Bosch Rexroth LTH Technical Information Manual
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Industrial
Hydraulics
LTH
Electric Drives
and Controls
Linear Motion and
Assembly Technologies
Pneumatics
Service
Automation
Mobile
Hydraulics
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03.09
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LTH | 3 609 929 408/2.1
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Electric Drives and Controls | Bosch Rexroth AG 3/ 60
Deutsch ....................................................................................................... 4
English .......................................................................................................32
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Inhalt
1 Sicherheitsanweisungen 5
1.1 Allgemeines 5
1.2 Bestimmungsgemäßer Gebrauch 5
1.3 Qualifiziertes Personal 5
1.4 Sicherheitshinweise in dieser Technischen
Information 5
1.5 Sicherheitshinweise an den Gerätekomponenten 6
2 Leistungsteil LTH 7
2.1 Technische Daten 7
2.2 Systembeschreibung 9
2.3 Blockschaltbild 10
2.4 Hardwarebeschreibung 11
2.4.1 Netzeingangsmodul 11
2.4.2 Netzfilter 11
2.4.3 Trenntrafo 11
2.4.4 Versorgungsmodul 11
2.4.5 Endstufe 12
2.4.6 Reglermodul 12
2.5 Montage 12
2.6 Anschluß und Inbetriebnahme 13
2.6.1 Anschluß eines EC-Handschraubers und einer
externen Steuerung (z.B. SE 200) 14
2.6.2 Anschluß eines EC-Handschraubers an ein
Leistungsteil mit Stromsteuerung 15
2.7 Frontplatte 16
2.7.1 Ansicht 16
2.7.2 LED-Anzeigen 17
2.8 Steckeranordnung an der Unterseite 18
2.9 Bedienung 19
2.9.1 Schalter für Motoranwahl 19
2.9.2 Schalter für Programmanwahl intern/extern 19
2.9.3 Programmwahlschalter 19
2.9.4 NIO-Quittierung 20
2.9.5 Summen-IO-Zähler 20
2.9.5.1 Bedienung 21
2.9.5.2 Betriebsart und Betriebsparameter einstellen 21
2.9.5.3 Funktionsablauf 22
2.9.5.4 Erklärung der Parameter 22
2.9.6 Fehlerquittierung 23
2.10 Schnittstellenbeschreibung 24
2.10.1 Netz (X1) 24
2.10.2 Sensorik SE200 (X2) 24
2.10.3 Handschrauber (X3) 25
2.10.4 Betriebsmittelsteuerung SE200 (X7) 26
2.10.5 Kommandoleitung SE200 (X8) 27
2.10.6 Stromsteuerung (X10), Option 28
2.10.7 Betriebsmittelsteuerung (X11), Option 29
2.10.8 Benutzerschnittstelle (X13) 29
LTH | 3 609 929 408/2.1
3 Bestellnummern für Smart-Tools und
Zubehör in der Übersicht 30
3.1 Handschrauber 30
3.2 Leistungsteile 30
3.3 Steuerungen und Zubehör 30
3.4 Anschlußleitungen für Handschrauber 30
3.5 Anschlußleitungen für LTH/SE 200 30
4 Beanstandungen und Reparaturen 31
5 Garantie 31
6 Service 31
7 Vertrieb 31
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1 Sicherheitsanweisungen
1.1 Allgemeines
Lesen Sie diese Technische Information, bevor Sie das Gerät in Betrieb nehmen.
Bewahren Sie diese Technische Information an einem für alle Benutzer jederzeit zugänglichen Platz auf.
1.2 Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die Technische Information enthält Angaben für den bestimmungsgemäßen Gebrauch des Gerätes.
Die Produkte wurden unter Beachtung der Sicherheitsnormen entwickelt, gefertigt, geprüft und dokumentiert. Bei Beachtung der für Projektierung, Montage und ordnungsgemäßen Betrieb beschriebenen
Handhabungsvorschriften und Sicherheitsanweisungen gehen vom Produkt im Normalfall keine Gefahren für Personen oder Sachen aus.
