Schrankgeräte SINAMICS G150

Der universelle Umrichter für große Leistungen

Allgemeine Beschreibung

SINAMICS G150 Schrankgeräte sind für drehzahlveränderbare Antriebe im Maschinen- und Anlagenbau konzipiert.
Sie sind speziell auf die Belange von Antrieben mit quadratischer und konstanter Lastkennlinie mit mittleren Performance-Anforderungen ohne Netzrückspeisung abgestimmt.
Mit der Regelgenauigkeit der geberlosen Vektorregelung lassen sich die meisten Anwendungsfälle abdecken, sodass auf einen zusätzlichen Drehzahlistwertgeber verzichtet werden kann.
SINAMICS G150 bieten eine wirtschaftliche Antriebslösung, die durch eine breite Palette von verfügbaren Komponenten und Optionen an die jeweiligen kundenspezifischen Anforderungen angepasst werden kann.

SINAMICS G150

Technische Daten im Überblick

Kurzübersicht

Elektrische Daten

Einfachschaltung

Netzspannungen:
3AC 380 bis 480 V
3AC 500 bis 600 V
3AC 660 bis 690 V

Leistungsbereiche:
110 bis 900 kW
110 bis 1000 kW
75 bis 2700 kW

Netzarten:

TN-/TT- oder IT-Netze

Netzfrequenz:

47 bis 63 Hz

Ausgangsfrequenz:

0 bis 300 Hz

Regelungsverfahren:

Geberlose Vektorregelung oder U/f-Steuerung

Festdrehzahlen:

15 Fest- plus 1 Grunddrehzahl, parametrierbar

Ausblendbare Drehzahlbereiche:

4, parametrierbar

Kundenklemmleiste:

Digitalein-/-ausgänge
Analogein-/-ausgänge
Eingänge für Motortemperaturauswertung
Anzahl variabel

Kommunikationsschnittstelle:

PROFIBUS DP serienmäßig

Bremsbetrieb:

Braking Module optional

Schutzart:

IP20, optional: IP21, IP23, IP54

Kühlart:

Integrierte Lüfter (forcierte Luftkühlung)

Schalldruckpegel:

≤ 72 dB (A) bei 50 Hz Netzfrequenz

Schranksystem:

Rittal TS 8

Normen-Konformität:

CE

Softwarefunktionen:

Automatischer Wiederanlauf nach Betriebsunterbrechung durch Netzausfall
Stoßfreies Zuschalten des Umrichters auf drehenden Motor
Kinetische Pufferung
Automatische Motoridentifikation zur Regelungsoptimierung
Parametrierbare Hoch-/Rücklaufzeiten
Rampenverrundung

Schutzfunktionen:

Thermische Überwachung von Motor und Leistungsteilen
Überspannung, Unterspannung, Erdschluss, Kurzschluss, Kippschutz

Sicherheitsfunktionen:

STO, SS1 (Integrierte Sicherheitsfunktionen bei Antrieben)

Anschließbare Motoren:

Asynchronmotoren


Besondere Eigenschaften

Aufbau

SINAMICS G150 sind anschlussfertige AC/AC-Umrichter im Standardschaltschrank. Mit einem umfangreichen Optionspaket lassen sie sich an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Sie werden mit Schrankbreiten ab 400 mm in Rastermaßschritten von 200 mm angeboten und können in verschiedenen Schutzarten bis IP54 in zwei Ausführungsvarianten geliefert werden.
Ausführung A bietet ausreichend Einbauplatz für alle verfügbaren Optionen. Durch verschiedene Varianten sind sowohl Netz- als auch Motoranschluss wahlweise oben oder unten ausführbar. Dadurch ergibt sich eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Aufstellungsmöglichkeiten auf der Anlage.
Ausführung C stellt eine besonders platzsparende Version dar und ist für die Fälle gedacht, bei denen die Netzanschlusskomponenten in einer zentralen Niederspannungsverteilung untergebracht werden und daher im Schaltschrank nicht noch einmal aufgebaut werden müssen. Das Komfortbedienfeld AOP30 ist bei beiden Varianten standardmäßig in der Schranktür eingebaut.

