЮЧЕНИЯ
Для некоторых областей применения привода может потребо-ваться функция АВАРИЙНОЕ ВЫКЛ. Согласно нормам EN 60204 функция АВАРИЙНОЕ ВЫКЛ должна быть спроекти-рована или как стоп по классу 0, или как стоп по классу 1. Определяется это следующим образом:
- Стоп по классу 0:
Неуправляемое отключение. Функция вызывает немедленное отключение сетевого напряжения. Двигатель останавливается выбегом. Соотвествует немедленному останову инвертора в комбинации с безопасным отключением главного (сетевого) контактора или – в случае большой мощности – автоматического выключателя.
- Стоп по классу 1:
Управляемое отключение. При этом сетевое напряжение не отключается до полного останова электродвигателя. Реализуется с помощью быстрого останова в комбинации с последующим безопасным отключением главного (сетевого) контактора или – в случае большой мощности – автоматического выключателя.
Примечания:
Если при комплектации привода не предусмотрена возможность экстренного торможения, то имеется возможность применить только стоп по классу 0. АВАРИЙНОЕ ВЫКЛ по классу 1 как правило требует возмож-ности торможения (или модуль торможения или возможность рекуперации энергии преобразователем обратно в сеть).
Класс торможения выбирается после оценки рисков для привода.
Для этого привода могут быть примерно разделены на следующие группы:
Типа приводов с точки зрения функции АВАРИЙНОГО ВЫКЛ.
Группа A:
Привода, которые могут затормозиться до нулевой скорости вращения самой подсоединенной нагрузкой в течение короткого времени после отключения.
Типичный пример: центробежные насосы. АВАРИЙНОЕ ВЫКЛ по классу 0 в этом случае достаточно.
Группа B:
Привода с большим моментом инерции, которые могут затормозиться до нулевой скорости вращения самой подсоединенной нагрузкой после отключения.
Типичный пример: Вентиляторы. АВАРИЙНОЕ ВЫКЛ по классу 0 в этом случае достаточно, если время выбега не играет роли, и с ним можно мириться. Если же требуется останов в течение заданного времени после срабатывания функции АВАРИЙНОЕ ВЫКЛ, то может потребоваться обеспечить стоп по классу 1. И в этом случае может потребоваться тормозной блок , даже если он не нужен для обычной работы привода.
Требуемое сечение сетевых кабелей и кабелей питания электродвигателей
Рекомендуется всегда применять трехжильные трехфазные кабели, или несколько таких кабелей, подключенных в параллель. Это обоснуется двумя главными причинами:
- Таким образом без проблем обеспечивается степень защиты IP54 или выше клеммной коробки двигателя. Кабели заводятся в клеммную коробку через резьбовые уплотнения, а количество резьбовых уплотнений ограничено геометрическими размерами клеммной коробки. Однофазные кабели подходят для этого меньше.
- Для трехфазных кабелей суммарный ток, взятый внутри наружного диаметра кабеля равен нулю, и значит, что кабели могут быть проложены в металлических (проводящих) коробах или на полках, и паразитные токи, генерируемые в этих (проводящих металлических) коробах (ток утечки на землю) будут практически отсутствовать. Таким образом, опасность возникновения токов утечки, а значит и увеличенных потерь через оболочку кабеля для нескольких однофазных кабелей больше.
Выбор требуемого поперечного сечения кабеля зависит от проходящего электрического тока. Допустимая плотность тока в кабелях определяется по существующим нормам, например DIN VDE 0298 Part 2 / DIN VDE 0276-1000. С одной стороны это зависит от наружных условий установки, например температуры, а с другой стороны – от способа прокладки кабеля: прокладка одним трехфазным кабелем, например, обеспечивает сравнительно хорошее охлаждение; несколько однофазных кабелей вместе нагревают друг друга и также ухудшают вентиляцию. В последнем случае нужно использовать понижающие коэффициенты, выбираемые по существующим нормам DIN VDE 0298 Part 2 / DIN VDE 0276-1000. В таблице ниже приведены примерные значения поперечного сечения медных кабелей для температуры окружающей среды +40 оС:
|
Сечение 3-проводных кабелей |
Для одиночной прокладки |
Для прокладки нескольких кабелей в общем лотке |
|---|---|---|
|
мм² |
A |
A |
|
50 |
138 |
95 |
|
70 |
176 |
121 |
|
95 |
212 |
146 |
|
120 |
245 |
169 |
|
150 |
282 |
194 |
|
185 |
323 |
222 |
|
240 |
380 |
261 |
|
300 |
418 |
289 |
Токовые нагрузки по DIN VDE 0298 Часть 2 при 40 °C
Для больших токов, кабели соединяются параллельно.