1.3 Qualifiziertes Personal
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1 Sicherheitsanweisungen
Diese Technische Information wendet sich an speziell ausgebildete Techniker und Ingenieure, die über
besondere Kenntnisse in Hardware-Komponenten des Gerätes verfügen.
Eingriffe in die Hard- und Software unserer Produkte, soweit sie nicht in dieser Dokumentation beschrieben sind, dürfen nur durch unser Fachpersonal vorgenommen werden.
Unqualifizierte Eingriffe in die Hard- oder Software bzw. Nichtbeachten der in dieser Dokumentation angegebenen oder am Produkt angebrachten Warnhinweise können zu schweren Personen- oder Sachschäden führen.
Qualifiziertes Personal sind Personen, die
– als
Projektierungspersonal
vertraut sind,
– als
Bedienungspersonal
nung bezogenen Inhalt dieser Dokumentation kennen,
– als
Inbetriebnahmepersonal
dards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, zu erden und zu kennzeichnen.
mit den Sicherheitsrichtlinien der Elektro- und Automatisierungstechnik
im Umgang mit den Einrichtungen unterwiesen sind und den auf die Bedie-
berechtigt sind, Stromkreise und Geräte/Systeme gemäß den Stan-
1.4 Sicherheitshinweise in dieser Technischen Information
In der vorliegenden Technischen Information werden folgende Symbole verwendet:
Gefahr: Dieses Symbol wird benutzt, wenn Tod , schwere Körperverletzung oder erhebliche
Sachschäden eintreten können, sofern die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht
getroffen werden.
Die fünf Sicherheitsregeln sind unbedingt anzuwenden:
– Freischalten
– Gegen Wiedereinschalten sichern
– Spannungsfreiheit feststellen
– Erden und Kurzschließen
– Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken
– Warnung vor Gefahren durch Batterien!
Warnung: Dieses Symbol wird benutzt, wenn es durch ungenaues Befolgen oder Mißachtung von
Anweisungen zu
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Personenschäden kommen kann.
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1 Sicherheitsanweisungen
Achtung: Dieses Symbol wird benutzt, wenn es durch ungenaues Befolgen oder Mißachtung von An-
☞
Hinweis:
weisungen zu
Dieses Symbol wird benutzt, wenn Sie auf etwas Besonderes aufmerksam gemacht werden
sollen.
Beschädigungen von Geräten oder Dateien
1.5 Sicherheitshinweise an den Gerätekomponenten
An den Gerätekomponenten selbst können folgende Warnungen und Hinweise angebracht sein, die Sie
auf bestimmte Dinge aufmerksam machen sollen:
Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung!
LTH | 3 609 929 408/2.1
kommen kann.
Warnung vor Gefahren durch Batterien!
Elektrostatisch gefährdete Bauelemente!
Vor dem Öffnen Netzstecker ziehen!
Bolzen nur für Anschluß des Schutzleiters PE!
Nur für Anschluß eines Schirmleiters!
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2 Leistungsteil LTH
2.1 Technische Daten
Schutzart IP 42 IP 42
Schutzklasse I (Schutzerdung) I (Schutzerdung)
EMV Schärfegrad 4 nach IEC 801 Schärfegrad 4 nach IEC 801
Betriebsspannung 220V - 240V / 50Hz - 60Hz ±10% 100V - 110V / 50Hz - 60Hz ±10%
Stromaufnahme max. 10A max. 20A
Leistungsaufnahme 400VA 400VA
Betriebstemperatur 0°C … +50°C 0°C … +50°C
Lagertemperatur -20°C … +70°C -20°C … +70°C
Luftfeuchtigkeit 20 - 90 % frei von Betauung 20 - 90 % frei von Betauung
Ausgangsspannung 0 - 230V 0 - 230V
Nenn-Ausgangsstrom 2A 2A
Max. Ausgangsstrom 12A 12A
Ausgangs-Frequenz 0 - 500Hz 0 - 500Hz
LTH 230 V
Electric Drives and Controls | Bosch Rexroth AG 7/60
2 Leistungsteil LTH
LTH 110 V
Maße:
Länge 310 mm 310 mm
Breite 160 mm 160 mm
Höhe 310 mm 310 mm
Gewicht 13,4 kg 13,4 kg
Zähler
Datensicherung 8 Jahre bei 5·10
peratur durch 2 Lithium-Batterien
Batterien 2 Stück 3,6-V-Lithium-Batterien Typ
Tabelle 1:
5
Schaltspielen des Ausgangsrelais und 25 °C Umgebungstem-
1
/
AA Lithium 3,6 V
2
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2 Leistungsteil LTH
125 17,5
10,55,5
LTH
0
310
17,5
4
295
14
LTH | 3 609 929 408/2.1
295
30,5
267
310
160
5,5
2
Bild 1: Abmessungen
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3 609 929 408/2.1 | LTH
2.2 Systembeschreibung
Das Leistungsteil LTH ist ein Frequenzumrichter für EC-Motoren. Über den eingebauten Spannungszwischenkreis-Frequenzumrichter wird ein in Leistung und Frequenz variables Drehfeld für EC-Motoren erzeugt.
