MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Projektierungshandbuch
VLT® Compressor Drive CDS 803
www.danfoss.de/vlt
Inhaltsverzeichnis |
Projektierungshandbuch |
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Inhaltsverzeichnis |
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1 Einführung |
5 |
1.1 Zielsetzung des Handbuchs |
5 |
1.2 Dokumentund Softwareversion |
5 |
1.3 Sicherheitssymbole |
5 |
1.4 Abkürzungen |
5 |
1.5 Zusätzliche Materialien |
6 |
1.6 Definitionen |
6 |
1.7 Leistungsfaktor |
8 |
2 Produktübersicht |
9 |
2.1 Sicherheit |
9 |
2.2 CE-Kennzeichnung |
10 |
2.3 Luftfeuchtigkeit |
11 |
2.4 Aggressive Umgebungsbedingungen |
11 |
2.5 Vibrationen und Erschütterungen |
12 |
2.6 Regelungsstrukturen |
12 |
2.6.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung |
12 |
2.6.2 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On) |
13 |
2.6.3 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung) |
13 |
2.6.4 Istwertumwandlung |
14 |
2.6.5 Sollwertverarbeitung |
14 |
2.6.6 Kurzanleitung für PI-Einstellungen |
16 |
2.6.7 Optimierung des PID-Reglers |
19 |
2.6.8 Manuelle PI-Anpassung |
19 |
2.7 Allgemeine EMV-Aspekte |
19 |
2.7.1 Allgemeine Aspekte von EMV-Emissionen |
19 |
2.7.2 Emissionsanforderungen |
21 |
2.7.3 EMV-Prüfergebnisse |
21 |
2.8 Oberschwingungen |
22 |
2.8.1 Übersicht über Oberwellenemissionen |
22 |
2.8.2 Oberschwingungsemissionsanforderungen |
22 |
2.8.3 Prüfergebnisse für Oberschwingungsströme (Emission) |
22 |
2.8.4 Störfestigkeitsanforderungen |
23 |
2.9 Galvanische Trennung (PELV) |
23 |
2.10 Erdableitstrom |
23 |
2.11 Extreme Betriebszustände |
24 |
3 Auswahl |
25 |
3.1 Optionen und Zubehör |
25 |
3.1.1 Bedieneinheit (LCP) |
25 |
MG18N203 |
Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
1 |
Inhaltsverzeichnis |
VLT® Compressor Drive CDS 803 |
3.1.2 LCP-Montage an der Vorderseite des Bedienteils |
25 |
3.1.3 IP21/TYP 1 Gehäusesatz |
26 |
3.1.4 Abschirmblech |
27 |
4 Bestellen des Frequenzumrichters |
28 |
4.1 Konfiguration |
28 |
4.2 Bestellnummern |
29 |
5 Installation |
30 |
5.1 Mechanische Abmessungen |
30 |
5.1.1 Abmessungen |
30 |
5.1.2 Transportmaße |
30 |
5.1.3 Seite-an-Seite-Installation |
31 |
5.2 Elektrische Daten |
32 |
5.2.1 Elektrische Anschlussübersicht |
32 |
5.2.2 Allgemeines zur elektrischen Installation |
33 |
5.2.3 Netzund Kompressoranschluss |
33 |
5.2.4 Sicherungen |
35 |
5.2.5 EMV-gerechte elektrische Installation |
36 |
5.2.6 Steuerklemmen |
38 |
6 Programmieren |
39 |
6.1 Programmieren mit der MCT 10 Konfigurationssoftware |
39 |
6.2 Bedieneinheit (LCP) |
39 |
6.3 Menüs |
40 |
6.3.1 Statusmenü |
40 |
6.3.2 Quick-Menü |
40 |
6.3.3 Main Menu |
48 |
6.4 Schnelle Übertragung von Parametereinstellungen zwischen mehreren Frequen- |
|
zumrichtern |
49 |
6.5 Anzeigen und Programmieren von indizierten Parametern |
49 |
6.6 Sie können die Werkseinstellungen des Frequenzumrichters auf zwei Weisen initiali- |
|
sieren. |
49 |
7 RS485 Installation und Konfiguration |
50 |
7.1 RS485 |
50 |
7.1.1 Übersicht |
50 |
7.1.2 Netzwerkverbindung |
51 |
7.1.3 Hardware-Konfiguration des Frequenzumrichters |
51 |
7.1.4 Parametereinstellungen für Modbus-Kommunikation |
51 |
7.1.5 EMV-Schutzmaßnahmen |
52 |
7.2 Übersicht zum FC-Protokoll |
52 |
2 |
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MG18N203 |
Inhaltsverzeichnis |
Projektierungshandbuch |
|
|
7.3 Netzwerkkonfiguration |
53 |
7.4 Aufbau der Telegrammblöcke für FC-Protokoll |
53 |
7.4.1 Inhalt eines Zeichens (Byte) |
53 |
7.4.2 Telegrammaufbau |
53 |
7.4.3 Telegrammlänge (LGE) |
53 |
7.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR) |
53 |
7.4.5 Datensteuerbyte (BCC) |
53 |
7.4.6 Das Datenfeld |
54 |
7.4.7 Das PKE-Feld |
55 |
7.4.8 Parameternummer (PNU) |
55 |
7.4.9 Index (IND) |
55 |
7.4.10 Parameterwert (PWE) |
55 |
7.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte Datentypen |
56 |
7.4.12 Umwandlung |
56 |
7.5 Beispiele |
56 |
7.6 Übersicht zu Modbus RTU |
57 |
7.6.1 Was der Anwender bereits wissen sollte |
57 |
7.6.2 Was der Benutzer bereits wissen sollte |
57 |
7.6.3 Übersicht |
57 |
7.6.4 Frequenzumrichter mit Modbus RTU |
58 |
7.7 Netzwerkkonfiguration |
58 |
7.8 Aufbau der Modbus RTU-Telegrammblöcke |
58 |
7.8.1 Einführung |
58 |
7.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau |
58 |
7.8.3 Start-/Stoppfeld |
59 |
7.8.4 Adressfeld |
59 |
7.8.5 Funktionsfeld |
59 |
7.8.6 Datenfeld |
59 |
7.8.7 CRC-Prüffeld |
59 |
7.8.8 Spulenregisteradressierung |
60 |
7.8.9 Steuern des Frequenzumrichters |
61 |
7.8.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes |
61 |
7.8.11 Modbus-Ausnahmecodes |
62 |
7.9 Zugriff auf Parameter |
62 |
7.9.1 Parameterverarbeitung |
62 |
7.9.2 Datenspeicherung |
63 |
7.10 Beispiele |
63 |
7.10.1 Spulenzustand lesen (01 HEX) |
63 |
7.10.2 Einzelne Spule erzwingen/schreiben (05 HEX) |
64 |
7.10.3 Mehrere Spulen zwangsetzen/schreiben (0F Hex) |
64 |
MG18N203 |
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3 |
Inhaltsverzeichnis |
VLT® Compressor Drive CDS 803 |
7.10.4 Halteregister lesen (03 Hex) |
64 |
7.10.5 Voreingestelltes, einzelnes Register (06 Hex) |
65 |
