Возможности динамической перегрузки

Обзор функций

Указанный на типовой табличке преобразователя номинальный постоянный ток (максимально допустимый длительный ток) во время работы может превышаться. Для величины превышения и его длительности существуют границы, суть которых разъясняется ниже.

Абсолютная верхняя граница для величины превышающего тока установлена на 1,8-кратном номинальном токе.
Максимальная длительность перегрузки зависит как от временной характеристики тока перегрузки, так и от предыдущей перегрузки и является специфичной для каждого конкретного преобразователя.

Каждой перегрузке должна предшествовать недогрузка (фаза нагрузки, в которой с ток < номинального). По истечении времени перегрузки ток нагрузки должен вернуться как минимум на величину ≤ номинального постоянного тока.

Длительность динамической перегрузки может быть подвернута тепловому контролю(I²t  контроль). Контроль  I ²t   рассчитывается исходя из временной характеристики текущего значения тока нагрузки и от временной характеристики эквивалентного значения для нагрева запирающего слоя тиристора от температуры окружающей среды. При этом в расчет берутся собственные особенности преобразователя (например, тепловое сопротивление и временные константы.  При включении преобразователя запускается расчет с теми начальными величинами, которые были определены перед последним выключением или пропаданием сетевого напряжения. Условия внешней среды (температура и высота над уровнем моря) учитываются через настройку параметров.

   I ² t  контроль определяет, не превышает ли эквивалентный нагрев запирающего слоя допустимую величину. В качестве реакции на превышение могут быть заданы с помощью параметров два альтернативных варианта:

• Предупреждение с понижением заданного значения тока якоря до номинального постоянного тока или 
• Ошибка с отключением прибора

 Контроль  I ² t  может быть отключен. В этом случае ток якоря ограничивается на номинальном постоянном токе.

Конфигурация возможности динамической перегрузки 

Проектная документация содержит следующую документацию:

• Максимальное время перегрузки t_an при пуске с холодной силовой частью  и заданной постоянной перегрузкой ,
• Максимальная токовая пауза t_ab (максимальное время охлаждения) до достижения теплового состояния «холодная» для силовой части , и
•  Семейство граничных кривых для определения динамической перегрузки при установившемся, повторно-кратковременном тепловом режиме перегрузки (периодическая пиковая нагрузка)

Замечание: силовая часть определяется как «холодная» тогда, когда достигнутое эквивалентное значение нагрева запирающего слоя тиристора составляет 5% от максимально допустимого значения. Это состояние может быть опрошено через двоичный вход выбора.

Структура семейства граничных кривых для прерывистой работы с перегрузкой

Семейство граничных кривых ссылается соответственно на время цикла периодического режима перегрузки общей длительностью (временем периода) в 300 сек. Само время цикла делится на два временных отрезка: основная длительность (текущее значение якорного тока ≤ номинального тока) и длительность перегрузки (якорный ток ≥ номинального).

Каждая граничная кривая представляет собой специфичный для преобразователя при соответствующем коэффициенте перегрузки максимальный ток основной нагрузки (граничный ток нагрузки, заданный в % от номинального постоянного тока) в течение минимального времени перегрузки (граничное время перегрузки). Тогда для остаточного времени пика нагрузки допустим максимальный ток, определяемый коэффициентом перегрузки. Если для желаемого коэффициента перегрузки не задана граничная кривая, то следует руководствоваться граничной кривой для следующего коэффициента перегрузки.

Семейство граничных кривых действительно для цикла пиковой нагрузки 300 сек. Простым методом подсчета можно проектировать пиковую нагрузку с большим временем цикла. Это показано ниже на примере двух основных задач.

Characteristic example for basic tasks 1 and 2

Основная задача 1

• Дано:
  Прибор, продолжительность цикла, перегрузка, продолжительность перегрузки 
• Найти:
  Мин. время базовой нагрузки и максимальный ток базовой нагрузки
• Решение:

Пример основной задачи 1

• Дано:
  • преобразователь 30 A
  • длительность цикла 113.2 s
  • коэффициент перегрузки 1.45
  • длительность перегрузки 20 s
• Найти:
  • (мин.) длительность основной нагрузки и
  •  макс. ток основной нагрузки
• Решение:
  • граничная кривая для преобразователя на 30 A
  • коэффициент перегрузки 1.5
  • продолжительность перегрузки₃₀₀ = 300 s/113.2 s × 20 s = 53 s →
  • максимальный основной ток нагрузки = 44 % I_rated = 13.2 A