Der Trenntransformator im Leistungsteil LTH trennt das Schraubsystem galvanisch vom Netz. Temperatursensoren in der Motorwicklung des Schraubers und am Kühlkörper des Leistungsteils verhindern mögliche Schäden durch Überlastung.
Durch Einschieben und Programmieren einer optionalen Stromsteuerungskarte läßt sich das Leistungsteil als eigenständiges Schraubsystem betreiben.
Die integrierten Schnittstellen X2, X7 und X8 ermöglichen den Anschluß an eine externe Schraubersteuerung (z.B. SE 200).
Electric Drives and Controls | Bosch Rexroth AG 9/60
2 Leistungsteil LTH
EC 37
EC 48
MOTOR
RESET
OFFSET T
GAIN I
BTB
FG
FGI
PV
FI
BL
LTH
PROGRAMM
EXTERN
NI0-QUITT
0
USP
NTF
n
m
LI
ST1
ST2
ST3
TF
TFVM
BTBVM
Bild 2: Frontansicht
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2 Leistungsteil LTH
2.3 Blockschaltbild
M
EC-Motor
Handschrauber
START
schütz
Sicherheits-
Tacho
Anzeigen
A
Messelektronik
D
LTH | 3 609 929 408/2.1
Drehmomentgeber
X2
Sensorik
Motorstrom
Messung
Treiberkarte
Versorgungsmodul
5V
15V
24V
-15V
X13
Benutzer
X7
Optionsmodul
Betriebsmittelsteuerung
Reglerkarte
X8
Kommandoleitung
LTH Netzfilter Trenntrafo Gleichrichter Zwischenkreis Endstufe
X 1.1
Bild 3: Blockschaltbild
X 1.2
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Stromsteuerung
(Option)
X10
Programmiermodul
Bedienelement
Betriebsmittelsteuerung X11
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2.4 Hardwarebeschreibung
Die wesentlichen Funktionen werden von folgenden Komponenten des Leistungsteils LTH erfüllt:
– Netzeingangsmodul
– Netzfilter
– Trenntrafo
– Versorgungsmodul
– Endstufe
– Reglermodul
2.4.1 Netzeingangsmodul
Als Netzeingang verfügt das Leistungsteil LTH über einen genormten IEC-Stecker (Kaltgerätestecker).
Der Einschaltstrom ist auf max. 30A begrenzt. Eine Sicherung auf dem Netzeingangsmodul schützt vor
ggf. auftretenden Überströmen.
Gefahr: Die Sicherung auf dem Netzeingangsmodul darf nur durch geeignetes Servicepersonal
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2 Leistungsteil LTH
gewechselt werden.
Sicherung: 6,3A träge, Typ 19.195 mit VDE-Zeichen von Fa. Wickmann
2.4.2 Netzfilter
2.4.3 Trenntrafo
Für den Anschluß einer externen Schraubersteuerung (z.B. SE 200) ist parallel zum Netzeingang eine
IEC-Buchse vorhanden.
Achtung: An der IEC-Buchse nur vorgesehene Schrauberkomponenten anschließen (siehe Kapitel 3
„Bestellnummern für Smart-Tools und Zubehör in der Übersicht“). Andere Geräte, wie z. B.
