Компоненты выходной цепи и кабели

Выходные фильтры

Высокая частота переключений IGBT транзисторов вызывает высокие значения градиента (т.е. скорости нарастания) напряжения dv/dt на выходе преобразователя. При использо-вании длинных кабелей питания электродвигателей это приводит к дополнительной токовой нагрузке преобразова-теля из-за емкостных токов заряда/разряда. Кроме этого, высокие градиенты du/dt вместе с пиками напряжения, приходящие на клеммы двигателя, значительно увеличивают нагрузку на изоляцию двигателя по сравнению с питанием двигателя напрямую от сети. Выходные фильтры своей индуктивностью вместе с емкостным сопротивлением кабелей питания двигателей уменьшают емкостные токи заряда/разряда в кабелях питания двигателей, ограничивают градиент напряжения du/dt а также абсолютные значения пиков перенапряжения на клеммах двигателя, в зависимости от типа кабеля.

В таблице ниже указана максимальная длина кабеля для подсоединения без- и с выходными фильтрами (опция L08). Приведены данные для всех применяемых кабелей, а также рекомендуемых фирмой к применению SIEMENS. Если требуется применить кабели длиннее указанных, то предварительно проконсультируйтесь с фирмой SIEMENS.

Преобразователь		Максимальная длина кабеля
Напряжение сети, В	Выходная мощность, кВт	Тип Protoflex EMC 3 Plus	Экранированный кабель, например тип: Protodur NYCWY	Неэкранированный кабель, например тип : Protodur NYY
		Без выходного фильтра
380 V ? 480 V	110 kW	300 m	200 m	300 m
380 V ? 480 V	132 kW ? 560 kW	300 m	300 m	450 m
660 V ? 690 V	75 kW ? 800 kW	300 m	100 m	150 m
		С выходным фильтром
380 V ? 480 V	110 kW	300 m	300 m	450 m
380 V ? 480 V	132 kW ? 560 kW	300 m	Не требуется до 300 м	Не требуется до 450 m
660 V ? 690 V	75 kW ? 800 kW	300 m	200 m	300 m

Максимальная длина кабеля без выходного фильтра и с выходным фильтром

На графиках: напряжение на клеммах двигателя с использованием- и без использования выходных фильтров. Градиент напряжения du/dt а также абсолютные значения пиков фазного напряжения ULL на клеммах двигателя в зависимости от длины кабеля указаны для типичного экранированного кабеля, например NYCWY. Указаны реальные длины кабеля между регулятором скорости вращения и электродвигателем, и с учетом таких факторов, как прокладка параллельных кабелей и электрическая проводимость кабелей .

Необходимо обязательно уточнить возможность изоляции электродвигателя работать с ШИМ-напряжением:

для электродвигателей Siemens, смотри инфрмационную схему двигателя.
для других двигателей - уточнить с их изготовителями.

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:

Поперечное сечение	Проводящая способность по DIN VDE 0298 Part 2 для 40 °C
3-х жильных кабелей	Прокладка одним трехфазным кабелем	Прокладка несколькими кабелями на общей полке
50 mm²	138 A	95 A
70 mm²	176 A	121 A
95 mm²	212 A	146 A
120 mm²	245 A	169 A
150 mm²	282 A	194 A
185 mm²	323 A	222 A
240 mm²	380 A	261 A
300 mm²	418 A	289 A

Для больших токов кабели нужно подключать параллельно.