SIMOREG DC Master

s
SIMOREG DC Master
Serie 6RA70
Applicazione
SIMOREG quale
alimentatore di campo
Convertitori a microprocessore da 6kW a 2500kW
per azionamenti a velocità variabile in continua
Edizione 03
Edizione 03
04.05
NOTA
Questa documentazione applicativa non avanza la pretesa, di raccogliere tutti i dettagli o le varianti di
apparecchio o di prendere in considerazione ogni caso immaginabile di funzionamento o di impiego.
Se si necessita di ulteriori informazioni o se si verificano particolari problemi, che non siano stati trattati
esaurientemente nell‘ambito del proprio impiego, ci si rivolga alla Filiale Siemens locale.
Il contenuto di questa applicazione non è parte di trattativa precedente o contestuale, di accordo o di
diritto acquisito o che si possa anche modificare. Il corrispondente contratto di acquisto rappresenta il
totale obbligo del reparto azionamenti a velocità variabile A&D della SIEMENS. La sola garanzia
riconosciuta dal suddetto reparto è quella concordata tra le parti nel contratto di acquisto. Le condizioni di
garanzia contrattuali non vengono né ampliate, né modificate con le esecuzioni di questa
documentazione applicativa.
AVVERTENZA
Gli apparecchi riportati comprendono tensioni elettriche pericolose, parti di macchina rotanti
pericolose (ventole) e controllano parti meccaniche in rotazione (azionamenti). Se non si
seguono le avvertenze delle relative istruzioni di servizio, possono conseguire morte, gravi
lesioni corporali od ingenti danni materiali.
Su questi apparecchi deve lavorare solo personale qualificato, che prima abbia preso
confidenza con tutte le avvertenze di sicurezza contenute nelle istruzioni di servizio e con
quelle di montaggio, funzionamento e manutenzione.
Il funzionamento sicuro e senza problemi degli apparecchi presuppone un trasporto
appropriato, un adeguato immagazzinaggio, montaggio ed installazione, come pure accurato
service e manutenzione.
E’vietata la trasmissione o la copiatura di questi documenti, la diffusione
o l’utilizzazione del loro contenuto, se non espressamente autorizzato.
Per trasgressioni si richiederanno risarcimenti. Tutti i diritti sono
riservati, specialmente nel caso di brevetti e marchi registrati.
Abbiamo verificato la concordanza del contenuto della pubblicazione
con il software ed hardware descritti. Tuttavia non si possono escludere
scostamenti così da non essere in grado di fornire alcuna garanzia sulla
completa rispondenza. I dati di questa documentazione vengono
comunque regolarmente controllati e le necessarie correzioni sono
contenute nelle edizioni successive. Per ogni consiglio di miglioramento
siamo grati.
Siemens AG 2000 - 2005 All rights reserved
SIMOREG ® è un marchio di fabbrica della Siemens
04.05
0
Edizione 03
Contenuto
Pagina
1
Campo d‘impiego
4
2
Schemi a blocchi
5
2.1
2.2
2.3
Variante 1: alimentazione di campo con riferimento interno
Variante 2: alimentazione di campo con riferimento esterno
Variante 3: alimentazione di campo + alimentazione d‘armatura
5
6
7
3
Elenchi parametri
8
3.1
3.2
3.3
3.4
Variante 1: alimentazione di campo con riferimento interno
Variante 2: alimentazione di campo con riferimento esterno
Variante 3: alimentazione d‘armatura + alimentazione di campo
Alimentazione d‘armatura + alimentazione di campo + inversione di campo
8
8
9
10
4
Messa in servizio, ottimizzazioni
11
4.1
4.2
4.3
Variante 1: alimentazione con riferimento interno
Variante 2: alimentazione con riferimento esterno
Variante 3: alimentazione d‘armatura + alimentazione di campo
11
11
11
5
Protezione contro sovratensioni
12
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
Generalità
Protezione per mezzo di varistori
Protezione a mezzo moduli a tiristore
Resistenza di compensazione Rs
Energia magnetica del campo per motori Siemens
12
14
15
16
16
Siemens AG
SIMOREG DC Master
3-18
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Edizione 03
1
04.05
Campo d‘impiego
Gli apparecchi SIMOREG DC Master della serie 6RA70 servono all‘alimentazione di armatura e di campo di
motori DC. Il ponte monofase semi controllato interno all‘apparecchio consente l‘alimentazione di motori con
corrente di eccitazione nominale massima 40A (85A da 6RA7096, da 2200 a 3000 A corrente d‘armatura).