Kaffeemaschinen, Toaster oder ähnliches dürfen nicht an diesem Anschluß betrieben werden.
Der Netzfilter unterdrückt die vom Frequenzumrichter erzeugten Funkstörspannungen. Dadurch ist gewährleistet, daß die elektronischen Baugruppen im Leistungsteil und in angeschlossenen Komponenten
in deren Funktion nicht gestört werden.
Die Schaltkreise im Leistungsteil sowie im angeschlossenen Handschrauber sind über den Trenntrafo
galvanisch vom Netz getrennt. Durch diese Schutzmaßnahme können im Fehlerfall (defekt eines anderen
Gerätes) keine Spannungen über den Erdleiter auf den Werker verschleppt werden.
Der Trenntrafo entspricht der VDE 0551.
Warnung: Geräte, die an den Schnittstellen X2, X7, X8, X10 und X11 des Leistungsteils ange-
schlossen werden, müssen den Vorschriften der Schutzklasse „Schutzkleinspannung“
genügen. Die Benutzerschnittstelle X13 ist optoentkoppelt.
2.4.4 Versorgungsmodul
Das Versorgungsmodul liefert die Gleichspannung für die Endstufe. Ein Schaltnetzteil erzeugt die Versorgungsspannungen für die Logik des Leistungsteils, der Stromsteuerung (Option) und des Handschraubers.
Die Ausgangsspannungen des Versorgungsmoduls sowie die Temperatur des Netztrafos werden überwacht.
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2 Leistungsteil LTH
2.4.5 Endstufe
Die Endstufe besteht aus 6 IGBT-Transistoren und 6 potentialfreien Ansteuerschaltungen. Die Motorströme werden gemessen und dem Reglermodul zur Verfügung gestellt. Bei Kurzschlüssen an den Motorausgängen schaltet die Endstufe sofort ab. Die Temperatur des Kühlkörpers und des Motors werden
überwacht.
2.4.6 Reglermodul
Das Reglermodul regelt den Strom und die Drehzahl des EC-Motors. Die analogen Sollwerte einer Stromsteuerung bzw. einer externen Schraubersteuerung sowie der 2-spurige Inkrementalgeber des EC-Motors werden auf dem Reglermodul ausgewertet.
Hinweis:
☞
Das Reglermodul stellt das Momenten-Redundanzsignal (aus Motorstrom) und die Winkelredundanzsignale ZIMP und CLK für die Stromsteuerung zur Verfügung. Der beschleunigungsproportionale Anteil
(Massenträgheitsmoment) und der geschwindigkeitsproportionale Anteil (Reibung) werden herausgerechnet.
Bei eingesetzter Stromsteuerung werden Sollwertsignale einer externen Steuerung ignoriert,
sofern die Stromsteuerung nicht in den Überwachungsmodus programmiert ist.
LTH | 3 609 929 408/2.1
2.5 Montage
☞
Das Leistungsteil LTH wird an den Aufhängeösen in der Rückwand befestigt. Der Montageort wird in der
Regel bestimmt durch die Gegebenheiten im Umfeld der Schrauberanlagen. Der Montageort muß aber
nicht in unmittelbarer Nähe der Schrauber liegen.
Hinweis: Die maximale Leitungslänge zwischen Leistungsteil und Handschrauber darf 50 m nicht über-
schreiten.
M4
LTH
Bild 4: Befestigung am Montagegestell
Bei der Montage einer Schrauberstation mit mehreren Leistungsteilen und gegebenenfalls externen Steuerungen (z.B. SE 200) an einem zentralen Ort, ist darauf zu achten, daß für die Luftzirkulation rundherum
Zwischenräume von mindestens 40 mm zur Verfügung stehen. Diese Zwischenräume sollten durch Kabelkanäle oder Kabelbäume nicht verschlossen werden.
Achtung: Bei starker Staubentwicklung bzw. hoher Feuchtigkeit am Montageort ist das Leistungsteil in
einem Schaltschrank der Schutzart IP 54 zu montieren. Spezielle Schaltschränke hierfür werden vom Hersteller angeboten.
