Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch Seite 154

Grundlagen und Systembeschreibung
Projektierungshinweise
Berechnungsbeispiel:
Ein Rollgang mit 25 Motoren zu je 10 kW soll durch einen Umrichter SINAMICS G150 gespeist werden. Dazu wird ein
Umrichter mit einer Anschlussspannung von 400 V und einer Leistung von 250 kW ausgewählt. Die Vorgaben für den
Rollgang lauten:
Der Umrichter steht in einem klimatisierten Raum und soll über zwei parallele, 50 m lange, geschirmte Leitungen mit
einem Querschnitt von je 150 mm
Durchschnitt jeweils 40 m lange, geschirmte Leitungen mit einem Querschnitt von 1 x 10 mm
exakten Leitungstypen sowie die exakten Betriebskapazitätsbeläge sind nicht bekannt. Daher muss die Berechnung
gemäß Variante 1 durchgeführt werden.
Da es sich hier um einen Gruppenantrieb mit sehr vielen parallelen Motorleitungen handelt, ist auf jeden Fall der Einsatz
mindestens einer Motordrossel erforderlich. Es soll nun nachgerechnet werden, ob sich die Anforderungen mit dem
ausgewählten Umrichter und einer Motordrossel erfüllen lassen.
1. Schritt:
Bestimmung der Größen n
der Schrankgeräte G150" oder aus den Angaben des Katalogs D 11 unter Zuhilfenahme der Tabelle der
Betriebskapazitätsbeläge als Funktion des Leitungsquerschnitts auf der vorherigen Seite:
Gemäß Katalog D 11 dürfen an die Motoranschlüsse des SINAMICS G150 / 400 V / 250 kW maximal zwei parallele
Motorleitungen mit jeweils einem maximalen Querschnitt von 240 mm
leitungslänge für geschirmte Motorleitungen beträgt gemäß Katalog D 11 mit einer Motordrossel 300 m. Aus diesen
Angaben ergibt sich:
•
n = 2
E max
•
C (A
E max
•
l = 300 m
E max
2. Schritt:
Bestimmung der Größen n
•
n = 2
V
•
C (A) = C
V
•
l = 50 m
V
3. Schritt:
Bestimmung der Größen n
•
n = 25
G
•
C (A) = C
G
4. Schritt:
Bestimmung der zulässigen Motorleitungslänge zwischen Unterverteiler und jedem Motor laut Berechnungsformel:

2 , 1 03
=
l
G
618 nF
=
l
G
13 , 75
Die geforderte Leitungslänge von 40 m je Motor liegt innerhalb einer 10 %-igen Toleranz von dem berechneten Wert
l = 38,7 m, so dass die Anordnung wie geplant realisiert werden darf.
G
Vergleicht man die maximal an den Umrichter anschließbare Leitungsstrecke von 600 m beim Einzelantrieb (zwei
parallele Leitungen mit je 300 m Länge und einem Querschnitt von je 240 mm
von 1068 m beim Gruppenantrieb (zwei parallele Leitungen mit je 50 m Länge und einem Querschnitt von je 150 mm
zum Unterverteiler plus 25 parallele Leitungen zu den Motoren mit je 38,7 m Länge und einem Querschnitt von je
2
10 mm ), so erkennt man, dass allein durch die Reduktion der Querschnitte beim Gruppenantrieb die mögliche, an-
schließbare Leitungsstrecke - bei gleicher Gesamtkapazität - gegenüber dem Einzelantrieb nahezu verdoppelt ist.
Würde man besonders kapazitätsarme Motorleitungen wählen, deren individuelle Betriebskapazitätsbeläge bekannt
sind, so könnte die Berechnung nach Variante 2 durchgeführt werden und die anschließbare Leitungsstrecke würde
sich nochmals erhöhen.
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
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© Siemens AG
2
einen Unterverteiler versorgen. An den Unterverteiler sind 25 Motoren über im
, C (A ) und l
E max E max max E max
2
) = C (240 mm ) = 1,03 nF/m
max E max
, C (A) und l für die Leitung zwischen Umrichter und Unterverteiler:
V V V
2
(150 mm ) = 0,86 nF/m (gemäß Tabelle auf der vorherigen Seite)
V
, C (A) für die Leitung zwischen Unterverteiler und jedem Motor:
G G
2
(10 mm ) = 0,55 nF/m (gemäß Tabelle auf der vorherigen Seite)
G
 − 
nF / m 300 m 2 , 0 86

25 , 0 55 nF / m
−
86 nF
= 
m 38 7 , m 40
nF
für Einzelantriebe aus den Angaben des Kapitels "Projektierung
2
angeschlossen werden. Die zulässige Motor-

nF / m 50 m
m
2
) und die anschließbare Leitungsstrecke
2
angeschlossen. Die
2