Se sono necessarie correnti di alimentazione campo più alte, in aggiunta può essere usato un apparecchio
6RA70 ad 1 quadrante, dove il ponte trifase interamente controllato normalmente previsto per
l‘alimentazione d‘armatura viene usato per l‘alimentazione di campo.
In seguito si differenzia tra quattro casi d‘impiego:
Variante 1:
l‘apparecchio 6RA70 lavora completamente autarchico, viene predisposto un riferimento di
corrente di campo fisso, non è possibile il deflussaggio.
Variante 2:
l‘apparecchio 6RA70 riceve un riferimento analogico esterno di corrente di campo. Il
deflussaggio può avvenire tramite questo riferimento dall‘esterno.
Variante 3:
L‘alimentatore di campo (Slave) lavora insieme con un alimentatore d‘armatura 6RA70
(Master). Lo scambio di segnali avviene tramite un‘interfaccia seriale Peer-to-Peer.
L‘alimentatore d‘armatura produce il riferimento di corrente per l‘alimentatore di campo e
riceve di ritorno da questo valore reale di corrente e segnalazione di guasto. E‘ possibile
deflussaggio incluso svolgimento di ottimizzazione automatica.
Variante 4:
come variante 3, tuttavia con in aggiunta l‘inversione di campo
Per rendere possibile una commutazione senza contatti, si deve prevedere l‘apparecchio di
alimentazione di campo quale apparecchio 4Q!
In tutti e quattro i casi non è necessaria un‘attivazione dell‘opzione S00.
Questa applicazione è valida dalla versione Firmware V1.9
AVVERTENZA
Se la parte di potenza d‘armatura è usata per l‘alimentazione del campo, deve essere
assolutamente prevista una protezione contro sovratensioni dei diodi del raddrizzatore,
poiché ad ogni caduta della tensione d‘ingresso l‘energia non può essere dissipata nel
circuito di campo.
Nella variante 4 con inversione di campo si deve tenere conto che la protezione contro
sovratensione deve essere efficace in entrambe le polarità!
Per non caricare inutilmente la protezione contro sovratensioni, deve essere garantito che
nella predisposizione di blocco impulsi la corrente di campo sia già 0, p.e. attivando
l‘eccitazione da fermo, poiché altrimenti l‘energia residua del campo deve essere dissipata
dalla protezione contro sovratensioni.
4-18
SIMOREG DC Master
Siemens AG
Applicazione SIMOREG quale alimentatore di campo
04.05
Edizione 03
2
Schemi a blocchi
2.1
Variante 1: alimentazione di campo con riferimento interno
3AC
Alimentazione di campo
1U1
1V1
1W1
3U1
3W1
X171:34
reg.corrente
commutazione su
campo da fermo
inserzione
X171:36
set comando
armatura
X171:37
datore di rampa
regolatore n
X171:38
limitazione
di coppia
preregolaz.
regolazione corrente
di armatura
riferim. corr. campo (P401)
regolat. EMK
reg.corrente
set comando
campo
regolazione
corrente di
campo
limitazione corrente
preregolaz.
preregolaz.
1C1
(1D1)
M
Siemens AG
SIMOREG DC Master
1D1
(1C1)
protezione sovratensioni
5-18
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Edizione 03
2.2
04.05
Variante 2: alimentazione di campo con riferimento esterno
3AC
Alimentazione di campo
1U1
1V1
1W1
3U1
3W1
X171:34
reg.corrente
commutazione su
campo da fermo
inserzione
X171:36
set comando
armatura
X171:37
datore di rampa
regolatore n
X171:38
limitazione
di coppia
preregolaz.
regolazione corrente
di armatura
riferimento corrente di campo esterno
X174:4
reg.corrente
regolat.EMK
set comando
campo
regolazione
corrente
di campo
limitazione corrente
preregolaz.
preregolaz.