7.10.6 Voreingestellte multiple Register (10 Hex) |
65 |
7.11 Danfoss FU-Steuerprofil |
66 |
7.11.1 Steuerwort gemäß FC-Profil (8-10 Protokoll = FC-Profil) |
66 |
7.11.2 Zustandswort gemäß FC-Profil (ZSW) (Parameter 8-30 Protocol = FC-Profil) |
67 |
7.11.3 Bus (Drehzahl) Sollwert |
69 |
8 Allgemeine technische Daten |
70 |
8.1 Netzversorgung - Spezifikationen |
70 |
8.1.1 Netzversorgung 3 x 200-240 V AC |
70 |
8.1.2 Netzversorgung 3 x 380–480 V AC |
71 |
8.2 Allgemeine technische Daten |
71 |
8.3 Störgeräusche oder Vibrationen |
74 |
8.4 Leistungsreduzierung aufgrund Umgebungstemperatur und Taktfrequenz |
74 |
Index |
76 |
4 |
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MG18N203 |
Einführung Projektierungshandbuch
1 Einführung |
1 |
1 |
|
|
|
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|
|
1.1 Zielsetzung des Handbuchs
Dieses Projektierungshandbuch ist für Projektingenieure und Anlagenbauer, Planungsberater sowie Anwendungsund Produktspezialisten bestimmt. Es enthält technische Informationen zu den Möglichkeiten und Funktionen des Frequenzumrichters zur Integration in Steuerungsund Überwachungssysteme für Motoren. Detaillierte Informationen bezüglich Betrieb, Anforderungen und Empfehlungen für die Systemintegration sind ebenfalls enthalten. Zudem enthält das Handbuch Informationen zu Eingangsleistungseigenschaften, dem Ausgang für die Motorsteuerung und Betriebsumgebungsbedingungen für den Frequenzumrichter.
Ebenfalls enthalten sind:
•Sicherheitsmerkmale.
•Überwachung der Fehlerbedingung.
•Berichtsfunktionen zur Betriebsbereitschaft
•Serielle Kommunikationsfunktionen.
•Programmierbare Optionen und Merkmale.
Zudem verfügt der Frequenzumrichter über Designdetails wie:
•Standortanforderungen.
•Kabel.
•Sicherungen.
•Steuerleitungen.
•Gerätegrößen und Gewichte.
•Weitere wichtige Informationen für die Systemintegration.
Die Verfügbarkeit aller detaillierten Produktinformationen in der Projektierungsphase ist für die Entwicklung einer ausgereiften Anlage mit optimaler Funktionalität und Effizienz sehr hilfreich.
VLT® ist eine eingetragene Marke.
1.2 Dokumentund Softwareversion
Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert. Alle Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Tabelle 1.1 zeigt die Dokumentenversion und die entsprechende Softwareversion an.
Ausgabe |
Anmerkungen |
Softwareversion |
|
|
|
MG18N2xx |
– |
1,20 |
|
|
|
Tabelle 1.1 Dokumentund Softwareversion
1.3 Sicherheitssymbole
Dieses Handbuch verwendet folgende Symbole:
WARNUNG
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen kann.
VORSICHT
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu leichten oder mittleren Verletzungen führen kann. Die Kennzeichnung kann ebenfalls als Warnung vor unsicheren Verfahren dienen.
HINWEIS
Weist auf eine wichtige Information hin, z. B. eine Situation, die zu Geräteoder sonstigen Sachschäden führen kann.
1.4 Abkürzungen
°C |
Grad Celsius |
A |
Ampere |
|
|
AC |
Wechselstrom |
|
|
AMA |
Automatische Motoranpassung |
|
|
AUG. |
American Wire Gauge = Amerikanisches |
|
Drahtmaß |
|
|
DC |
Gleichstrom |
|
|
EMV |
Elektromagnetische Verträglichkeit |
|
|
ETR |
Elektronisches Thermorelais |
|
|
FC |
Frequenzumrichter |
|
|
fM,N |
Motornennfrequenz |
|
|
g |
Gramm |
|
|
Hz |
Hertz |
|
|
IINV |
Wechselrichter-Nennausgangsstrom |
|
|
ILIM |
Stromgrenze |
|
|
IM,N |
Motornennstrom |
|
|
IVLT,MAX |
Der maximale Ausgangsstrom |
|
|
IVLT,N |
Der vom Frequenzumrichter gelieferte |
|
Ausgangsnennstrom |
|
|
kHz |
Kilohertz |
|
|
LCP |
Local Control Panel (LCP Bedieneinheit) |
|
|
m |
Meter |
|
|
mA |
Milliampere |
|
|
MCT |
Motion Control Tool |
|
|
mH |
Millihenry (Induktivität) |
|
|
min |
Minute |
|
|
ms |
Millisekunden |
|
|
nF |
Nanofarad |
|
|
MG18N203 |
Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
5 |
Einführung |
VLT® Compressor Drive CDS 803 |
1 |
1 |
|
|
|
Nm |
Newtonmeter |
|||
|
|
|
ns |
Synchrone Motordrehzahl |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
PM,N |
Motornennleistung |
|
|
|
|
|
|
|
|
PCB |
Leiterplatte |
|
|
|
|
|
|
|
|
PELV |
PELV (Schutzkleinspannung - Protective |
|
|
|
|
Extra Low Voltage) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Regen |
Generatorische Klemmen |
|
|
|
|
|
|
|
|
U/min [UPM] |
Umdrehungen pro Minute |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
Sekunde |
|
|
|
|
|
|
|
|
TLIM |
Drehmomentgrenze |
|
|
|
|
|
|
|
|
UM,N |
Motornennspannung |
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
Volt |
|
|
|
|
|
Tabelle 1.2 Abkürzungen
1.5Zusätzliche Materialien
•VLT® Compressor Drive CDS 803 Kurzanleitung enthält Basisinformation zu mechanischen Abmessungen, Installation und Programmierung.
•VLT® Compressor Drive CDS 803 Programmierhandbuch enthält Informationen zur Programmierung und eine vollständige Beschreibung aller Parameter.
•VLT® Compressor Drive CDS 803 Projektierungshandbuch enthält alle technischen Informationen zum Frequenzumrichter sowie Informationen zur kundenspezifischen Anpassung und Anwendung.
•Mit der PC-basierten Konfigurationssoftware MCT 10 Konfigurationssoftware kann der Anwender den Frequenzumrichter über einen PC mit Windows™ konfigurieren.