Основная задача 2

• Дано:
  преобразователь, время цикла, коэфф.перегрузки, ток основной нагрузки 
• Найти:
  максимальное время перегрузки, минимальное время нагрузки 
• Решение:

Пример основной задачи 2

• Дано:
  • преобразователь 30 A
  • длительность цикла 140 s
  • коэфф.перегрузки 1.15
  • основной ток нагрузки = 0.6 × I_rated = 18 A
• Найти:
  • макс.продолжительность перегрузки 
  • мин.длительность основной перегрузки 
• Решение:
  • граничная кривая для преобразователя на 30 A
  • коэф.перегрузки 1.2
  • основной ток нагрузки = 60 % I_rated →
  • длительность перегрузки ₃₀₀ = 127 s
  • макс.длительность перегрузки = 140 s/300 s × 127 s = 59 s
  • минимум длител. основной нагрузки = 140 s - 59 s = 81 s

Длительность основной нагрузки ₃₀₀ = мин.длительность основной нагрузки 300 с длит.цикла (300 с длит.перегрузки)

Длительность перегрузки₃₀₀ = макс.длит.перегрузки для 300 с длит.цикла

6RA8013-6DV62-0AA0 15 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8013-6FV62-0AA0 15 A/four-quadrant operation 480 V

6RA8018-6DV62-0AA0 30 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8018-6FV62-0AA0 30 A/four-quadrant operation 480 V

6RA8025-6DS22-0AA0 60 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8025-6FS22-0AA0 60 A/two-quadrant operation 480 V,
6RA8025-6GS22-0AA0 60 A/two-quadrant operation 575 V

6RA8025-6DV62-0AA0 60 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8025-6FV62-0AA0 60 A/four-quadrant operation 480 V,
6RA8025-6GV62-0AA0 60 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8028-6DS22-0AA0 90 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8028-6FS22-0AA0 90 A/two-quadrant operation 480 V

6RA8028-6DV62-0AA0 90 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8028-6FV62-0AA0 90 A/four-quadrant operation 480 V

6RA8031-6DS22-0AA0 125 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8031-6FS22-0AA0 125 A/two-quadrant operation 480 V,
6RA8031-6GS22-0AA0 125 A/two-quadrant operation 575 V

6RA8031-6DV62-0AA0 125 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8031-6FV62-0AA0 125 A/four-quadrant operation 480 V,
6RA8031-6GV62-0AA0 125 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8075-6DS22-0AA0 210 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8075-6DV62-0AA0 210 A/four-quadrant operation 400 V,
6RA8075-6FS22-0AA0 210 A/two-quadrant operation 480 V, 6RA8075-6FV62-0AA0 210 A/four-quadrant operation 480 V,
6RA8075-6GS22-0AA0 210 A/two-quadrant operation 575 V, 6RA8075-6GV62-0AA0 210 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8078-6DS22-0AA0 280 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8078-6DV62-0AA0 280 A/four-quadrant operation 400 V,
6RA8078-6FS22-0AA0 280 A/two-quadrant operation 480 V, 6RA8078-6FV62-0AA0 280 A/four-quadrant operation 480 V

6RA8081-6DS22-0AA0 400 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8081-6GS22-0AA0 400 A/two-quadrant operation 575 V

6RA8081-6DV62-0AA0 400 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8081-6GV62-0AA0 400 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8082-6FS22-0AA0 450 A/two-quadrant operation 480 V, 6RA8082-6FV62-0AA0 450 A/four-quadrant operation 480 V

6RA8085-6DS22-0AA0 600 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8085-6FS22-0AA0 600 A/two-quadrant operation 480 V,
6RA8085-6GS22-0AA0 600 A/two-quadrant operation 575 V

6RA8085-6DV62-0AA0 600 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8085-6FV62-0AA0 600 A/four-quadrant operation 480 V,
6RA8085-6GV62-0AA0 600 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8086-6KS22-0AA0 720 A/two-quadrant operation 690 V

6RA8086-6KV62-0AA0 760 A/four-quadrant operation 690 V

6RA8087-6DS22-0AA0 850 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8087-6FS22-0AA0 850 A/two-quadrant operation 480 V

6RA8087-6DV62-0AA0 850 A/four-quadrant operation 400 V, 6RA8087-6FV62-0AA0 850 A/four-quadrant operation 480 V,
6RA8087-6GV62-0AA0 850 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8087-6GS22-0AA0 800 A/two-quadrant operation 575 V