1C1
(1D1)
M
1D1
(1C1)
protezione sovratensioni
6-18
SIMOREG DC Master
Siemens AG
Applicazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Siemens AG
SIMOREG DC Master
regolatore n
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
regolazione
corrente
di campo
preregolaz.
regolat.EMK
regolazione di corrente
di armatura
datore di rampa
Alimentazione d'armatura
1C1
(1D1)
limitazione
di corrente
preregolaz.
reg.corrente
preregolaz.
reg.corrente
1W1
1D1
(1C1)
1V1
limitazione
di corrente
1U1
3W1
valore reale
corrente campo
set comando
campo
set comando
armatura
3U1
59
58
57
56
X172
M
collegamento
Peer-to-Peer
57
56
59
58
X172
X171:38
X171:37
X171:34
regolatore n
preregolaz.
protezione sovratensioni
regolazione
corrente
di campo
regolat.EMK
riferimento corrente di campo
regolazione corrente
di armatura
datore di rampa
Alimentazione di campo
3AC
1C1
(1D1)
limitazione
di coppia
preregolaz.
reg.corrente
preregolaz.
reg.corrente
1W1
1D1
(1C1)
1V1
limitazione
di coppia
1U1
3U1
set comando
campo
set comando
armatura
3W1
2.3
3AC
2AC 400V
04.05
Edizione 03
Variante 3: alimentazione di campo + alimentazione d‘armatura
7-18
Edizione 03
04.05
3
Elenchi parametri
3.1
Variante 1: alimentazione di campo con riferimento interno
Alimentatore di campo
Adattamento corrente continua nominale d‘armatura dell‘apparecchio = normalizzazione della propria corrente di
campo.
P076.001
P076.002
Adattamento corrente continua nominale di campo dell‘apparecchio. Taratura irrilevante, poiché non usata.
P078.001
Impostazione della tensione concatenata nominale di allacciamento della parte di potenza della rete
P079 1
Sblocco impulsi lunghi set di comando armatura.
Necessario nell‘alimentazione di campo dai morsetti d‘armatura.
P082 0
Campo interno non adoperato
P083 4
Valore reale di velocità liberamente cablabile.
P084 2
Funzionamento regolato in corrente.
P100
Corrente d‘armatura nominale = in questo caso la corrente di eccitazione del motore.
P102
Taratura irrilevante, poiché non usata.
P153 3
Necessario con elevate induttanze ai morsetti d‘armatura.
P179 >0
Impulsi alfa–W addizionali (ca. 3......7). In funzione della grandezza dell‘induttanza.
P401
Riferimento campo in funzionamento 100% = corrente nominale del circuito d‘armatura dell‘apparecchio.
P402
Riferimento campo da fermo
P430.001 B0010
Inserzione campo da fermo tramite ingresso binario mors.X171: 36
P431.001 K0402
Disposizione riferimento campo da fermo.
P433 K0401
Disposizione riferimento campo in funzionamento
P601.003 K0209
Disposizione riferimento corrente eccitazione
P609 K0000
Fonte valore reale di velocità
100% = corrente nominale del circuito d‘armatura dell‘apparecchio.
P820.007 42
Mascheramento della segnalazione "guasto tachimetrica"
P821.001 35
Mascheramento della segnalazione "Azionamento bloccato"
3.2
1...... campo da fermo
Variante 2: alimentazione di campo con riferimento esterno
Alimentatore di campo
P076.001
Adattamento corrente continua nominale d‘armatura dell‘apparecchio = normalizzazione della propria corrente di
campo.
P076.002
Adattamento corrente continua nominale di campo dell‘apparecchio. Taratura irrilevante, poiché non usata.
P078.001
Impostazione della tensione concatenata nominale di allacciamento della parte di potenza della rete
P079 1
Sblocco impulsi lunghi set di comando armatura.
Necessario nell‘alimentazione di campo dai morsetti d‘armatura.
P082 0
Campo interno non adoperato
P083 4
Valore reale di velocità liberamente cablabile.
P084 2
Funzionamento regolato in corrente.
P100
Corrente d‘armatura nominale = in questo caso la corrente di eccitazione del motore
P102
Taratura irrilevante, poiché non usata.
P153 3
Necessario con elevate induttanze ai morsetti d‘armatura.
P179 >0
Impulsi alfa-W addizionali (ca. 3......7)
P402
Riferimento di corrente per campo da fermo
100% = corrente nominale del circuito d‘armatura dell‘apparecchio.
P430.001 B0010
Inserzione campo da fermo tramite ingresso binario mors.X171: 36
P431.001 K0402
Disposizione riferimento campo da fermo
P433 K0011
Disposizione riferimento campo in funzionamento
P601.003 K0209
Disposizione riferimento corrente eccitazione
P609 K0000
Fonte valore reale di velocità
In funzione della grandezza dell‘induttanza.
