Zusammenhang Zwischen Der Pulsfrequenz Und Motorseitigen Optionen - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

Reduktion der Motorgeräusche durch lastabhängige Pulsfrequenzumschaltung
Wenn eine dauerhafte Erhöhung der Pulsfrequenz aufgrund des Strom-Deratings und der damit verbundenen Über-
dimensionierung des Umrichters aus kommerziellen Gründen nicht akzeptabel ist, besteht in der Regelungsart Vektor-
regelung (Antriebsobjekt des Typs Vector) auch die Möglichkeit einer last- bzw. drehzahlabhängigen Umschaltung der
Pulsfrequenz im Betrieb. Diese Maßnahme bietet sich besonders bei Pumpen- und Lüfterantrieben mit quadratischer
Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie an. Hierzu kann der Umrichter im Teillastbereich mit einer höheren Pulsfrequenz
betrieben werden. Beim Erreichen einer für jeden Antrieb individuell zu bestimmenden Last- bzw. Drehzahlgrenze wird
durch eine Datensatzumschaltung auf die Werkseinstellung der Pulsfrequenz zurückgeschaltet. Damit ist es möglich,
die Motorgeräusche im überwiegenden Teil des Drehzahlstellbereiches auf ein niedrigeres Niveau zu senken. Lediglich
im Bereich der Bemessungslast, welche üblicherweise nur einen geringen Prozentsatz der Gesamtbetriebsdauer des
Antriebes ausmacht, entstehen höhere Motorgeräusche.
Reduktion der Motorgeräusche durch Flussreduzierung (Wirkungsgradoptimierung)
SINAMICS-Umrichter sind werkseitig so eingestellt, dass die Motoren im gesamten Grunddrehzahlbereich bis zur
Bemessungsdrehzahl mit ihrem Bemessungsfluss betrieben werden. Diese Einstellung ist für Konstantmomentantriebe
zwingend erforderlich. Bei Pumpen- und Lüfterantrieben mit quadratischer Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie ist es
dagegen in der Regel möglich, den Motorfluss im Teillastbereich zu reduzieren. Neben einer Verringerung der Verluste
in Umrichter und Motor bewirkt die Flussabsenkung in der Regel auch eine Reduktion der umrichter-bedingten
Zusatzgeräusche im Motor. Die Aktivierung erfolgt durch entsprechende Parametrierung (p1580).
Reduktion der Motorgeräusche durch Pulsfrequenzwobbeln
Bei Chassis- und Schrankgeräten kann das sogenannte Pulsfrequenzwobbeln über den Parameter p1810 / Bit 02 = 1
aktiviert werden (nicht möglich bei älteren Geräten mit CIB-Baugruppe u. Control Unit CU320 mit Firmware-Versionen
< 2.6). Im Parameter p1811 wird die Wobbelamplitude eingestellt. Durch das Pulsfrequenzwobbeln wird die
Pulsfrequenz nach einem statistischen Verfahren gemäß der Einstellung im Parameter p1811 variiert. Der Mittelwert
der Pulsfrequenz entspricht dabei nach wie vor dem eingestellten Wert, aber durch die statistische Variation des
Augenblickswertes ergibt sich ein modifiziertes Geräuschspektrum. Damit reduziert sich das subjektiv wahrnehmbare
Motorgeräusch, insbesondere bei den relativ niedrigen werkseitig eingestellten Pulsfrequenzen. Nähere Details zur
Parametrierung sind dem Funktionshandbuch „SINAMICS S120 Antriebsfunktionen" und den Listenhandbüchern zu
entnehmen.
Hinweis:
▪
Das Pulsfrequenzwobbeln kann nur bei Leistungsteilen der Bauform Chassis aktiviert werden.
▪
Das Pulsfrequenzwobbeln ist nur möglich in Vektorregelung und U/f-Steuerung, nicht in Servoregelung.
▪
Die maximale Pulsfrequenz f
= 4 kHz mit Stromreglertakt 250 μs und f
f
Puls max
▪ Das Pulsfrequenzwobbeln ist nicht möglich bei Stromreglertakten < 250 μs
1.1.3.6

Zusammenhang zwischen der Pulsfrequenz und motorseitigen Optionen

Werden am Umrichterausgang Motordrosseln, du/dt-Filter plus VPL, du/dt-Filter compact plus VPL oder Sinusfilter
eingesetzt, so sind die zulässige Pulsfrequenz sowie die maximale Ausgangsfrequenz durch die Optionen nach oben
begrenzt oder es ist eine feste Pulsfrequenz vorgeschrieben:
•
Zulässige Pulsfrequenz mit Motordrossel (SINAMICS):
Die maximale Pulsfrequenz ist begrenzt auf den doppelten Wert der Werkseinstellung, d. h. auf 4 kHz bei
Geräten mit Werkseinst. 2 kHz und auf 2,5 kHz bei Geräten mit Werkseinst. 1,25 kHz. Die maximale Aus-
gangsfrequenz ist unabhängig von der Pulsfrequenz begrenzt auf 150 Hz.
•
Zulässige Pulsfrequenz mit du/dt-Filter plus VPL und du/dt-Filter compact plus VPL (SINAMICS)
Die maximale Pulsfrequenz ist begrenzt auf den doppelten Wert der Werkseinstellung, d. h. auf 4 kHz bei
Geräten mit Werkseinst. 2 kHz und auf 2,5 kHz bei Geräten mit Werkseinst. 1,25 kHz. Die maximale Aus-
gangsfrequenz ist unabhängig von der Pulsfrequenz begrenzt auf 150 Hz.
•
Zulässige Pulsfrequenz mit Sinusfilter (SINAMICS):
Sinusfilter sind verfügbar in den Spannungsebenen 3AC 380 V – 480 V und 3AC 500 V – 600 V. Die Pulsfre-
quenz ist fest vorgegeben und beträgt 4 kHz (380 V – 480 V) bzw. 2,5 kHz (500 V – 600 V). Die maximale
Ausgangsfrequenz ist begrenzt auf 150 Hz (380 V – 480 V) bzw. 115 Hz (500 V – 600 V).
•
Zulässige Pulsfrequenz mit Sinusfilter (Fremdhersteller):
Die Pulsfrequenz sowie die maximale Ausgangsfrequenz richten sich nach den Angaben des Filterherstellers.
Grundlagen und Systembeschreibung
mit Wobbeln berechnet sich zu f
Puls max
Puls max
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
= 1/Stromreglertakt, d. h.:
Puls max
= 2,5 kHz mit Stromreglertakt 400 μs.
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