Verhalten des FU wenn Energie rückgespeist wird.

[fritz09]

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Hallo Zusammen,

ich habe eine Frage bzgl. eines FU Verhaltens (z.B. ABB ACS 880).
Wie reagiert der FU eine hohe rückgeführte Energie durch die Antriebsmaschine.

Für mein Verständnis müsste die Zwischenkreis Spg. ansteigen bis auf einen gewissen Wert. Die Energie die dann nicht mehr durch den Zwischenkreis aufgenommen werden kann, müsste über einen Widerstand im FU angeführt werden oder?

Die Frage kommt daher, ich habe in der Praxis mit Antriebsmaschinen zu tun, die eine gewissen Kraftbedarf (kW) haben dieser ist ein Mittelwert, der aus einer theoretischen Antriebsberechnungssoftware ermittelt wurde. Wie der theoretische Leistungsverlauf der Antriebsmaschine ist, hängt natürlich von Antriebsmaschine ab. Pumpe, Förderband, Hubtisch, usw...
Es ist nun aufgefallen, sobald ich eine Antriebsmaschine mit dem FU Antreibe die hohe Wellen im Leistungsverlauf hat, dass der FU die Spitzen im Bereich oberhalb des Mittelwert auch hat aber im unteren Bereich des Mittelwertes die Spitzen fast komplett abschneidet.
Die Vermutung ist nun, dass die Energie die durch die Antriebsmaschine zurück übertragen wird, zu hoch ist und der FU diese nicht komplett aufnehmen kann.

Dies hängt natürlich von der mech. Maschine ab die angetrieben werden soll. Wenn ich z.B. Motor + Zwischengetriebe + mech. Maschine mit einer hohen Trägheit habe, ist das verhalten des FU wieder komplett anders.

Ich danke euch im Voraus für euere Antworten.

Gruß
fritz09

 

[021aet04]

Bei hoher rückgespeister Energie steigt die Zwischenkreisspannung.

Die FUs verkraften das bis zu einem gewissen Maß, wie viel hängt vom FU ab.

Wird die Energie zu hoch geht der FU auf Störung (Überspannung).

Diese Energie kann man abbauen.
Es gibt rückspeisefähige FUs, die Energie ins Netz zurück speisen.
Die 2te Möglichkeit ist, die Energie mit Bremswiderständen in Wärme um zu wandeln.

Mfg Hannes

 

[DeltaMikeAir]

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Diese Energie kann man abbauen.
Es gibt rückspeisefähige FUs, die Energie ins Netz zurück speisen.
Die 2te Möglichkeit ist, die Energie mit Bremswiderständen in Wärme um zu wandeln.

Ggf. kann es sinnvoll sein, ein FU System zu verwenden, bei dem man dem man den Zwischenkreis mit mehreren FU's koppeln kann.

Es kommt halt auf den Anwendungsfall an.

 

[fritz09]

Bei hoher rückgespeister Energie steigt die Zwischenkreisspannung.

Die FUs verkraften das bis zu einem gewissen Maß, wie viel hängt vom FU ab.

Wird die Energie zu hoch geht der FU auf Störung (Überspannung).

Diese Energie kann man abbauen.
Es gibt rückspeisefähige FUs, die Energie ins Netz zurück speisen.
Die 2te Möglichkeit ist, die Energie mit Bremswiderständen in Wärme um zu wandeln.

Mfg Hannes

Sind bei größeren FU z.B. 200 kW nicht bereits vorab schon Bremswiderstände im Zwischenkreis eingebaut?

 

[Plan_B]

Nein.
Was Du evtl. meinst, sind Entladewiderstände. Selbst die legt man wegen der Verluste recht hochohmig aus und entlädt lieber über die Ventilatoren und die interne Elektronik.
Der FU hat, wenn so ausgelegt nur den Brems-IGBT und die Anschlussklemmen für den Widerstand. Nur bei ganz kleinen FU trifft man hier und da integrierte BW.

Das erklärt sich schon allein durch die abzuführenden Leistungen.