1...... campo da fermo
Riferimento analogico da mors.X174: 4
P820.007 42
Mascheramento della segnalazione "guasto tachimetrica"
P821.001 35
Mascheramento della segnalazione "Azionamento bloccato"
8-18
SIMOREG DC Master
Siemens AG
Applicazione SIMOREG quale alimentatore di campo
04.05
3.3
Edizione 03
Variante 3: alimentazione d‘armatura + alimentazione di campo
Alimentatore d‘armatura
P076.001 Adattamento corrente continua nominale d‘armatura
dell‘apparecchio
P076.002 Adattamento corrente continua nominale di campo
dell‘apparecchio ATTENZIONE! lasciare taratura di
fabbrica!
P078.001 Adattamento della tensione concatenata nominale di
allacciamento della parte di potenza della rete
P078.002 non usata
P081 0 oppure 1, secondo necessità. Deflussaggio in funzione
dell‘EMK
P082 24 Apparecchio di campo esterno,
ON tramite segnale "ON servizi ausiliari"
Alimentatore di campo
P076.001 Adattamento corrente continua nominale d‘armatura
dell‘apparecchio = normalizzazione della propria
corrente di campo.
P076.002 Adattamento corrente continua nominale di campo
dell‘apparecchio. Taratura irrilevante, poiché non usata.
P078.001 Adattamento della tensione concatenata nominale di
allacciamento della parte di potenza della rete
P078.002 non usata
P079 1
Sblocco impulsi lunghi set di comando armatura.
Necessario nell‘alimentazione di campo dai morsetti
d‘armatura.
P082 0
Campo interno non adoperato
P083 4
Valore reale di velocità liberamente cablabile.
Funzionamento regolato in velocità.
P084 2
Funzionamento regolato in corrente.
Ritardo alla disinserzione dei servizi ausiliari.
Il tempo qui impostato deve essere più lungo di quello
inserito in P258 per la riduzione della corrente di
campo
P097 0
Valore di riferimento di corrente di campo messo a zero
per segnalazione di guasto
(disponibile dalla versione software V2.13)
P097 1
Valore di riferimento di corrente di campo non a zero
per segnalazione di guasto, tuttavia non è ammesso
alcun innalzamento del valore di riferimento di corrente
di campo
P102.001 Corrente eccitazione nominale
P102.001 Taratura irrilevante, poiché non usata.
Impostabile dalla versione software V2.03 fino a 600A
P153.001 3 Necessario con elevate induttanze ai morsetti
d‘armatura.
P179.001 >0 Impulsi alfa W addizionali con secondi impulsi
sbloccati (ca. 3...7)
In funzione della grandezza dell‘induttanza.
P257.001 Campo da fermo
Il valore deve essere lasciato a TF=0,0, poiché poi alla
disinserzione dell‘alimentatore di campo non deve
essere dissipata energia nella protezione contro
sovratensioni
P258.001 Tempo di ritardo nella riduzione automatica corrente di
campo. Il tempo qui impostato deve essere più corto di
quello inserito in P094 per il ritardo alla disinserzione
dei servizi ausiliari.
P601.003 K6001 Riferimento corrente eccitazione
P609 K0000 Fonte valore reale velocità
P612 K6001 Valore reale di corrente di eccitazione
dall‘apparecchio di alimentazione di campo tramite
Peer-to-Peer
P654.001 B6200 ordine ON
P661.001 B6200 Sblocco impulsi
P655.001 B6200 Attivazione "OFF2" per guasto dell‘apparecchio
di alimentazione di campo.
P790 5
Scelta Peer-to-Peer
P790 5
Scelta Peer-to-Peer
P791 2
Numero delle word trasmesse.
P791 2
Numero delle word trasmesse.
P793 8
Baudrate consigliata
P793 8
Baudrate consigliata
P795 1
Chiusura Bus On
P795 1
Chiusura Bus On
P794.001 K0268 Riferimento corrente eccitazione
P794.001 K0117 Ammontare del valore reale di corrente di
eccitazione
P794.002 K6020 Disposizione servizi ausiliari "On"
P794.002 K6020 Disposizione bit di guasto
P797 0,3-0,5s Tempo caduta messaggio. Se durante
P797 0,3-0,5s Tempo caduta messaggio. Se durante
l‘inizializzazione nell‘inserzione dell‘alimentazione
l‘inizializzazione nell‘inserzione dell‘alimentazione
dell‘elettronica si verifica un guasto Î impostare tempo
dell‘elettronica si verifica un guasto Î impostare tempo
più alto.
più alto.