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2.6 Anschluß und Inbetriebnahme
Anschlußleitungen für Netz, Handschrauber und Schnittstellen können vorkonfektioniert beim Hersteller
bezogen werden. Die Anschlüsse befinden sich an der Unterseite des Leistungsteils (Bild 8).
Beim Anschluß des Leistungsteils sollte folgende Reihenfolge eingehalten werden:
1 Schnittstellenkabel einstecken und mit Schrauben sichern
2 Amphenolstecker für Handschrauber einstecken und Drehverschluß einrasten
Warnung: Im Leistungsteil ist die Schutzmaßnahme „Schutztrennung“ angewendet. Aus diesem
Grund darf an den Handschrauber keine Potentialausgleichsleitung (PE) angeschlossen werden.
3 Netzkabel mit IEC-Stecker (Kaltgerätestecker) einstecken und mit Drahtbügel festklemmen
Achtung: Die zulässigen Netzspannungen für das verwendete Leistungsteil sind unbedingt einzuhalten.
Die Werte sind aus den technischen Daten zu entnehmen.
4 Das Leistungsteil mit dem an dessen Unterseite befindlichen Netzschalter einschalten.
Electric Drives and Controls | Bosch Rexroth AG 13/60
2 Leistungsteil LTH
☞
Nach dem Einschalten erfolgt ein Selbsttest der Hardware. Die Betriebsbereitschaft wird mit der LED
„BTB“ signalisiert, gegebenenfalls vorliegende Systemfehler werden mittels entsprechenden LEDs auf
der Frontplatte angezeigt.
Hinweis:
Warnung: Geräte, die an den Schnittstellen X2, X7, X8, X10 und X11 des Leistungsteils ange-
Bei Betrieb des Leistungsteils mit einer Betriebsmittelsteuerung ist diese an die Benutzerschnittstelle X13 anzuschließen.
schlossen werden, müssen den Vorschriften der Schutzklasse „Schutzkleinspannung“
genügen. Die Benutzerschnittstelle X13 ist optoentkoppelt.
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LTH | 3 609 929 408/2.1
2 Leistungsteil LTH
2.6.1 Anschluß eines EC-Handschraubers und einer externen Steuerung (z.B. SE 200)
Für den Anschluß einer externen Steuerung an das Leistungsteil LTH ist das Leitungsset vom Hersteller
zu verwenden. Die Geräte werden gemäß Bild 5 verbunden.
Die Steuerung wird über die IEC-Buchse (Kaltgerätebuchse) des Leistungsteils an das Netz angeschlossen.
Warnung: Im Leistungsteil LTH ist die Schutzmaßnahme Schutztrennung angewendet. Daher dür-
fen nur vorgesehene bzw. vom Hersteller zugelassene Schrauberkomponenten und Leitungen angeschlossen werden (siehe Kapitel 3 „Bestellnummern für Smart-Tools und
Zubehör in der Übersicht“).
SE 200 LTH
0
X8X7 X3 X2X8X2 X1X7X1 Netz
Bild 5: Anschluß eines EC-Handschraubers und einer externen Steuerung
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2.6.2 Anschluß eines EC-Handschraubers an ein Leistungsteil mit Stromsteuerung
Für den Anschluß eines EC-Handschraubers an das Leistungsteil LTH ist das Leitungsset vom Hersteller
zu verwenden. Die Geräte werden gemäß Bild 6 verbunden.
Die Steuerung wird über die IEC-Buchse (Kaltgerätebuchse) des Leistungsteils an das Netz angeschlossen.
Warnung: Im Leistungsteil LTH ist die Schutzmaßnahme Schutztrennung angewendet. Daher dür-
fen nur vorgesehene bzw. vom Hersteller zugelassene Schrauberkomponenten und Leitungen angeschlossen werden (siehe Kapitel 3 „Bestellnummern für Smart-Tools und
Zubehör in der Übersicht“).