Konfigurationsbeispiel
Konfigurationsbeispiel SINAMICS G150 mit SIMATIC S7

SINAMICS G150 Clean Power - die wirtschaftliche Lösung für netzfreundlichen Betrieb

SINAMICS G150 Clean Power ist die einfache und wirtschaftliche Antwort auf die steigenden Anforderungen an die Strom- und Spannungsqualität. Diese vollständig in den Schaltschrank integrierte Lösung verbindet die Vorteile der robusten 6-Puls-Gleichrichtertechnologie mit einem innovativen passiven Line Harmonics Filter (LHF compact). Dieses Konzept besticht durch seine Einfachheit, Kompaktheit, höchste Zuverlässigkeit und Energieeffizienz sowie durch sein Preis-Leistungs-Verhältnis. Hinsichtlich seiner Oberschwingungswerte ist SINAMICS G150 Clean Power die ideale Antwort auf den Trend zu immer höherer Netzqualität. Er erfüllt problemlos die Norm IEEE519, mit den international strengsten Anforderungen an die Netzwirkungen von Frequenzumrichtern - und dies auch bei schwachen Netzen.

du/dt-Filter compact plus - Platz und Kosten sparend zur motorfreundlichen Spannung

SINAMICS G150 Geräte sind mit einem du/dt-Filter compact plus VPL (Voltage Peak Limiter) erhältlich. Sie begrenzen sowohl die Spannungssteilheit du/dt als auch die Spitzenspannungen auf die strengen Grenzwerte der Norm IEC 60034-25. Das entlastet die Motorisolation und verlängert die Motorlebensdauer.
Besonders interessant in Retrofitprojekten: Mit dem Filter lassen sich Motoren mit Frequenzumrichter betreiben, die ursprünglich nicht dafür ausgelegt wurden. Die du/dt-Filter compact plus VPL sind so platzsparend, dass sie - auch bei großen Leistungen - komplett in den Schaltschrank integriert werden können. Zudem sind sie sehr energieeffizient: Die „abgeschnittenen“ Spannungsspitzen werden nicht an Widerständen verheizt, sondern in den Spannungszwischenkreis zurückgeleitet.

Kundennutzen

  • Besonders leise und kompakte Umrichter durch den Einsatz modernster IGBT-Leistungshalbleiter und innovativem Kühlungskonzept.

  • Gute Zugänglichkeit aller Geräte-Module, dadurch höchstes Maß an Servicefreundlichkeit.

  • Problemloses Einbinden in Automatisierungslösungen durch eine serienmäßige Profibus-Schnittstelle und verschiedene analoge und digitale Schnittstellen.

  • Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit durch leichtes und schnelles Austauschen von Einzelmodulen und Leistungskomponenten.

  • Einfache Inbetriebnahme und Parametrierung, menügeführt am Komfortbedienfeld AOP30 mit grafikfähigem LCD-Display und Klartextanzeige.

  • Energy Saving: Wird der Motor nicht benötigt, kann er mit dieser Funktion komplett abgeschaltet werden. Das geschieht automatisch, wenn die Regelabweichung des Technologiereglers eine parametrierbare Zeit unter einem definierten Grenzwert liegt.

  • Enhanced Energy Saving: Mit dieser Funktion lässt sich die Zeit verlängern, in der die Umrichter durch die Funktion Energy-Saving ausgeschaltet sind – um noch mehr Energie zu sparen und unnötiges Anfahren und Abbremsen der Pumpen zu vermeiden. Nebenbei werden so auch die Rohrleitungen gespült.

  • Maintenance Cleaning: Eine konstante Fließgeschwindigkeit hat zur Folge, dass sich Schwebteilchen in Flüssigkeiten im Lauf der Zeit absetzen. Das kann zu einer Verengung des effektiven Rohrdurchmessers oder einer Verstopfung der Pumpen führen. Mit MaintenanceCleaning, einer kurzzeitigen Erhöhung der Pumpendrehzahl, kann dieser Sedimentierung entgegengewirkt werden.

  • Wall Deposits Prevention: Sind in der Abwasserbehandlung Tankfüllstände über längere Zeit konstant hoch, entstehen am Tankrand Ablagerungen. Um diese zu vermeiden, wird mit der Funktion WallDepositsPrevention der Sollwert für den Technologieregler immer variabel gehalten - durch permanentes Heben und Senken des Tankfüllstands.


Typische Einsatzgebiete und Anwendungen

Überall dort wo feste, flüssige oder gasförmige Stoffe bewegt, gefördert, gepumpt oder verdichtet werden müssen, ist es vorteilhaft, drehzahlveränderbare Antriebe einzusetzen. Dies sind im wesentlichen folgende Anwendungen:

  • Pumpen, Lüfter, Kompressoren

  • Bewegen: Förderbänder, Schiffsantriebe

  • Verarbeiten: Mühlen, Mischer, Kneter, Brecher, Rührwerke, Drehöfen, Extruder