Danfoss Technische Literatur von erhalten Sie in gedruckter Form von Ihrer örtlichen Danfoss-Vertriebsniederlassung: vlt-drives.danfoss.com/Support/Technical-Documentation/
1.6 Definitionen
Frequenzumrichter
IVLT,MAX
Der maximale Ausgangsstrom des Frequenzumrichters.
IVLT,N
Der vom Frequenzumrichter gelieferte Ausgangsnennstrom.
UVLT, MAX
Die maximale Ausgangsspannung des Frequenzumrichters.
Eingang
Sie können den |
Gruppe |
Reset, Motorfreilauf, Reset |
angeschlossenen |
1 |
und Motorfreilauf, |
Kompressor über das LCP |
|
Schnellstopp, DC- |
und die Digitaleingänge |
|
Bremsung, Stopp und |
starten und stoppen. |
|
[Off]-Taste am LCP. |
Die Funktionen sind in zwei |
|
|
|
Start, Puls-Start, |
|
Gruppen unterteilt. |
Gruppe |
Reversierung, Start + |
Funktionen in Gruppe 1 |
Reversierung, Festdrehzahl |
|
haben eine höhere Priorität |
2 |
JOG und Ausgangs- |
|
||
als Funktionen in Gruppe 2. |
|
frequenz speichern |
|
|
|
Tabelle 1.3 Steuerbefehle
Kompressor
fJOG
Die Motorfrequenz (Festfrequenz „Jog“), wählbar über Digitaleingang oder Bus, wenn die Funktion Festdrehzahl JOG aktiviert ist.
fM
Die Motorfrequenz.
fMAX
Die maximale Kompressorfrequenz.
fMIN
Die minimale Kompressorfrequenz.
fM,N
Die Motornennfrequenz (Typenschilddaten).
IM
Der Motorstrom.
IM,N
Der Motornennstrom (Typenschilddaten).
nM,N
Die Nenndrehzahl des Motors (Typenschilddaten).
PM,N
Die Motornennleistung (Typenschilddaten).
UM
Die Momentanspannung des Motors.
UM,N
Die Motornennspannung (Typenschilddaten).
6 |
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MG18N203 |
Einführung |
Projektierungshandbuch |
|
|
|
Losbrechmoment |
Verschiedenes |
1 |
1 |
|
|
Analogeingänge |
|
|
|
|
Die Analogeingänge können verschiedene Funktionen des |
|
|
|
|
Frequenzumrichters steuern. |
|
|
|
|
Es gibt zwei Arten von Analogeingängen: |
|
|
|
|
• |
Stromeingang, 0-20 mA und 4-20 mA. |
|
|
|
• |
Spannungseingang, 0–10 V DC. |
|
|
|
Analogausgänge |
|
|
|
|
Die Analogausgänge können ein Signal von 0–20 mA, 4–20 |
|
|
|
|
mA oder ein Digitalsignal ausgeben. |
|
|
|
|
Automatische Motoranpassung (AMA) |
|
|
|
|
Der AMA-Algorithmus bestimmt die elektrischen Parameter |
|
|
|
|
für den angeschlossenen Kompressor bei Stillstand. |
|
|
|
|
Digitaleingänge |
|
|
|
|
Die Digitaleingänge können verschiedene Funktionen des |
|
|
|
|
Frequenzumrichters steuern. |
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|
Abbildung 1.1 Losbrechmoment
ηVLT
Der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters ist definiert als das Verhältnis zwischen Leistungsabgabe und Leistungsaufnahme.
Einschaltsperrbefehl
Ein Stoppbefehl, der zur Gruppe 1 der Steuerbefehle gehört – siehe Tabelle 1.3.
Stoppbefehl
Siehe Steuerbefehle, Tabelle 1.3.
Sollwerteinstellung Analogsollwert
Ein Sollwertsignal an den Analogeingängen 53 oder 54 (Spannung oder Strom).
Bussollwert
Ein an die serielle Kommunikationsschnittstelle (FC-Schnitt- stelle) übertragenes Signal.
Festsollwert
Ein definierter Festsollwert, einstellbar zwischen -100 % und +100 % des Sollwertbereichs. Sie können bis zu 8 Festsollwerte über die Digitaleingänge auswählen.
RefMAX
Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 100 % des Gesamtskalenwerts (in der Regel 10 V, 20 mA) und dem resultierenden Sollwert. Der in
Parameter 3-03 Maximum Reference eingestellte maximale Sollwert.
RefMIN
Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 0 % (normalerweise 0 V, 0 mA, 4 mA) und dem resultierenden Sollwert. Der in Parameter 3-02 Minimum Reference eingestellte minimale Sollwert.
Digitalausgänge
Der Frequenzumrichter verfügt über zwei programmierbare Ausgänge, die ein 24 V-DC-Signal (max. 40 mA) liefern können.
Relaisausgänge
Der Frequenzumrichter verfügt über 2 programmierbare Relaisausgänge.
ETR
Das elektronische Thermorelais ist eine Berechnung der thermischen Belastung auf Grundlage der aktuellen Belastung und Zeit. Damit lässt sich die Kompressortemperatur schätzen.
Initialisierung
Die Initialisierung (Parameter 14-22 Operation Mode) stellt die Parameter des Frequenzumrichters auf Werkseinstellungen zurück.
Parameter 14-22 Operation Mode initialisiert nicht die Kommunikationsparameter.
Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb
Der Aussetzbetrieb bezieht sich auf eine Abfolge von Arbeitszyklen. Jeder Zyklus besteht aus einem Belastungsund einem Entlastungszeitraum. Der Betrieb kann periodisch oder aperiodisch sein.
LCP
Das LCP ist ein Bedienteil mit kompletter Benutzeroberfläche zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das Bedienteil ist abnehmbar, und Sie können es mithilfe des optionalen Einbausatzes bis zu 3 m entfernt vom Frequenzumrichter anbringen (z. B. an einer Schaltschranktür).
lsb
Steht für „Least Significant Bit“, bei binärer Codierung das Bit mit der niedrigsten Wertigkeit.
MCM
Steht für Mille Circular Mil; eine amerikanische Maßeinheit für den Kabelquerschnitt. 1 MCM ≡ 0,5067 mm2.
MG18N203 |
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Einführung |
VLT® Compressor Drive CDS 803 |
1 1 msb
Steht für „Most Significant Bit“; bei binärer Codierung das Bit mit der höchsten Wertigkeit.
Online-/Offline-Parameter
Änderungen der Online-Parameter werden sofort nach Änderung des Datenwertes aktiviert. Drücken Sie [OK], um die Offline-Parameter zu aktivieren.
PI-Regler
Der PI-Regler sorgt durch Anpassung der Ausgangsfrequenz an wechselnde Belastungen für die Aufrechterhaltung der gewünschten Prozessleistung (Druck, Temperatur usw.).
