Dürfen Frequenzumrichter in geschlossenen Kästen bzw. Schränken betrieben werden - Wie sieht es bei vorhandener aktiver Kühlung (Ventilator) aus, dort auch?

7 Antworten

Im Prinzip schon. Kommt auf die Grösse des Kastens und die vom FU abgegebene Wärmeleistung an.
Der FU darf im geschlossenen Schrank einfach auch bei Extrembedingungen (max. Leistung, max. Aussentemperatur) seine eigene Umgebungstemperatur nicht zu hoch raufjagen. Und natürlich auch keine andern Komponenten im Kasten zu fest aufheizen.
Bis 40 Grad ist sicher kein Problem, dass muss jede Elektronik aushalten.

ca. 30 l Volumen, ca. 60 cm lang und breit und 25 cm tief

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@Sokloresz

Abwärme-Leistung? Oder Leistung der betriebenen Maschine?
Ist der Kasten aus brandgeschütztem Material?

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@atoemlein

Kasten ist einfach aus Metall und lackiert, Nennleistung 2,2kW, Motor hat 6 kW, FU: Siemens SINamiсs V 20,

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@Sokloresz

Nun ja, Metall ist schon mal gut.
Wenn der FU wirklich bis zu 2,2kW absondert, dann sind natürlich 30l eher zu wenig. Ausser der Kasten ist ganz freistehend und alle Flächen könnten ihre Wärme ungehindert an die Umgebung abgeben, was ja meist nicht der Fall ist. Stell dir zwei Haarföhns vor in diesem Kasten, die da heizen...

Allerdings hat er die maximale Verlustleistung auch nur ganz selten, z.B bei voller mechanischer Belastung und stark heruntergeregelter Drehzahl. Vielleicht sind's also im Durchschnitt nur 300 oder 500 Wat...?

Ferner noch zu beachten der Hinweis von Newcomer:
Wir auch mit dem FU gebremst (oder läuft der Motor frei aus)? Mit Bremswiderstand oder durch Rekuperation? Ev. fällt auch die Bremsleistung vollständig oder teilweise als Wärme an.

Falls du Gelegenheit hast, teste es vorher aus (wie warm das Ding wird).
Ev. halt beim Kasten mind. eine passive Durchlüftung vorsehen (unten und oben Löcher), ev. unterstützt durch einen Ventilator.

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@atoemlein

kann ich mit 2,2kW Nennleistung des FU überhaupt einen 6 kW Drehstrommotor betreiben?

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@Sokloresz

Ach so, ich dachte, die 2,2kW sind die max. Verlustleistung (Wärme), falls ein Motor mit Nennleistung 6kW angschlossen wird...
Nein, dann natürlich nicht! Nennleistung ist Nennleistung! Die darf nicht überschritten werden, da macht der FU nicht mit (wenn es ein guter ist, verweigert er den Dienst, ein schlechter raucht ab...).

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@atoemlein

der FU hat 2,2 kW Nennleistung und der Motor 6 kW abgegebene Leistung an der Welle,

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@Sokloresz

Ja, schon verstanden.
Somit zieht der Motor elektrisch sogar etwas mehr als 6kW bei 6kW mechanischer Leistung. Der FU müsste also ca. 3x so stark sein.

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@atoemlein

anscheinend schon ;D wenn man die Scheinleistung ausrechnet, wird diese gut bei 9-10 kW liegen,

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Ein FU hat typischerweise einen Wirkungsgrad von ca. 97%. Das heißt 3% der Ausgangsleistung wird in Wärme umgesetzt. Diese muss aus dem „Kasten“ raus. Bei sehr kleinen Leistungen und großen Schaltschrönken reicht die Oberflächenkühlung. Nebrnwärmequellen wie Steuertrafos, Schütze, ggf. Netzfilter und Drosseln und die Umgebungstemperaturen müssen mit berücksichtigt werden.

Beispiel: Motor 90 kW Nennleistung, Servicefaktor 1.15 = Wellenleistung 103,5 kW. Wirkungsgrad 93,5% —> abgabeleistung FU = 110,7 kW. Wirkungsgrad FU: 97% —> Abwärmeleistung FU = 3,3 kW. Nebensggregate 0,5 kW —> abzuführende Gesamtleisung = 3,8 kW.

Raumtemperatur 40 °C, Schaltschranktemperstur 50 °C, erforderlicher Luftwechsel: 1200 m3/h. Ein typischer Klolüfter macht 30..60 m3/h.

Woher ich das weiß: Berufserfahrung

Bevor man mit einigem Aufwand und Kosten die Wärme aus einem Schaltschrank rausbefördert, wäre es vllt doch sinnvoller die Wärme erst gar nicht rein zu tragen.

D.h. FU doch extern - oder vielleicht geht ein FU in einem Schaltschrankausschnitt, bei dem die Kühlrippen raus schauen und die Elektronik sitzt im Schaltschrank.

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