Es gibt halt auch recht viele Möglichkeiten, generatorische Energie loszuwerden:
- Bremschopper (oft verschwendung)
-DC Kopplung zum Abbau der Energie über andere Antriebe
-Rückspeisung

"Wellen" im Leistungsverlauf entstehen zum einen durch Beschleunigungen (pos/neg) in Abhängigkeit von der Last.
In der Konstantdrehzahlphase immer durch wechselnde Momentanforderungen der Last.

 

[s_kraut]

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Sind bei größeren FU z.B. 200 kW nicht bereits vorab schon Bremswiderstände im Zwischenkreis eingebaut?

Kann mir nicht vorstellen, dass ein Hersteller teure Bremswiderstände standardmäßig verbaut.
Ich kenn die nur als Zusatzbauteile, die kommen dann typischerweise auf den Schaltschrank oben drauf.

Davon abgesehen ist diese technische Lösung nicht besonders elegant, gerade vor dem Hintergrund hochschnellender Energiepreise.

Dann doch eher mal über eine Zwischenkreiskopplung nachdenken!

 

[Plan_B]

Vacon hat beim NXP bis FR6 (ca.30kW NO) optional eingebaute Bremswiderstände.

 

[zako]

Die gängigen Auslegungstools (z.B. Sizer oder TST von Siemens) berechnen Dir bei der Vorgabe des Lastzyklus auch die mittlere aufgenomme Leistung und auch die rückgespeiste. Jetzt solltest Du noch die Betriebsdauer/Jahr kennen. Dann weißt Du ob,
A) gar keine Maßnahme
B) Bremswiderstand
C) Rückspeisefähige Umrichter
D) Energiespeicher
sinnvoll ist

Zu A) Es gibt Anwendungen wo man auch mit dem Vdc-max Regler arbeiten kann, oder bei kleineren Maschinen schon die Zweischenkreiskapazität zur Energieaufnahme ausreichend ist.
Zu D) macht man eigentlich nur da, wo man gar nicht rückspeisen kann oder zumindest ein Peakpowershaving sinnvoll ist (z.B. mobile Hafenkräne).

 

[rosebud]

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Bei Danfoss-Umrichtern (Serien 2800, 6000, FC-100 und -102), mit denen ich mich in den vergangenen 30 Jahren amüsiert habe, hauptsächlich zur Steuerung von Pumpen und Ventilatoren, scheint es wie folgt zu sein: Man muß unterscheiden zwischen Bremsen und Auslauf. Beim Bremsen (die gesteuerte Maschinerie will es so oder das angetriebene Teil soll innerhalb der Rampenzeit zum Stillstand kommen) muß kinetische Energie verheizt werden und das können nur ohmsche Widerstände. Der Zwischenkreis ist hierzu nicht geeignet. Auslauf: Ist eigentlich nur relevant bei direkt angetriebenen Ventilatoren, also ohne Keilriemen etc.. Hier kann es je nach Parametrierung der Rampe nötig werden zu bremsen. Um Überspannung im Zwischenkreis zu vermeiden, treibt Danfoss den Verbraucher an, um die Überspannung im Zwischenkreis abzubauen. Die Rampenzeit wird verlängert. Ist kein gesteuerter Auslauf vorgesehen, ist es dem Umrichter egal, was der Verbraucher macht, da er nichts zum Abbremsen beiträgt.

 

[Plan_B]

Hatte @zako schon mit dem VDCmax Regler angesprochen.
Heisst bei Danfoss "Überspannungssteuerung".
Ausserdem gibts für einfache Fälle noch die AC oder DC Bremsung, bitte hier Motorerwärmung im Auge behalten.

Letzter von Dir benannter Fall ist der Motorfreilauf. IGBT sperrt und von Asynchronmotoren kommt keine Energie zurück, der Motor trudelt aus (Sonderfall Sinusfilter beachten).
Das geht aber nicht mit PM Motoren, da die trotzdem rückliefern über die IGBT Freilaufdioden.

 

[zako]

Das geht aber nicht mit PM Motoren, da die trotzdem rückliefern über die IGBT Freilaufdioden.

Solange die Zwischenkreisspannung größer als der Scheitelwert der Motor- EMK geht ist, fließt auch kein Strom.