RCD
Fehlerstromschutzschalter.
Parametersatz
Sie können Parametereinstellungen in zwei Parametersätzen speichern. Sie können zwischen den zwei Parametersätzen wechseln oder einen Satz bearbeiten, während ein anderer Satz gerade aktiv ist.
Schlupfausgleich
Der Frequenzumrichter gleicht den belastungsabhängigen Kompressorschlupf aus, indem er unter Berücksichtigung des Motorersatzschaltbildes und der gemessenen Kompressorlast die Ausgangsfrequenz anpasst (nahezu konstante Drehzahl).
Smart Logic Control (SLC)
SLC ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen, die der Frequenzumrichter ausführt, wenn die SLC die zugehörigen benutzerdefinierten Ereignisse als TRUE (WAHR) auswertet.
Thermistor
Ein temperaturabhängiger Widerstand, mit dem die Temperatur des Frequenzumrichters oder des Kompressors überwacht wird.
Abschaltung
Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, z. B. bei einer Übertemperatur des Frequenzumrichters oder wenn der Frequenzumrichter den Kompressor, den Prozess oder den Mechanismus schützt. Der Neustart wird verzögert, bis die Fehlerursache behoben wurde und der Alarmzustand über die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige Programmierung). Sie dürfen die Abschaltung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.
Abschaltblockierung
Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, wenn sich der Frequenzumrichter selbst schützt und ein Eingriff erforderlich ist, z. B. bei einem Kurzschluss am Ausgang des Frequenzumrichters. Sie können eine Abschaltblockierung nur durch Unterbrechen der Netzversorgung, Beheben der Fehlerursache und erneuten Anschluss des Frequenzumrichters aufheben. Der Neustart wird verzögert, bis der Fehlerzustand über die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige Programmierung). Die
Abschaltblockierung darf nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwendet werden.
VT-Kennlinie
Variable Drehmomentkennlinie; typisch bei Anwendungen mit quadratischem Lastmomentverlauf über den Drehzahlbereich, z. B. Kreiselpumpen und Lüfter.
VVC+
Im Vergleich zur herkömmlichen U/f-Steuerung bietet die Spannungsvektorsteuerung (VVC+) eine verbesserte Dynamik und Stabilität der Motordrehzahl in Bezug auf Änderungen des Last-Drehmoments.
1.7 Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequenzumrichter die Netzversorgung belastet. Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis zwischen I1 und IRMS, wobei I1 der Grundstrom und Ieff der gesamte Effektivstrom einschließlich der Oberwellenströme ist. Je niedriger der Leistungsfaktor, desto höher der Ieff bei gleicher kWLeistung.
|
= |
3 × |
U |
× |
I |
|
COS |
|
|
|
|
1 ×EFF |
ϕ |
||||
Leistungs faktor |
3 × |
U |
× |
I |
|
|||
|
|
|||||||
|
|
|
|
Der Leistungsfaktor einer 3-Phasen-Regelung ist definiert als:
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
I |
1 |
× EFF |
ϕ1 = |
I |
1 |
|
ϕ1 = 1 |
||
Leistungs |
|
faktor |
|
|
|
|
|
I |
|
|
IEFF |
da cos |
|
||||||
|
EFF = |
|
12 |
+ |
|
52 |
+ |
|
72 |
+ |
. . + |
2 |
|
|
|
|
|
||
I |
|
I |
|
|
I |
|
|
I |
|
|
|
|
|
In |
|
|
|
|
Ein hoher Leistungsfaktor weist darauf hin, dass der Oberschwingungsstrom sehr niedrig ist.
Durch die im Frequenzumrichter standardmäßig eingebauten DC-Spulen wird die Netzbelastung durch Oberwellen deutlich reduziert.
8 |
Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
MG18N203 |
Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
|
|
2 Produktübersicht
2.1 Sicherheit
2.1.1 Sicherheitsmaßnahmen
Sicherheitsbestimmungen
•Trennen Sie den Frequenzumrichter bei Reparaturarbeiten unbedingt vom Netz. Vergewissern Sie sich, dass die Netzversorgung unterbrochen und die erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie die Kompressorund Netzstecker entfernen.
•Die Taste [Off/Reset] trennt das System nicht von der Stromversorgung und Sie können sie daher nicht als Sicherheitsschalter verwenden.
•Achten Sie auf korrekte Schutzerdung. Außerdem muss der Benutzer gemäß den geltenden nationalen und lokalen Bestimmungen vor der Versorgungsspannung geschützt werden. Entsprechend müssen Sie den Kompressor vor Überlast schützen.
•Die Erdableitströme überschreiten 3,5 mA.
•Der Schutz vor Motorüberlastung wird in
Parameter 1-90 Motor Thermal Protection eingestellt. Wenn Sie diese Funktion wünschen, stellen Sie Parameter 1-90 Motor Thermal Protection auf den Datenwert [4], [6], [8], [10] ETRAbschaltung] oder Datenwert [3], [5], [7], [9]ETRWarnung ein.
HINWEIS
Die Funktion wird beim 1,16-Fachen des Motornennstroms und der Motornennfrequenz initialisiert. Für den nordamerikanischen Markt: Die ETRFunktionen bieten einen Motorüberlastschutz der Klasse 20 gemäß NEC.
•Sie dürfen die Stecker für die Kompressorund Netzversorgung nicht entfernen, während der Frequenzumrichter an die Netzspannung angeschlossen ist. Vergewissern Sie sich, dass die Netzversorgung unterbrochen und die erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie die Kompressorund Netzstecker entfernen.
•Vergewissern Sie sich, dass alle Spannungseingänge unterbrochen sind und die erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie mit den Reparaturarbeiten beginnen.
Installation in großen Höhenlagen
VORSICHT
Bei Höhen über 2000 m wenden Sie sich bezüglich der PELV (Schutzkleinspannung – Protective extra low voltage) an Danfoss.
2 2
WARNUNG
HOCHSPANNUNG
Bei Anschluss an das Versorgungsnetz führen Frequenzumrichter Hochspannung. Nur qualifiziertes Personal darf Installation, Inbetriebnahme und Wartung durchführen. Erfolgen Installation, Inbetriebnahme und Wartung nicht durch qualifiziertes Personal, kann dies Tod oder schwere Verletzungen zur Folge haben.
WARNUNG
UNERWARTETER ANLAUF
Bei Anschluss des Frequenzumrichters an das Wechselstromnetz kann der angeschlossene Motor jederzeit unerwartet anlaufen. Der Frequenzumrichter, der Motor und alle angetriebenen Geräte müssen betriebsbereit sein. Andernfalls können Tod, schwere Verletzungen, Geräteoder Sachschäden auftreten.
