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Planung
Filter
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Siemens AG
Ein weiteres Problem liegt in der Spannungssteilheit der Motorspannungen am
Ausgang des FU. Moderne Leistungsmodule mit IGBTs, wie sie auch im G120P
verwendet werden, erreichen mit ihren kurzen Schaltzeiten
Anstiegsgeschwindigkeiten der Spannungsimpulse von 2 bis 10 kV/µs am
Ausgang des FU. Diese Spannungsimpulse durchlaufen als Wanderwellen das
Motorkabel zwischen FU und Motor. An den Motorwicklungen werden diese
reflektiert, was zu hohen Spannungsspitzen an den Motoranschlüssen führt.
Die überhöhten Spannungsspitzen können den doppelten Wert der
Zwischenkreisspannung erreichen. Bei 400 V Netzspannung also ca.1200 V.
Durch diese permanent anliegenden hohen Spannungsimpulse kommt es zu einer
vorzeitigen Alterung der Wicklungsisolation. Trotzdem hat die Speisung von
Drehstrom-Asynchronmotoren durch FU mit Zwischenkreisspannungen bis 560 V
für übliche Motorisolierungen (Normmotor) keine negativen Auswirkungen auf die
Lebensdauer.
Kommen Motoren zum Einsatz, deren Isolierung den Anforderungen nicht
entspricht, müssen Ausgangsfilter verwendet werden.
Dv/dt-Filter
Zusammenfassend können folgende Effekte beim Einsatz von FU auftreten:
Hochfrequente Blindströme in der Motorleitung
Überspannung am Motor bedingt durch hohe Spannungssteilheit und lange
Motorleitung
Lagerschäden durch Ableitströme über die Motorlager
Motorgeräusche
EMV-Probleme
Beschädigung der Motorisolation
Wenn Sie Motoren direkt (ohne Ausgangsfilter) an einem FU betreiben, beachten
Sie folgendes:
Motoren für IGBT-FU (Puls-FU mit Spannungszwischenkreis wie der G120P)
müssen in Isolationsklasse F gemäss Typenschild ausgeführt sein. Nur dann
halten sie die auftretenden periodischen Spannungsspitzen aus. Vom
Motorhersteller sollte immer eine Eignungsbestätigung eingeholt werden, da
diese nur im Ausnahmefall im Katalog erklärt ist. Im 400 V-Bereich
Sinusfilter
016_SINAMICS_G120P_J5111de
2013-10-07
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