6RA8088-6LS22-0AA0 950 A/two-quadrant operation 830 V, 6RA8088-6LV62-0AA0 950 A/four-quadrant operation 830 V

6RA8090-6GS22-0AA0 1 100 A/two-quadrant operation 575 V, 6RA8090-6GV62-0AA0 1 100 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8090-6KS22-0AA0 1 000 A/two-quadrant operation 690 V, 6RA8090-6KV62-0AA0 1 000 A/four-quadrant operation 690 V

6RA8091-6DS22-0AA0 1 200 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8091-6FS22-0AA0 1 200 A/two-quadrant operation 480 V,
6RA8091-6FV62-0AA0 1 200 A/four-quadrant operation 480 V, 6RA8091-6DV62-0AA0 1 200 A/four-quadrant operation 400 V

6RA8093-4DS22-0AA0 1 600 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8093-4DV62-0AA0 1 600 A/four-quadrant operation 400 V,
6RA8093-4GS22-0AA0 1 600 A/two-quadrant operation 575 V, 6RA8093-4GV62-0AA0 1 600 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8093-4KS22-0AA0 1 500 A/two-quadrant operation 690 V, 6RA8093-4KV62-0AA0 1 500 A/four-quadrant operation 690 V,
6RA8093-4LS22-0AA0 1 500 A/two-quadrant operation 830 V, 6RA8093-4LV62-0AA0 1 500 A/four-quadrant operation 830 V

6RA8095-4DS22-0AA0 2 000 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8095-4DV62-0AA0 2 000 A/four-quadrant operation 400 V

6RA8095-4GS22-0AA0 2 000 A/two-quadrant operation 575 V, 6RA8095-4GV62-0AA0 2 000 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8095-4KS22-0AA0 2 000 A/two-quadrant operation 690 V, 6RA8095-4KV62-0AA0 2 000 A/four-quadrant operation 690 V

6RA8095-4LS22-0AA0 1 900 A/two-quadrant operation 830 V, 6RA8095-4LV62-0AA0 1 900 A/four-quadrant operation 830 V

6RA8096-4GS22-0AA0 2 200 A/two-quadrant operation 575 V, 6RA8096-4GV62-0AA0 2 200 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8096-4MS22-0AA0 2 200 A/two-quadrant operation 950 V, 6RA8096-4MV62-0AA0 2 200 A/four-quadrant operation 950 V

6RA8097-4GS22-0AA0 2 800 A/two-quadrant operation 575 V, 6RA8097-4GV62-0AA0 2 800 A/four-quadrant operation 575 V

6RA8097-4KS22-0AA0 2 600 A/two-quadrant operation 690 V, 6RA8097-4KV62-0AA0 2 600 A/four-quadrant operation 690 V

6RA8098-4DS22-0AA0 3 000 A/two-quadrant operation 400 V, 6RA8098-4DV62-0AA0 3 000 A/four-quadrant operation 400 V

Типы нагрузки 

Чтобы SINAMICS DC MASTER можно было просто согласовывать с тем или иным профилем нагрузки на механизм привода, наряду с индивидуальным определением параметров с помощью граничных кривых динамической перегрузки, можно воспользоваться заранее определенными простыми циклами нагрузки.

Примечание:
Поддержка установленного класса нагрузки преобразователя SINAMICS DC MASTER не контроллируется. Если силовая часть позволяет, то можно даже превысить длительность перегрузки по сравнению с той, которая соответсвует классу нагрузки. Это значит, что защита работающей машины или ее механической части отсутствует!

Фактическая допустимая длительность перегрузки всегда выше, чем длительность перегрузки, соответствующая классу нагрузки. SINAMICS DC MASTER преобразователь контроллирует поддержку фактически допустимой длительности перегрузки  для силовой части.

Класс нагрузки  (параметр)	Нагрузка для преобразователя	Цикл нагрузки
DC I	I DC I длительный (IdN)
DC II	I DC II в теч.15 мин и 1.5 × IDC II for 60 s
DC III	I DC III в теч. 15 мин. и 1.5 × IDC III for 120 s
DC IV	I DC IV в теч.15 мин. и 2 × IDC IV for 10 s
US rating	I US в теч.15 мин. и  1.5 × IUS for 60 s Примечание: При такой настройке для всех типов преобразователей допустимая температура окружающей среды или  охлаждающего средства составляет 45 °C.

Циклы нагрузки для  двухквадрантного режима

Циклы нагрузки для  нереверсивного режима