WARNUNG
ENTLADEZEIT
Der Frequenzumrichter enthält Zwischenkreiskondensatoren, die auch bei abgeschaltetem Frequenzumrichter geladen sein können. Auch wenn die Warn-LED nicht leuchten, kann Hochspannung anliegen. Das Nichteinhalten der angegebenen Wartezeit nach dem Trennen der Stromversorgung vor Wartungsoder Reparaturarbeiten kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen.
•Stoppen Sie den Motor.
•Trennen Sie das Versorgungsnetz und alle externen DC-Zwischenkreisversorgungen, einschließlich externer Batterie-, USVund DCZwischenkreisverbindungen mit anderen Frequenzumrichtern.
•Trennen oder verriegeln Sie den PM-Motor.
•Warten Sie, damit die Kondensatoren vollständig entladen können. Die minimale Wartezeit finden Sie in Tabelle 2.1.
•Verwenden Sie vor der Durchführung von Wartungsoder Reparaturarbeiten ein geeignetes Spannungsmessgerät, um sicherzustellen, dass die Kondensatoren vollständig entladen sind.
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Spannung |
Kühlleistung [TR] |
Mindestwartezeit |
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[V] |
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(Minuten) |
2 |
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2 |
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3x200 |
4–6,5 |
15 |
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3x400 |
4–5 |
4 |
||||
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3x400 |
6,5 |
15 |
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Tabelle 2.1 Entladezeit
Elektrische Geräte und Komponenten dürfen nicht zusammen mit normalem Hausabfall entsorgt werden.
Sie müssen separat mit Elektround Elektronik-Altgeräten gemäß den lokalen Bestimmungen und den aktuell gültigen Gesetzen gesammelt werden.
Die EMV-Richtlinie trat am 1. Januar 1996 in Kraft. Danfoss nimmt die CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie vor und liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung. In diesem Projektierungshandbuch erfahren Sie im entsprechenden Abschnitt, wie eine EMV-gerechte Installation auszuführen ist. Danfoss gibt außerdem die Normen an, denen unsere diversen Produkte entsprechen. Danfoss bietet die in den technischen Daten angegebenen Filter und weitere Unterstützung zum Einhalten der jeweils geforderten EMVGrenzwerte an.
Meistens werden Frequenzumrichter von Fachleuten als komplexes Bauteil eingesetzt, das Teil eines größeren Geräts oder Systems oder einer größeren Anlage ist. Beachten Sie, dass der Installierende die Verantwortung für die endgültigen EMV-Eigenschaften des Geräts, Systems oder der Installation trägt.
2.2 CE-Kennzeichnung
2.2.1CE-Konformität und CEKennzeichnung
Was ist unter CE-Konformität und dem CE-Zeichen zu verstehen?
Sinn und Zweck des CE-Zeichens ist ein Abbau von technischen Handelsbarrieren innerhalb der EFTA und der EU. Die EU hat das CE-Zeichen als einfache Kennzeichnung für die Übereinstimmung eines Produkts mit den entsprechenden EU-Richtlinien eingeführt. Über die technischen Daten oder die Qualität eines Produkts sagt die CE-Kennzeichnung nichts aus. Frequenzumrichter fallen unter 3 EU-Richtlinien:
Die Maschinenrichtlinie (98/37/EG)
Alle Maschinen mit kritischen beweglichen Teilen unterliegen der Maschinenrichtlinie vom 1. Januar 1995. Da ein Frequenzumrichter ein weitgehend elektrisches System ist, fällt er nicht unter die Maschinenrichtlinie. Wird ein Frequenzumrichter jedoch für den Einsatz in einer Maschine geliefert, so stellt Danfoss Informationen zu Sicherheitsaspekten des Motors zur Verfügung. Dies tut Danfoss mithilfe der Herstellerdeklaration.
Die Niederspannungsrichtlinie (73/23/EWG)
Frequenzumrichter müssen seit 1. Januar 1997 die CEKennzeichnung in Übereinstimmung mit der Niederspannungsrichtlinie erfüllen. Die Richtlinie gilt für alle elektrischen Betriebsmittel, Bauteile und Geräte im Spannungsbereich von 50–1000 V AC und 75–1500 V DC. Danfoss nimmt die CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie vor und liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung.
Die EMV-Richtlinie (2004/108/EG)
EMV ist die Abkürzung für elektromagnetische Verträglichkeit. Elektromagnetische Verträglichkeit bedeutet, dass die gegenseitigen elektronischen Störungen zwischen verschiedenen Bauteilen bzw. Geräten so gering sind, dass sie die Funktion der Geräte nicht beeinflussen.
2.2.2 Was unter die Richtlinien fällt
In dem in der EU geltenden „Leitfaden zur Anwendung der Richtlinie 89/336/EWG des Rates“ werden für den Einsatz von n drei theoretische Situationen genannt. Darin sind auch Anforderungen zu EMV und CE-Kennzeichnung enthalten.
1.Der wird direkt im freien Handel an den Endkunden verkauft. Der wird zum Beispiel in einem Heimwerkermarkt verkauft. Der Endkunde ist nicht sachkundig. Er installiert den selbst, z. B. für ein Heimwerkeroder Haushaltsgerät o. Ä. Für derartige Anwendungen bedarf der der CEKennzeichnung gemäß der EMV-Richtlinie.
2.Der wird für die Installation in einer Anlage verkauft. Die Anlage wird von Fachkräften aufgebaut. Es kann sich dabei z. B. um eine Produktionsanlage oder um eine von Fachleuchten konstruierte und aufgebaute Heizungsoder Lüftungsanlage handeln. Weder der noch die fertige Anlage bedürfen einer CEKennzeichnung nach der EMV-Richtlinie. Die Anlage muss jedoch den grundlegenden Anforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen. Dies kann der Anlagenbauer durch den Einsatz von Bauteilen, Geräten und Systemen sicherstellen, die eine CE-Kennzeichnung gemäß der EMVRichtlinie besitzen.
3.Der wird als Teil eines Komplettsystems verkauft. Das System wird als Kompletteinheit angeboten, z. B. eine Klimaanlage. Das gesamte System muss gemäß der EMV-Richtlinie die CE-Kennzeichnung tragen. Dies kann der Hersteller entweder durch den Einsatz CE-gekennzeichneter Bauteile gemäß EMV-Richtlinie oder durch Überprüfung der EMVEigenschaften des Systems gewährleisten.
Entscheidet er sich dafür, nur CE-gekennzeichnete
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Projektierungshandbuch |
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Bauteile einzusetzen, so braucht das Gesamtsystem nicht getestet zu werden.
2.2.3Danfoss Frequenzumrichter und CEKennzeichnung
Das CE-Zeichen ist eine gute Sache, wenn es seinem eigentlichen Zweck entsprechend eingesetzt wird, nämlich der Vereinfachung des Handelsverkehrs innerhalb der EU und der EFTA.