U117.001 B0251 Servizi ausiliari "On"
U117.001 B0107. Disposizione bit di guasto
P820.007 5 Mascherare segnalazione "guasto nel circuito di
P820.007 42 Mascherare la segnalazione "guasto tachimetrica"
campo"
U838 xxxx Corrente continua nominale dell‘apparecchio di
P821.001 35 Mascheramento della segnalazione "Azionamento
campo esterno corrispondentemente al parametro
bloccato"
r072.2 dell‘apparecchio di campo esterno
P084 1
P094
Siemens AG
SIMOREG DC Master
9-18
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Edizione 03
04.05
ATTENZIONE
Se si verifica un guasto all‘apparecchio di alimentazione di campo, l‘apparecchio di alimentazione
d‘armatura viene disinserito con OFF 2 (disinserzione della tensione).
3.4
Alimentazione d‘armatura + alimentazione di campo + inversione di campo
In aggiunta a quanto rappresentato al punto 3.3, si devono intraprendere le segunti impostazioni:
P180.001 K0001 +100% limite di corrente pos.
Per direzione campo 1
P181.001 K0000 0% limite di corrente neg.
Per direzione campo 1
P182.001 K0000 0% limite di corrente pos.
Per direzione campo 2
P183.001 K0003 -100% limite di corrente neg.
Per direzione campo 2
P500.001 K0193 riferimento di corrente di eccitazione dopo la
limitazione
P580.1 Bxxxx
Fonte per la scelta ”inversione di rotazione con
inversione di campo” capitolo 8/ foglio G200
P581.1 Bxxxx
Fonte per la scelta ”Frenatura con inversione di
campo” capitolo 8/ foglio G200
P601.003 134
a differenza del punto 3.3 qui impostare il
valore di taratura di fabbrica K0134
P644.001 K6001 riferimento di corrente di eccitazione
dall‘apparecchio d‘armatura
P671.001 B6201 B260 dall‘apparecchio d‘armatura, sblocco
senso di rotazione pos.
P672.001 B6202 B261 B260 dall‘apparecchio d‘armatura,
sblocco senso di rotazione neg.
P694.001 B6202 B261 B260 dall‘apparecchio d‘armatura,
commutazione limiti di coppia
U117.002 B260 scelta direzione di coppia del campo 1
U117.003 B261 scelta direzione di coppia del campo 2
10-18
SIMOREG DC Master
Siemens AG
Applicazione SIMOREG quale alimentatore di campo
04.05
4
Edizione 03
Messa in servizio, ottimizzazioni
AVVISO
Se nell‘ottimizzazione per preregolazione e regolazione di corrente viene superato il campo valori di
P110 (resistenza circuito d‘armatura > 32,767Ω) o di P111 (induttanza circuito d‘armatura > 327,67mH),
nel relativo viene introdotto il valore massimo possibile ed alla fine dell‘ottimizzazione emesso F050.
Si possono leggere dettagli nel parametro di visualizzazione r047 (indicazione memoria diagnosi di
guasto).
Indipendentemente da ciò P155 (amplificazione P del regolatore di corrente d‘armatura) e P156 (tempo
di integrazione del regolatore di corrente d‘armatura) vengono sempre impostati correttamente.
L‘ottimizzazione deve essere ripetuta con avvolgimento di eccitazione caldo a regime, poiché la
resistenza del circuito di eccitazione dipende fortemente dalla temperatura in servizio.
4.1
Variante 1: alimentazione con riferimento interno
♦
Taratura dei parametri secondo elenco dal punto 3.1
♦
Eseguire ottimizzazione per preregolazione e regolatore di corrente (P051=25)
per la procedura vedi istruzioni di servizio per 6RA70 cap. 7.5
4.2
Variante 2: alimentazione con riferimento esterno
Procedura come al punto 4.1
4.3
Variante 3: alimentazione d‘armatura + alimentazione di campo
Taratura dei parametri secondo elenco dal punto 3.2
Eccezione: P179. Si deve impostare questo parametro solo dopo l‘ottimizzazione del regolatore di corrente
(vale soltanto per versioni di Firmware fino a V2.0 inclusa).
Nell‘esecuzione delle ottimizzazioni automatiche si deve prestare attenzione alla seguente sequenza:
Alimentatore di campo
Procedura:
♦
Collegare P654 e P661 con B0421..
♦
Attivare ottimizzazione per preregolazione e regolatore di corrente, cioé impostare P051=25
♦
Predisporre le disposizioni "Inserzione" e "Sblocco funzionamento", inserendo P421=1. (perciò
l‘apparecchio di alimentazione armatura non deve essere attivato, con P421=0 in caso di necessità il
corso di ottimizzazione può essere interrotto).
