FU Einphasen-/Drehstrombetrieb, Dimensionierung der Zuleitung

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felhub

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Hallo liebes Forum,

Ich muss für eine mobile Anlage zwei Asynchronmotore (2.2kW und 1.1kW) ansteuern.
Da nicht immer Drehstrom (CEE 16A) vorhanden ist, wollte ich die Anlage so auslegen, dass sie zur Not auch 1-phasig betrieben werden kann.
(Wird sich vermutlich mit 16A Absicherung nicht ausgehen...)

Mein Plan war, zwei 1-phasige FUs zu verbauen (SEW Movitrac B 1x2.2kW 1x1.5kW).
Im Drehstrombetrieb bekommt jeder FU seine eigene Phase, die dritte Phase kann für Steuerelektronik verwendet werden.
Im 1-phasigen Betrieb können die drei Drehstromphasen verbunden werden und die Anlage läuft auch an 230V.

Beim Durchlesen des Projektierungshandbuches für den Umrichter ist mir jedoch aufgefallen, dass für beide Umrichter eine 32A Absicherung und 4mm² Zuleitungen empfohlen werden (Tabelle im Anhang). Eine 16A Zuleitung sollte doch theoretisch 3.6kW je Phase liefern können, wieso ist der Betrieb des 2.2kW Motors dann nicht möglich?

Habt ihr Ideen/Erfahrungen, wie ich dieses Problem mit 16A Zuleitung lösen kann? Oder ist der einzige Ausweg auf eine 32A Zuleitung umzusteigen?

Vielen Dank und liebe Grüße,

Felix
 

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3,3 kW Nennwirkwellenleistung.
Plutimizierst Du noch mit Wirkungsgrad (Fu und Motor) und wirst erschreckt feststellen, dass Du schon die 16A locker knackst, für einphasigen Betrieb.
 
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Plan_B schrieb:
3,3 kW Nennwirkwellenleistung.
Plutimizierst Du noch mit Wirkungsgrad (Fu und Motor) und wirst erschreckt feststellen, dass Du schon die 16A locker knackst, für einphasigen Betrieb.
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Danke Plan_B für die schnelle Antwort, dass sich 16A für die gesamte Anlage im 1-phasigen Betrieb nicht ausgehen ist mir klar...
Meine Frage war eher auf den 3-phasen Betrieb bezogen, da ich ja laut Handbuch hier 32A pro FU/Motor, also auch bei aufgeteilten Phasen, benötige?
 
Das ist die Mximalabsicherung.
Du bist frei, das an die Lastbedingungen anzupassen. Abhängig ist das auch vom Inrush, dem Ladestrom nach Netz-Ein.
Problematisch dürfte bei zwei Umrichtern auch der Fehlerstromschutzschalter werden.
 
Ich habe mal einen Ausschnitt des Schaltplans in den Anhang gepackt. Dieser zeigt das ganze im Drehstrombetrieb.
Im 1-phasen Betrieb wären dann L1-L3 vor dem FI verbunden. Neutralleiter (Vor F1/F2) und die Phase ab der Verbindung von L1-L3 müssten dann halt entsprechend den summierten Strömen ausgeführt sein.

Ist das so machbar?

Ist schon klar, dass ich vor den FU auch eine kleinere Sicherung packen kann, meine Frage war nur ob das dann auch stabil läuft mit einem 2.2kW Motor, bzw. verstehe ich nicht, wieso die Empfehlung so hoch angesetzt ist. Vielleicht hat ja jemand schon mal Erfahrungen mit einem ähnlichen Setup gemacht, bzw. versucht einen 2.2kW Motor + FU an 16A zu betrieben und könnte mir hier Tipps geben?
 

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16 A würden ausreichen bei den beiden FU. laut meiner Erfahrung. Ist halt grenzwertig.
Wichtig ist die Zuleitung sollte das aushalten. Keine Schuko Steckdose. Spannungsfall leitungen etc. Prüfen.
Einfach mal den Strom/Spannung messen im der Zuleitung Unter Last. Ich glaube nicht das du beide Motoren voll belastet.
Eher wird der FI fliegen bevor die Sicherung fällt.
 
Muss ein Fi immer benutzt werden? In der Industrie ist Pflicht für die Steckdosen bis 20 amps, wo Leute etwas einstecken können. Aber für ein FU im Schaltschrank, ist ein FI auch Pflicht?
 
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Die von dir verlinkten technischen Daten der Geräte geben die Absicherung mit C32 oder gG25 an.