Allerdings kann das CE-Zeichen viele verschiedene technische Daten abdecken. Sie müssen also prüfen, was durch ein bestimmtes CE-Zeichen tatsächlich gedeckt ist.
Die gedeckten Spezifikationen können unterschiedlich sein, und ein CE-Zeichen kann einem Installateur auch durchaus ein falsches Sicherheitsgefühl vermitteln, wenn ein Frequenzumrichter als Bauteil eines Systems oder Geräts eingesetzt wird.
Danfoss CE kennzeichnet die Frequenzumrichter gemäß der Niederspannungsrichtlinie. Dadurch garantiert Danfoss, dass der Frequenzumrichter bei korrekter Installation der Niederspannungsrichtlinie entspricht. Zur Bestätigung, dass unsere CE-Kennzeichnung der Niederspannungsrichtlinie entspricht, stellt Danfoss eine Konformitätserklärung aus.
Das CE-Zeichen gilt auch für die EMV-Richtlinie, unter der Voraussetzung, dass die Hinweise in diesem Handbuch zur EMV-gerechten Installation und Filterung beachtet werden. Auf dieser Grundlage wird eine Konformitätserklärung gemäß EMV-Richtlinie ausgestellt.
Das Projektierungshandbuch bietet detaillierte Anweisungen für eine EMV-gerechte Installation. Außerdem gibt Danfoss die Normen an, denen unsere verschiedenen Produkte entsprechen.
Danfoss bietet gerne weitere Unterstützung, damit optimale EMV-Ergebnisse erzielt werden.
2.2.4Übereinstimmung mit EMV-Richtlinie 2004/108/EG
Wie vorstehend erläutert wird der Frequenzumrichter meistens von Fachleuten als komplexes Bauteil eingesetzt, das Teil eines größeren Geräts, Systems bzw. einer Anlage ist. Beachten Sie, dass der Installierende die Verantwortung für die endgültigen EMV-Eigenschaften des Geräts, Systems oder der Installation trägt. Als Hilfe für den Installateur hat Danfoss EMV-Installationsrichtlinien für das Power-Drive- System erstellt. Zur Einhaltung der für Power-Drive-Systeme angegebenen Normen und Prüfniveaus müssen die Hinweise zur EMV-gerechten Installation befolgt werden.
2.3 |
Luftfeuchtigkeit |
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|
Der Frequenzumrichter wurde zur Erfüllung der Norm |
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|
2 |
|
2 |
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IEC/EN 60068-2-3, EN 50178 9.4.2.2 bei 50 °C (122 °F) |
|
|||
entwickelt. |
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|
|
2.4 |
Aggressive Umgebungsbedingungen |
|
|
|
Ein enthält zahlreiche mechanische und elektronische Bauteile. Alle reagieren mehr oder weniger empfindlich auf Umwelteinflüsse.
VORSICHT
Der darf daher nicht in Umgebungen installiert werden, deren Atmosphäre Flüssigkeiten, Stäube oder Gase enthält, die die elektronischen Bauteile beeinflussen oder beschädigen können. Werden in solchen Fällen nicht die erforderlichen Schutzmaßnahmen getroffen, so verkürzt sich die Lebensdauer des s und es erhöht sich das Risiko von Ausfällen.
Flüssigkeiten können sich schwebend in der Luft befinden und im kondensieren. Dadurch können Bauteile und Metallteile korrodieren. Dampf, Öl und Salzwasser können ebenfalls zur Korrosion von Bauteilen und Metallteilen führen. Für solche Umgebungen empfehlen sich Geräte gemäß Schutzart IP54. Als zusätzlicher Schutz kann ebenfalls eine Beschichtung der Platinen als Option bestellt werden (bei einigen Leistungsgrößen Standard).
Schwebende Partikel, wie z. B. Staub, können zu mechanisch, elektrisch oder thermisch bedingten Ausfällen des s führen. Eine Staubschicht auf dem Ventilator des s ist ein typisches Anzeichen für einen hohen Grad an Schwebepartikeln. In sehr staubiger Umgebung sind Geräte gemäß Schutzart IP54 oder ein zusätzlicher Schaltschrank für Geräte der Schutzart IP20/TYPE 1 zu empfehlen.
In Umgebungen mit hohen Temperaturen und viel Feuchtigkeit lösen korrosionsfördernde Gase (z. B. Schwefel, Stickstoff und Chlorgemische) chemische Prozesse aus, die sich auf die Bauteile des s auswirken.
Derartige Prozesse ziehen die elektronischen Bauteile sehr schnell in Mitleidenschaft. In solchen Umgebungen empfiehlt es sich, die Geräte in einen extern belüfteten Schrank einzubauen, sodass die aggressiven Gase vom ferngehalten werden.
Als zusätzlicher Schutz in solchen Bereichen kann ebenfalls eine Beschichtung der Platinen als Option bestellt werden.
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HINWEIS
Die Aufstellung eines s in aggressiven Umgebungsbedin- 2 2 gungen verkürzt die Lebensdauer des Geräts erheblich
und erhöht das Risiko von Ausfällen.
Vor der Installation des s muss die Umgebungsluft auf Flüssigkeiten, Stäube und Gase geprüft werden. Dies kann z. B. geschehen, indem man bereits vorhandene Installationen am betreffenden Ort näher in Augenschein nimmt. Typische Anzeichen für schädigende atmosphärische Flüssigkeiten sind an Metallteilen haftendes Wasser, Öl oder Korrosionsbildung an Metallteilen.
Übermäßige Mengen Staub finden sich häufig an Gehäusen und vorhandenen elektrischen Installationen. Ein Anzeichen für aggressive Schwebegase sind Schwarzverfärbungen von Kupferstäben und Kabelenden in vorhandenen Installationen.
2.5 Vibrationen und Erschütterungen
Der Frequenzumrichter ist gemäß den angegebenen Normen geprüft (Tabelle 2.2).
Der Frequenzumrichter entspricht den Anforderungen für Geräte zur Wandmontage, sowie bei Montage an Maschinengestellen oder in Schaltschränken.
IEC/EN 60068-2-6 |
Schwingung (sinusförmig) - 1970 |
|
|
IEC/EN 60068-2-64 |
Schwingung, Breitbandrauschen |
|
(digital geregelt) |
|
|
Tabelle 2.2 Normen |
|
2.6 Regelungsstrukturen
Auswahl von Betrieb mit oder ohne Rückführung in Parameter 1-00 Configuration Mode.