♦
Attendere la fine dell‘ottimizzazione.
♦
Impostare P179 in modo ottimale, controllo dell‘abbattimento delle corrente tramite oscilloscopio o con
l‘ausilio del Trace Monitors (Trace2 / U_armatura) (parte integrante di SIMOVIS oppure DriveMonitor)
♦
Controllo delle impostazioni del corso di ottimizzazione automatica, se necessario successiva
ottimizzazione con valutazione della risposta oppure rappresentazione dei parametri del circuito di
regolazione per mezzo di oscilloscopio o Trace Monitor.
Siemens AG
SIMOREG DC Master
11-18
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Edizione 03
04.05
Alimentatore d‘armatura
Procedura:
♦
Impostare P082=0 per la durata dell‘ottimizzazione P051=25, poiché il campo interno non viene usato e
perciò non può anche essere ottimizzato.
♦
Assicurare l‘alimentatore di campo contro l‘inserzione, p.e. inserendo P421=B0000.
♦
Eseguire P051=25 ottimizzazione per preregolazione e regolatore di corrente (armatura).
♦
Mettere P082 di nuovo al valore originario.
♦
Mettere P654/P661 dell‘apparecchio di regolazione campo su B0001 (sblocco permanente
dell‘apparecchio stesso).
♦
Eseguire P051=26,27,28, 29 a seconda della necessità ottimizzazioni per regolazione di velocità,
deflussaggio e compensazione di attrito opp. del momento d‘inerzia (vedi istruzioni di servizio per
6RA70 cap. 7.5)
♦
Controllo delle impostazioni del corso di ottimizzazione automatica, se necessario successiva
ottimizzazione con valutazione della risposta oppure rappresentazione dei parametri del circuito di
regolazione per mezzo di oscilloscopio o Trace Monitor.
♦
Mettere P654/P661 dell‘apparecchio di regolazione di nuovo su B6200.
♦
Impostazioni aggiuntive a seconda delle esigenze, messa in servizio tecnologica.
5
Protezione contro sovratensioni
5.1
Generalità
AVVERTENZA
Con questa utilizzazione è assolutamente necessaria una protezione contro sovratensioni,
poiché p.e. per caduta di tensione i tiristori bloccano e per l’energia contenuta nel campo
(disinserzione di un’induttanza) si verifica una sovratensione. Questo può portare alla
distruzione dei tiristori nell’apparecchio SIMOREG.
La protezione contro sovratensioni ha perciò il compito di limitare la tensione ad un valore
definito e di dissipare l’energia contenuta nel campo.
Sono disponibili i seguenti componenti per protezione
♦
SIOV varistori ad ossido di metallo (per deboli correnti di campo)
♦
Moduli a tiristori
♦
Varistori a carbonato di silicio
ATTENZIONE
I varistori ad ossido di metallo (SIOV, MOV, ZnO, ...) sono dimensionati per la conduzione di elevati
impulsi di energia in tempi brevissimi. L‘energia prodotta viene convertita in calore, accumulata nel
volume del varistore e scaricata lentamente nell‘ambiente attraverso la superficie. A causa della peggiore
capacità di conduzione termica rispetto al carbonato di silicio e della sensibilità verso le più alte
temperature per sovraccarico, i varistori ad ossido di metallo, per le elevate energie e per le lunghe
costanti di tempo che si verificano nel cicuito di eccitazione nella dissipazione dell‘energia, sono
impiegabili soltanto in modo molto limitato (per la sovrasollecitazione termica si riduce la tensione di
limitazione del varistore in modo permanente. Se succede spesso, si profila la possibilità di rottura del
varistore, poiché esiste il pericolo che la tensione di limitazione scenda nell‘ambito della tensione di
funzionamento).
Inoltre deve essere prevista una resistenza di compensazione Rs, che ha lo scopo di ammortizzare
sovratensioni che si verificano con corrente continua bassa e discontinuità di corrente, andamenti di
oscillazioni o nel superamento della corrente di mantenimento del tiristore di protezione.
12-18
SIMOREG DC Master
Siemens AG
Applicazione SIMOREG quale alimentatore di campo
04.05
Edizione 03
Tensione limite massima per il dimensionamento della protezione da sovratensione
Massima tensione limite ammissibile in funzione dell‘avvolgimento di campo del motore (per motori Siemens
massima tensione limite 2000 V), e della tensione nominale di allacciamento del raddrizzatore, si deve
scegliere il valore minore.
