SINAMICS DCM功率单元的动态过载能力简析

1 动态过载能力

在直流调速装置选型当中以采购成本为考虑，往往要首先了解装置的动态过载能力，也就是如何去合理匹配基于负载级的动态过载能力。

1.1 动态过载能力的概念

工程应用中装置可以超出铭牌上规定的装置额定直流电流运行，即p50077 = 1.00时允 许的最大连续直流电流，其中，p50077是设置功率单元监控的降容系数，取值范围0.50-1.00。但超出该电流的倍数和时间有一定限制，这就是所谓的动态过载能力。

1.2 过载电流

过载电流的绝对上限是1.8倍的“装置额定直流电流× p50077”，即1.8 × r50072[0] ×p50077的积。

每次过载都必须从欠载开始，即“负载电流 ＜p50077 × 装置额定直流电流”的负载界限。在允许的最长过载时间经过后，负载电流必须至少回落到一个小于等于“p50077×装置额定直流电流”乘积的值。

1.3 过载时间

SINAMICS DCM 不会监控实际负载是否符合 p50067 中设置的负载级,但会监控是否超出了功率单元实际上允许的过载时间。只要功率单元允许，装置也可以超出负载级对应的过载时间运行。

功率单元实际上允许的过载时间总是超过负载级对应的过载时间, 最长过载时间不仅取决于过载电流的时间变化，还取决于设备的负载情况，各个功率单元也有所不同。

2 动态过载能力的激活

设置了负载级 p50067 > 1 时必须确保激活了功能“功率单元的动态过载能力”，也就是说必须将 p50075 设为大于 0 的值，即1: 允许动态过载，报告 A60039； 2: 允许动态过载，报告 F60139。

根据选中的负载级和功率单元，装置的额定直流电流会下降到与之相应的水平。当前额定直流电流会显示在 r50072[1] 中。

3 动态过载能力的监控及响应

3.1

功率单元的动态过载能力由软件算法（即功率单元的）监控，监控根据实际负载电流的时间变化计算出“环境温度-晶闸管温升”曲线。在整流器上电后，该监控功能便利用电子电源上次断电时确定出的起始值开始计算，环境条件（包括环境温度和安装海拔）可以在参数p50077中设置。在出厂时，环境温度总是被设为不发生降容的最大允许值：自然风冷的装置为45 ℃，强制风冷的装置为40 ℃。

参数r52310和r50014[1]显示计算出的晶闸管温升，它是允许的最大晶闸管温升的百分值。

每个功率单元允许的最大晶闸管温升各有不同，大约为80 ℃ ~ 90 ℃。

3.2 响应方式

在计算出的晶闸管温升过高时，监控动作，它的响应方式可以为：

p50075 = 0: 关闭监控。电枢电流被限制在“p50077 x 装置额定直流电流（即p50077 × r50072[0]）”以下。

p50075 = 1: 装置发出报警A60039，并将电枢电流设定值下降到“p50077 x装置额定直流电流”以下。

p50075 = 2: 发出故障F60139，装置跳闸。