2.6.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung
Reference handling Remote reference
Auto mode
Hand mode
Local reference scaled to Hz
LCP Hand on, o and auto on keys
P 4-14 Motor speed
high limit [Hz]
Remote
Reference
Local
P 4-12 Motor speed low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
Ramp
100% |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB892.10 |
|
|
0% |
To motor |
|
control |
|
|
|
|
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-100% |
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|
P 4-10 |
||
|
|
|
|
||
|
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|
|
Motor speed |
|
|
|
|
|
direction |
Abbildung 2.1 Struktur ohne Rückführung
In der in Abbildung 2.1 dargestellten Konfiguration ist Parameter 1-00 Regelverfahren auf [0] Regelung ohne Rückführung eingestellt. Der Frequenzumrichter empfängt aus dem Sollwertsystem den resultierenden Sollwert oder den Ortsollwert. Er verarbeitet sie in der Rampenund Drehzahlbegrenzung, bevor er sie an die Motorsteuerung sendet. Der Ausgang der Motorsteuerung wird dann durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.
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2.6.2 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On)
Der Frequenzumrichter kann manuell über das Bedienteil vor Ort (LCP) oder aus der Ferne über Analog-/Digitaleingänge |
2 |
2 |
oder serielle Schnittstellen betrieben werden. Falls in Parameter 0-40 [Hand on] Key on LCP, Parameter 0-44 [Off/Reset] Key on |
LCP und Parameter 0-42 [Auto on] Key on LCP gestattet, können Sie den Frequenzumrichter mit den LCP-Tasten [Hand On] und [Off/Reset] steuern. Alarme können mithilfe der [Off/Reset]-Taste quittiert werden.
Hand |
O |
Auto |
On |
Reset |
On |
<![endif]>130BB893.10
Abbildung 2.2 LCP-Tasten
Der Ortsollwert versetzt das Regelverfahren in eine Regelung ohne Rückführung, die unabhängig von den Einstellungen in
Parameter 1-00 Regelverfahren ist.
Der Ortsollwert wird bei einem Ausschalten wiederhergestellt.
2.6.3 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung)
Der interne Regler macht den Frequenzumrichter zu einem Teil des geregelten Systems. Der Frequenzumrichter empfängt ein Istwertsignal von einem Sensor im System. Daraufhin vergleicht er diesen Istwert mit einem Sollwert und erkennt ggf. eine Abweichung zwischen diesen beiden Signalen. Zum Ausgleich dieser Abweichung passt er dann die Drehzahl des Motors an.
Beispiel: Eine Anwendung, in der die Drehzahl so geregelt werden muss, dass der statische Druck in einer Leitung konstant bleibt. Der gewünschte statische Druckwert wird als Sollwert an den Frequenzumrichter übermittelt. Ein statischer Drucksensor misst den tatsächlichen statischen Druck in der Leitung und übermittelt diesen als Istwertsignal an den Frequenzumrichter. Wenn das Istwertsignal größer ist als der Sollwert, wird der Frequenzumrichter verlangsamt und verringert so den Druck. In dem ähnlich gelagerten Fall, dass der Leitungsdruck niedriger ist als der Sollwert, beschleunigt der Frequenzumrichter automatisch zur Erhöhung des von der Pumpe gelieferten Drucks.
|
|
100% |
|
Reference |
+ |
0% |
|
S |
|
||
|
|
||
|
_ |
PI |
|
|
|
|
|
|
*[-1] |
100% |
|
Feedback |
|
|
|
|
|
|
|
|
7-30 PI |
-100% |
P 4-10 |
|
|
||
|
Normal/Inverse |
|
Motor speed |
|
Control |
|
direction |
Abbildung 2.3 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung)
<![endif]>130BB894.11
Scale to |
|
To motor |
speed |
|
control |
|
|
|
Auch wenn der Regler des Frequenzumrichters oft bereits mit den voreingestellten Werten für zufriedenstellende Leistung sorgt, kann die Regelung des Systems durch Anpassung einiger Reglerparameter oft noch verbessert werden.
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2.6.4 Istwertumwandlung |
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2 |
2 |
In einigen Anwendungen kann die Umwandlung des Istwertsignals hilfreich sein. Zum Beispiel kann ein Drucksignal für eine |
||||
Durchflussrückführung verwendet werden. Da die Quadratwurzel des Drucks proportional zum Durchfluss ist, ergibt die |
||||||
|
|
Quadratwurzel des Drucksignals einen zum Durchfluss proportionalen Wert. Siehe Abbildung 2.4. |
||||
|
|
Ref. |
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>130BB895.10 |
|
|
signal |
|
|
|
|
|
|
|
Ref.+ |
PI |
|
|
|
|
|
P 20-01 |
- |
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|
||
|
|
Desired |
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|
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|
FB conversion |
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|
ow |
FB |
P |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
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|
Flow |
Flow |
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|
|
|
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FB |
|
P |
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|
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|
|
|
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|
signal |
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|
|
|
|
|
|
|
P |
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|
|
Abbildung 2.4 Istwertsignal-Umwandlung |
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|
2.6.5 Sollwertverarbeitung
Einzelheiten zum Betrieb ohne Rückführung und mit Rückführung.
Interne Ressource
Relativer Festsollwert ±100 %
Festsollwert 0 ±100 %
Festsollwert 1 ±100 %
Festsollwert 2 ±100 %
Festsollwert 3 ±100 %
Festsollwert 4 ±100 %
Festsollwert 5 ±100 %
Festsollwert 6 ±100 %
Festsollwert 7 ±100 %
Externe Ressource 1
Keine Funktion
Analogsollwert ±200 %
Bus Sollwert ±200 %
Externe Ressource 2 Keine Funktion
Analogsollwert ±200 %
Bus Sollwert ±200 %
Externe Ressource 3 Keine Funktion
Analogsollwert ±200 %
Bus Sollwert ±200 %
Relativ. Skalierungssollwert |
|
|
|
|
|
|
Eingangsbefehl: |
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Festsollwert Bit0, Bit1, Bit2 |
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|
Drehzahlsteuerung |
Festsollwert |
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|
|
|
|
Regelverfahren |
±100 % |
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|
|
Eingangsbefehl: |
|
Skalieren auf |
|
|
|
|
UPM oder Hz |
||
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|
Sollw. speich. |
|
||
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Y |
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|
maxRefPCT |
Fern- |
|
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Relativer |
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sollwert |
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||
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|
Sollwert |
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X |
= |
±200 % |
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|
Parameterwahl: |
+ |
X+X*Y/100 |
|
|
||
|
|
minRefPct |
|
|||
Variabler Sollwert 1,2,3 |
±200 % |
|
|
|
||
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||
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|
|
min.-max. Sollw. |
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PID-Regler |
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±100 % |
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Sollw. |
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speichern & |
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Sollwert |
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verringern/ |
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+ |
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erhöhen |
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Skalieren auf |
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Prozess- |
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Eingangsbefehle: |
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einheit |
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±200 % |
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||||
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Drehzahl auf/Drehzahl ab |
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||||
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±200 % |
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Istwert-verarbeitung |
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|||
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Fernsollwert in % |
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Externer Sollwert in % |
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||||||
|
|
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|
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|
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<![endif]>130BB900.10
Abbildung 2.5 Blockschaltbild mit Fernsollwert
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Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
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|
Der Fernsollwert besteht aus
•
•
•
•
Festsollwerten 2 2 externen Sollwerten (Analogeingängen und Sollwerten des seriellen Kommunikationsbusses)
dem relativen Festsollwert
dem durch Rückführung geregelten Sollwert
Im können bis zu 8 Festsollwerte programmiert werden. Der aktive Festsollwert kann mithilfe von Digitaleingängen oder dem seriellen Kommunikationsbus ausgewählt werden. Der Sollwert kann auch von extern kommen, für gewöhnlich von einem Analogeingang. Diese externe Quelle wird von einem der 3 Sollwertquellparameter (Parameter 3-15 Reference 1 Source,
Parameter 3-16 Reference 2 Source und Parameter 3-17 Reference 3 Source) ausgewählt. Alle variablen Sollwerte sowie der BusSollwert ergeben durch Addition den gesamten externen Sollwert. Der externe Sollwert, der Festsollwert oder sie Summe aus beiden kann als aktiver Sollwert ausgewählt werden. Schließlich kann dieser Sollwert mithilfe von Parameter 3-14 Preset Relative Reference skaliert werden.