Tensione nominale di allacciamento per raddrizzatore 6RA70 ad 1U1, 1V1, 1W1
3AC
Tensione limite DC
400V
1350V
460V, 575V
1550V
690V
1700V
830V
2100V
950V
2500V
Contenuto di energia magnetica dell‘avvolgimento di campo per il dimensionamento della
protezione da sovratensione
Per motori Siemens il contenuto di energia può essere ricavato dal capitolo 5.5, se il contenuto di energia
non è noto, per il calcolo si necessita dell‘induttanza dell‘avvolgimento di campo.
W = L * Iecc2 /2,
Recc = Uecc / Iecc ,
L = 2 * W / Iecc2 ,
W : contenuto di energia magnetica in wattsecondi
L : induttanza dell‘avvolgimento di campo in Henry
Iecc : corrente nominale di eccitazione in Ampere (vedi dati di targa del motore)
Recc : resistenza dell‘avvolgimento di eccitazione in Ohm
Uecc : tensione nominale di eccitazione in Volt (vedi dati di targa del motore)
Siemens AG
SIMOREG DC Master
13-18
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Edizione 03
5.2
04.05
Protezione per mezzo di varistori
6RA70
alimentatore di campo
1C1
1D1
Rs
varistore
U
avvolgimento di campo
Rs.....resistenza di smorzamento
Varistori ad ossido di metallo per basso contenuto di energia dell‘avvolgimento di campo:
Fino a 420 V di tensione nominale di rete (per apparecchi 6RA70 a 400 V)
Fino a 400 Ws:
Varistore SIOV-B32K460 fornitore Fa. Epcos: http://www.epcos.com
Fino a 2000 Ws: Varistore SIOV-B80K460
Fino a 500 V di tensione nominale di rete (per apparecchi 6RA70 a 460 V e 575 V)
Fino a 400 Ws:
Varistore SIOV-B32K550
Fino a 2000 Ws: Varistore SIOV-B80K550
Varistori al carburo di silicio per più alto contenuto di energia dell‘avvolgimento di campo
Come fonte di riferimento per varistori al carburo di silicio può essere coinvolta p.e. la società
Conradty/Nürnberg.
Varistori silicon carbid (p.e. della serie 820SB) sono a forma di disco e possono essere collegati in serie o in
parallelo a seconda della richiesta di tensione o corrente. Non ci sono tipi standard.
Il dimensionamento viene assunto come prestazione di service dalla ditta Conradty che necessita in più dei
seguenti dati:
♦
Caso di impiego
♦
Tipo dello schema di raddrizzamento (B6C)
♦
Tensione di rete (valore nominale + tolleranza)
♦
Valore medio della tensione continua d‘uscita
♦
Corrente / tensione nominale di campo
♦
Energia magnetica di campo
♦
Tensione limite massima
♦
Frequenza inserzioni
♦
Durata funzionamento
♦
Temperatura ambiente
Fonte: C. Conradty
Nürnberg GmbH & Co.KG
D-90549 Röthenbach
Postfach 1263
Tel: +49 (0)911 5708-0
Fax: +49 (0)911 5708-211
(Stato Novembre 2004)
14-18
SIMOREG DC Master
Siemens AG
Applicazione SIMOREG quale alimentatore di campo
04.05
5.3
Edizione 03
Protezione a mezzo moduli a tiristore
6RA70
alimentatore di campo
1C1
1D1
Rs
BOD
Rv
+
-
avvolgimento di campo
Rv.....resistenza serie (se necessario)
Rs.....resistenza di smorzamento
Sono fornibili dalla Siemens i seguenti moduli di protezione tiristori:
Fino a 420 V di tensione nominale di rete (per apparecchi 6RA70 a 400 V):
Numero d‘ordinazione: E89110-F2439-L1 (adatto per le due direzioni di corrente, 4Q)
Fino a 500 V di tensione nominale di rete (per apparecchi 6RA70 a 460 V e 575 V):
Numero d‘ordinazione: E89110-B2350-L1 (adatto per una direzione di corrente 1Q. Per 4Q se ne
devono inserire due in antiparallelo).
Le resistenze Rs ed Rv non sono contenute nella fornitura dei moduli di protezione dei tiristori.
Moduli di protezione a tiristore trovano impiego per campi con contenuto di energia > 2000Ws e correnti di
campo fino a ca. 500A. Sono adatti esclusivamente per la protezione nel caso di guasto. Al verificarsi di
sovratensione il tiristore viene acceso tramite un elemento BOD (diodo) e rimane in conduzione fino a che
l‘energia di campo sia dissipata e la corrente di mantenimento del tiristore sia superata.