Ich lese die Daten eines x-beliebigen 1-phasigen Drive mit 2,2 und 1,5kW, in diesem Fall Altivar/Schneider Electric:
Eingangsstrom ca. 22A für 2,2 und 15A für 1,5kW
Ich würde dir in jedem Fall zu einer Verdrosselung raten.

Was sagt SEW über den Ableitstrom? 30mA lösen ab 15mA aus und das könnte eng werden.
 
Elektriko schrieb:
Muss ein Fi immer benutzt werden? In der Industrie ist Pflicht für die Steckdosen bis 20 amps, wo Leute etwas einstecken können. Aber für ein FU im Schaltschrank, ist ein FI auch Pflicht?
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Es kommt wohl darauf an, ob die Maschine einen Festanschluss hat oder eben einen Schukostecker / CEE16A Stecker.
 
PePe44 schrieb:
Die von dir verlinkten technischen Daten der Geräte geben die Absicherung mit C32 oder gG25 an.

Ich lese die Daten eines x-beliebigen 1-phasigen Drive mit 2,2 und 1,5kW, in diesem Fall Altivar/Schneider Electric:
Eingangsstrom ca. 22A für 2,2 und 15A für 1,5kW
Ich würde dir in jedem Fall zu einer Verdrosselung raten.

Was sagt SEW über den Ableitstrom? 30mA lösen ab 15mA aus und das könnte eng werden.
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Genau das verwirrt mich eben, auf meinem 2.2kW Umrichter ist der Eingansstrom mit 19.7A angegeben, das wären ja dann rund 4,5kW??
Würde eine 3-phasige Drossel für den 1-phasigen Betrieb (alle 3 Phasen im Gleichtakt) auch funktionieren?

Der Ableitstrom kann durch eine offizielle Modifikation am Umrichter reduziert werden, dabei werden die Filterkondensatoren weggeschalten.

DeltaMikeAir schrieb:
Es kommt wohl darauf an, ob die Maschine einen Festanschluss hat oder eben einen Schukostecker / CEE16A Stecker.
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Genau, in meinem Fall muss die Maschine an einem CEE16A Stecker laufen, daher sollte es auch keine speziellen Anforderungen an den FI geben, denn den FI an dem die CEE-Dose hängt, kann ich mir im Anwendungsfall wahrscheinlich nicht aussuchen...
 
Noch ein Hinweis: aus:

SIOS

support.industry.siemens.com support.industry.siemens.com


4.1.5 Einsatz mehrerer einphasiger Umrichter in Maschinen und Anlagen

In ungünstigen Fällen addieren sich die Oberschwingungsströme mehrerer Umrichter im Neutralleiter (N) zu einem Wert, der größer ist als die Ströme der Außenleiter (L1, L2, L3). Die Stromtragfähigkeit des Neutralleiters muss dafür ausreichen. Die IEC 60364-5-52:2019, Abschnitt 524, gibt Empfehlungen zur Dimensionierung des Neutralleiters. Wenn keine genaueren Angaben vorliegen, empfiehlt diese Norm, den Neutralleiter für die 1,45-fache Stromtragfähigkeit der Außenleiter zu dimensionieren.
 
Zum Typ B FI:
Der allstromsensitive wird, wenn ich nicht grad falsch abbiege, nur bei B6 Gleichrichtern gebraucjt, die Du ja naturgemäss an winphasigen FU nicht hast.
 
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zako schrieb:
Noch ein Hinweis: aus:

SIOS

support.industry.siemens.com support.industry.siemens.com


4.1.5 Einsatz mehrerer einphasiger Umrichter in Maschinen und Anlagen

In ungünstigen Fällen addieren sich die Oberschwingungsströme mehrerer Umrichter im Neutralleiter (N) zu einem Wert, der größer ist als die Ströme der Außenleiter (L1, L2, L3). Die Stromtragfähigkeit des Neutralleiters muss dafür ausreichen. Die IEC 60364-5-52:2019, Abschnitt 524, gibt Empfehlungen zur Dimensionierung des Neutralleiters. Wenn keine genaueren Angaben vorliegen, empfiehlt diese Norm, den Neutralleiter für die 1,45-fache Stromtragfähigkeit der Außenleiter zu dimensionieren.
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Danke für den Hinweis, aber in diesem Beispiel sind L1-L3 ja phasenverschoben. Für den von mir beschriebenen 1-phasigen Betrieb müsste der Neutralleiter vermutlich sogar doppelten Querschnit haben, oder?

