SINAMICS DCM功率單元的動態(tài)過載能力簡析

1 動態(tài)過載能力

在直流調(diào)速裝置選型當(dāng)中以采購成本為考慮，往往要首先了解裝置的動態(tài)過載能力，也就是如何去合理匹配基于負(fù)載級的動態(tài)過載能力。

1.1 動態(tài)過載能力的概念

工程應(yīng)用中裝置可以超出銘牌上規(guī)定的裝置額定直流電流運行，即p50077 = 1.00時允 許的最大連續(xù)直流電流，其中，p50077是設(shè)置功率單元監(jiān)控的降容系數(shù)，取值范圍0.50-1.00。但超出該電流的倍數(shù)和時間有一定限制，這就是所謂的動態(tài)過載能力。

1.2 過載電流

過載電流的絕對上限是1.8倍的“裝置額定直流電流× p50077”，即1.8 × r50072[0] ×p50077的積。

每次過載都必須從欠載開始，即“負(fù)載電流 ＜p50077 × 裝置額定直流電流”的負(fù)載界限。在允許的最長過載時間經(jīng)過后，負(fù)載電流必須至少回落到一個小于等于“p50077×裝置額定直流電流”乘積的值。

1.3 過載時間

SINAMICS DCM 不會監(jiān)控實際負(fù)載是否符合 p50067 中設(shè)置的負(fù)載級,但會監(jiān)控是否超出了功率單元實際上允許的過載時間。只要功率單元允許，裝置也可以超出負(fù)載級對應(yīng)的過載時間運行。

功率單元實際上允許的過載時間總是超過負(fù)載級對應(yīng)的過載時間, 最長過載時間不僅取決于過載電流的時間變化，還取決于設(shè)備的負(fù)載情況，各個功率單元也有所不同。

2 動態(tài)過載能力的激活

設(shè)置了負(fù)載級 p50067 > 1 時必須確保激活了功能“功率單元的動態(tài)過載能力”，也就是說必須將 p50075 設(shè)為大于 0 的值，即1: 允許動態(tài)過載，報告 A60039； 2: 允許動態(tài)過載，報告 F60139。

根據(jù)選中的負(fù)載級和功率單元，裝置的額定直流電流會下降到與之相應(yīng)的水平。當(dāng)前額定直流電流會顯示在 r50072[1] 中。

3 動態(tài)過載能力的監(jiān)控及響應(yīng)

3.1

功率單元的動態(tài)過載能力由軟件算法（即功率單元的）監(jiān)控，監(jiān)控根據(jù)實際負(fù)載電流的時間變化計算出“環(huán)境溫度-晶閘管溫升”曲線。在整流器上電后，該監(jiān)控功能便利用電子電源上次斷電時確定出的起始值開始計算，環(huán)境條件（包括環(huán)境溫度和安裝海拔）可以在參數(shù)p50077中設(shè)置。在出廠時，環(huán)境溫度總是被設(shè)為不發(fā)生降容的最大允許值：自然風(fēng)冷的裝置為45 ℃，強(qiáng)制風(fēng)冷的裝置為40 ℃。

參數(shù)r52310和r50014[1]顯示計算出的晶閘管溫升，它是允許的最大晶閘管溫升的百分值。

每個功率單元允許的最大晶閘管溫升各有不同，大約為80 ℃ ~ 90 ℃。

3.2 響應(yīng)方式

在計算出的晶閘管溫升過高時，監(jiān)控動作，它的響應(yīng)方式可以為：

p50075 = 0: 關(guān)閉監(jiān)控。電樞電流被限制在“p50077 x 裝置額定直流電流（即p50077 × r50072[0]）”以下。

p50075 = 1: 裝置發(fā)出報警A60039，并將電樞電流設(shè)定值下降到“p50077 x裝置額定直流電流”以下。

p50075 = 2: 發(fā)出故障F60139，裝置跳閘。