Per impedire che al rientro della rete l‘apparecchio di campo alimenti il tiristore acceso, il riavviamento
automatico del 6RA70 deve essere disinserito (impostare P086 = 0).
Per il dimensionamento del circuito di protezione sono necessari i seguenti valori:
♦
Massima corrente di carico in servizio
♦
Costante di tempo τ del circuito di fuga
L
τ=
R
L
Induttanza dell‘avvolgimento di campo del motore [H]
R
Somma resistenze di avvolgimento di campo + cavi + resistenza serie (se necessario) [Ω]
τ
Costante di tempo [s]
Valore e durata della corrente determinano insieme il carico termico del tiristore di protezione.
Le correnti ammissibili in funzione della costante di tempo e note per il dimensionamento di una resistenza
serie si possono trovare nelle istruzioni di servizio per il modulo di protezione contro sovratensioni E89110.
Per documentazioni ci si rivolga a:
SIEMENS ERL F98
SEDM
Frauenauracherstraße 98
D - 91056 Erlangen
Tel: +49 (0)9131 18 82329
Fax: +49 (0)9131 18 84463
(Stato Novembre 2004)
Siemens AG
SIMOREG DC Master
15-18
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Edizione 03
5.4
04.05
Resistenza di compensazione Rs
Dimensionamento con schema B6C:
R S [Ω] ≤
1,35 ∗ UL [ V ]
0,5[ A ]
2
PV [ W ] = 2...3 ∗
UL
PV
UFN
UFN [ V ]
R S [ Ω]
tensione concatenata all‘allacciamento di corrente trifase del raddrizzatore
potenza dissipata da RS
tensione nominale di campo
5.5
Energia magnetica del campo per motori Siemens
Valori medi dell‘energia magnetica del campo [Ws] con piena eccitazione e ventilazione assistita:
1GF …
1GG …
1GH …
Ws
1GF …
1GG …
1GH …
Ws
1GF …
1GG …
1GH …
... 5 102
3,5
… 5 104
Ws
1GF …
1GG …
1GH …
Ws
1GF …
1GG …
1GH …
Ws
... 5 112
5,5
... 5 132
21
… 5 162
45
… 6 162
115
5
... 5 114
8,5
... 5 134
30
… 5 164
60
… 6 164
150
… 5 106
7
... 5 116
12
... 5 136
35
… 5 166
75
… 6 166
190
… 5 108
10
Ws
1GG …
1GH …
Ws
1GG …
1GH …
Ws
1GG …
1GH …
Ws
1GG …
1GH …
Ws
1GG …
1GH …
... 5 182
100
... 6 186
185
… 5 252
340
… 6 256
540
… 5 312
730
... 5 184
125
... 6 188
220
… 5 254
430
… 6 258
690
… 5 314
910
... 5 202
140
... 6 206
250
… 5 282
480
… 6 286
780
… 5 352
980
... 5 204
170
... 6 208
300
... 5 284
600
… 6 288
950
… 5 354
1190
... 5 222
220
... 6 226
360
... 5 224
280
... 6 228
450
1GG …
1GH …
Ws
1GG …
1GH …
Ws
1GG …
1GH …
Ws
1GG …
1GH …
Ws
... 7 351
850
... 7 401
1400
... 5 402
1220
... 7 451
1350
... 5 500
1260
... 7 352
960
... 7 402
1650
... 5 404
1500
... 7 452
1650
... 5 501
1740
... 7 353
1200
... 7 403
1850
... 5 406
1700
... 7 453
2000
... 5 502
2060
... 7 354
1380
... 7 404
2200
... 7 454
2400
... 5 503
2480
... 7 355
1710
... 7 405
2700
... 7 455
3100
... 5 504
3070
... 5 631
2740
... 5 632
3430
... 5 633
4140
... 5 634
4680
... 5 635
5890
Ws
1GG …
1GH …
16-18
SIMOREG DC Master
Siemens AG
Applicazione SIMOREG quale alimentatore di campo
04.05
Siemens AG
SIMOREG DC Master
Edizione 03
17-18
Applcazione SIMOREG quale alimentatore di campo
Edizione 03
SIMEA
Siemens Industrial Manufacturing
Engineering and Applications
Postfach 83, A-1211 Wien
04.05
© Siemens AG, 2000-2005
Con riserva di modifiche
SIMOREG DC Master
Applicazione SIMOREG quale alimentatore
di campo
Printed in EU (Austria)