Plan_B schrieb:
Zum Typ B FI:
Der allstromsensitive wird, wenn ich nicht grad falsch abbiege, nur bei B6 Gleichrichtern gebraucjt, die Du ja naturgemäss an winphasigen FU nicht hast.
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Auf einem Aufkleber auf den FUs steht der Hinweis: "FI-Schutzschalter für Berührschutz müssen allstromsensitiv (RCD Typ B) sein."
 
Mahlzeit,

Zu deiner Vermutung "wären dann 4,5kW..."
Solch ein kleiner Motor hat einen cos von ca. 0,81 und eta von 86%. Daten von IE2 Motor.
Nun nimm mal die Scheinleistung 4,5kVA *0,81 * 0,86 und schon biste nicht mehr soweit weg von der mechanischen Leistung 2,2kW.
Die Angaben der FU Hersteller beziehen sich evtl. auf den schlechtesten Fall, also U<230V.

Drossel: wir haben seinerzeit auch 3-phasige Drosseln für 3 * 1-phasige Systeme eingesetzt. Die Leistung sollte jedoch in der Nähe des Drossel Nennstromes liegen. Je größer die Drossel im Bezug auf den Drive umso schlechter die Wirkung.
Also 2 1-phasige L nehmen.

Zum Type B FI: Wo steht das mit der B6 Brücke? Dann brauchen alle 1.phasigen Geräte keinen B da keine B6 Brücke verbaut ist.
 
Zuletzt bearbeitet:
PePe44 schrieb:
Mahlzeit,

Zu deiner Vermutung "wären dann 4,5kW..."
Solch ein kleiner Motor hat einen cos von ca. 0,81 und eta von 86%. Daten von IE2 Motor.
Nun nimm mal die Scheinleistung 4,5kVA *0,81 * 0,86 und schon biste nicht mehr soweit weg von der mechanischen Leistung 2,2kW.
Die Angaben der FU Hersteller beziehen sich evtl. auf den schlechtesten Fall, also U<230V.

Drossel: wir haben seinerzeit auch 3-phasige Drosseln für 3 * 1-phasige Systeme eingesetzt. Die Leistung sollte jedoch in der Nähe des Drossel Nennstromes liegen. Je größer die Drossel im Bezug auf den Drive umso schlechter die Wirkung.
Also 2 1-phasige L nehmen.

Zum Type B FI: Wo steht das mit der B6 Brücke? Dann brauchen alle 1.phasigen Geräte keinen B da keine B6 Brücke verbaut ist.
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Hmm, alles klar, danke für die Berechnung! Ich denke ich werde es trotzdem mal mit 16A ausprobieren.

Habe jetzt nochmals die Stromversorgung in einen Schaltplan verpackt (vorerst noch ohne Drosseln). -> Anhang
Hier ist auch die Umschaltung zwischen 3-phasigem und 1-phasigem Netz skizziert.
Ich würde zwischen Stecker und F1-F3 alles mit 2,5mm² verdrahten, daher auch die 20A Sicherung am 1-phasigen Eingang.
Denkt ihr das könnte so klappen?
 

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PePe44 schrieb:
Zum Type B FI: Wo steht das mit der B6 Brücke? Dann brauchen alle 1.phasigen Geräte keinen B da keine B6 Brücke verbaut ist.
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Hierbei den Abschnitt zu einphasigen FU. Die B4 erzeugt maximal einen pulsierenden Gleichfehlerstrom, der von den entsprechenden Typen für puls. Gleichströme noch sicher erfasst wird. Erst die B6 macht das ganze so glatt, dass es zur Magnetisierung kommt.

Wir hatten das vor einiger Zeit hier auch schon in irgendeinem Fred besprochen.

Bezüglich der allgegenwärtigen Ableitströme und der daraus resulrierenden Fehlauslösungen sind beide Typen gleich schlecht.
Da sind die gewitterfesten Typen leicht im Vorteil.
 
Das Verdrosseln halte ich für ne gute Massnahme. Eventuell kann ja noch für einphasigen Betrieb ne Leistungsbegrenzung (rampenverlängerung, max Moment, (max Drehzahl)) der FU parametriert werden. Das braucht aber an geeigneter Stelle ein Relais (zum Beispiel an der Phase, die dann tot ist).

Die Drosseln senken den aufgenommenen Spitzenstrom durch vergrösserung des Stromflusswinkels. Dannfoss-FU haben die bereits integriert.
Ne AC-Drossel vornedran schadet aber nicht.
 
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