2 Leistungsteil LTH
LTH
0
X3Netz
Bild 6: Anschluß eines EC-Handschraubers an ein Leistungsteil mit Stromsteuerung
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2 Leistungsteil LTH
2.7 Frontplatte
2.7.1 Ansicht
1 Schalter für Programmwahl
2 LED „EXTERN“ (grün)
3 LED (grün), Programmwahlschalter
aktiv
4 Programmwahlschalter
5 Schlüsselschalter für NIO-Quittie-
rung
6 LED „USP“ (rot)
LED „NTF“ (rot)
LED „TFVM“ (rot)
LED „BTBVM“ (grün)
7 Summen-IO-Zähler
8 LED „BTB“ (grün)
LED „FG“ (grün)
LED „FGI“ (grün)
LED „PV“ (grün)
LED „FI“ (rot)
LED „BL“ (rot)
LED „LI“ (grün)
LED „ST1“ (gelb)
LED „ST2“ (gelb)
LED „ST3“ (gelb)
LED „TF“ (rot)
9 Trimmpoti „OFFSET Tn“
Trimmpoti „GAIN I
“
m
(für werkseitige Einstellungen)
10 Fehlerquittierung
11 Schalter für Motoranwahl
12 Motor-LED „EC 37“ (grün)
Motor-LED „EC 48“ (grün)
13 Einschub für Stromsteuerung
13
12
11
10
9
8
MOTOR
RESET
EC 37
EC 48
OFFSET T
GAIN I
BTB
FG
FGI
PV
FI
BL
LTH | 3 609 929 408/2.1
PROGRAMM
EXTERN
NI0-QUITT
LTH
0
USP
TFVM
NTF
BTBVM
n
m
LI
ST1
ST2
ST3
TF
1
2
3
4
5
6
7
Bild 7: Frontansicht
☞
Hinweis: Die Bedeutung der LED-Anzeigen ist aus Abschnitt 2.7.2 zu entnehmen.
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2.7.2 LED-Anzeigen
Electric Drives and Controls | Bosch Rexroth AG 17/60
2 Leistungsteil LTH
Der Betriebszustand des Leistungsteils und Fehlermeldungen werden über verschiedene LEDs an der
Frontplatte angezeigt.
LED-Anzeige
EXTERN grün Programmanwahl extern (über Schnittstelle X13)
ohne Bezeichnung
USP rot Überspannung im Umrichterzwischenkreis
NTF rot Netzteilfehler
TFVM rot Temperaturfehler Versorgungsmodul
BTBVM grün Versorgungsmodul betriebsbereit
BTB grün Leistungsteil betriebsbereit
FG grün Freigabe (über Schnittstelle X8)
FGI grün - Freigabe intern
PV grün Proportional-Verhalten Drehzahlregler
FI rot Stromfehler (Kurzschluß)
BL rot Motor blockiert
LI grün Links, im Zusammenhang mit Stufenanwahl (nicht aktiv bei Betrieb
ST1 gelb Drehzahlstufe 1 angewählt (über Schnittstelle X8)
ST2 gelb Drehzahlstufe 2 angewählt (über Schnittstelle X8)
ST3 gelb Drehzahlstufe 3 angewählt (über Schnittstelle X8)
TF rot - Temperaturfehler Leistungsteil
EC 37 grün Motorentyp EC 37 eingestellt
EC 48 grün Motorentyp EC 48 eingestellt
Tabelle 2:
Farbe Bedeutung
grün Programmanwahl intern
(LED neben Programmwahlschalter)
(Trenntransformator)
- kein Fehler
- Motor dreht sich
(über Schnittstelle X8)
mit SE 200)
(nicht aktiv bei Betrieb mit SE 200)
(nicht aktiv bei Betrieb mit SE 200)
(nicht aktiv bei Betrieb mit SE 200)
- Temperaturfehler Motor
- Handschrauberkabel nicht angeschlossen
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2 Leistungsteil LTH
2.8 Steckeranordnung an der Unterseite
1 Motorstecker (X3)
2 Benutzerschnittstelle (X13)
3 Sensorik (X2)
4 BMS-Schnittstelle (X7)
5 Kommandoleitung (X8)
6 IEC-Stecker (Netz-Ausgang)
7 Netzschalter
8 IEC-Stecker (Netz-Eingang)
LTH | 3 609 929 408/2.1
Frontplatte
1
2
3
Bild 8: Ansicht unten
4
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