Der skalierte Sollwert wird wie folgt berechnet:
Sollwert = X + X × |
Y |
100 |
Mit X als externem Sollwert ist der Festsollwert oder die Summe aus den beiden und Y Parameter 3-14 Preset Relative Reference in [%].
Wenn Y, Parameter 3-14 Preset Relative Reference auf 0 % eingestellt ist, wird der Sollwert nicht von der Skalierung beeinflusst.
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2.6.6 Kurzanleitung für PI-Einstellungen
2 2 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
0-01 Language
[0] English
0-06G rid Type Size related
0-60 Main Menu Password
[0]
1-00 Con guration Mode
[0] Size related
1-13 Compressor Selection
[1] Closed loop
3-02 Minimum Reference
0 Hz
3-03 Maximum Reference
200 Hz
3-10 Preset Reference
0%
3-15 Reference 1 Source [1] Analog in 53
3-41 Ramp 1 Ramp Up Time
30.00 s
3-42 Ramp 1 Ramp Down Time
305 .00 s
5-12 Terminal 27 Digital Input
[6] Stop inverse
5-40 Function Relay 1
Alarm
5-40 Function Relay 2 Drive running
6-10 Terminal 53 Low Voltage
0.07 V
6-11 Terminal 53 High Voltage
10 V
6-14 Terminal 53 Low Ref./Feedb.
30.000 Hz
6-15 Terminal 53 High Ref./Feedb.
200.000 Hz
6-22 Terminal 54 Low Current
4.00 mA
6-23 Terminal 54 High Current
20.00 mA
6-24 Terminal 54 Low Ref./Feedb.
0.000
0
6-25 Terminal 54 High Ref./Feedb.
4999.000
20-00 Feedback 1 Source [2]0.00Analog input 54
20-04 Feedback 2 Conversion [0] Linear
8-01 Control Site
[0] Digital and ctrl.word
8-30 Protocol
[0] FC
8-31 Address
1
Abbildung 2.6 Kurzanleitung für PI-Einstellungen
<![endif]>130BD875.12
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Projektierungshandbuch |
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Kurzanleitung PI |
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|
|
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|
|
Parameter |
Option |
Werkseinstellung |
Funktion |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
Parameter 0-01 Language |
[0] Englisch (English) |
0 |
Auswahl der Display-Sprache. |
||||
|
[1] Deutsch |
|
|
|
|
|
|
|
[2] Francais |
|
|
|
|
|
|
|
[3] Dansk |
|
|
|
|
|
|
|
[4] Spanisch |
|
|
|
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|
|
[5] Italiano |
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|
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[28] Bras. Port. |
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Parameter 0-06 GridType |
[0] 200-240 V/50 Hz/IT-Netz |
Größenabhängig |
Auswahl der Betriebsart nach Wiederzu- |
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[1] 200-240 V/50 Hz/Delta |
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schalten der Netzspannung zum |
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[2] 200-240 V/50 Hz |
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Frequenzumrichter nach einem Netz-Aus. |
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[10] 380-440 V/50 Hz/IT-Netz |
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[11] 380-440 V/50 Hz/Delta |
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[12] 380-440 V/50 Hz |
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[20] 440-480 V/50 Hz/IT-Netz |
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[21] 440-480 V/50 Hz/Delta |
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[22] 440-480 V/50 Hz |
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[30] 525-600 V/50 Hz/IT-Netz |
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[31] 525-600 V/50 Hz/Delta |
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[32] 525-600 V/50 Hz |
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[100] 200-240 V/60 Hz/IT-Netz |
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[101] 200-240 V/60 Hz/Delta |
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[102] 200-240 V/60 Hz |
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[110] 380-440 V/60 Hz/IT-Netz |
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[111] 380-440 V/60 Hz/Delta |
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[112] 380-440 V/60 Hz |
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[120] 440-480 V/60 Hz/IT-Netz |
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[121] 440-480 V/60 Hz/Delta |
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[122] 440-480 V/60 Hz |
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[130] 525-600 V/60 Hz/IT-Netz |
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[131] 525-600 V/60 Hz/Delta |
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[132] 525-600 V/60 Hz |
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Parameter 0-60 Main Menu Password |
0-999 |
0 |
Definieren Sie das Passwort zum Zugriff auf |
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das LCP. |
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Parameter 1-00 Configuration Mode |
[0] Regelung ohne Rückführung |
[0] Regelung |
Auswahl der Regelung mit Rückführung. |
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[3] Regelung mit Rückführung |
ohne Rückführung |
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Parameter 1-13 Verdichterauswahl |
[24] VZH028-R410A |
Größenabhängig |
Wählen Sie den zu verwendenden Kompressor. |
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[25] VZH035-R410A |
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[26] VZH044-R410A |
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Parameter 3-02 Minimum Reference |
-4999,0 - 200 Hz |
0 Hz |
Der minimale Sollwert bestimmt den |
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|
Mindestwert aus der Summe aller Sollwerte. |
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Parameter 3-03 Maximum Reference |
0 - 200 Hz |
200 Hz |
Der maximale Sollwert bestimmt den |
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|
Höchstwert aus der Summe aller Sollwerte. |
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Parameter 3-10 Preset Reference |
-100 - 100 % |
0 % |
Stellen Sie einen Festsollwert ein [0]. |
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Parameter 3-15 Reference 1 Source |
[0] Ohne Funktion |
[1] Analogeing. 53 |
Auswahl des für das Sollwertsignal |
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[1] Analogeing. 53 |
|
verwendeten Eingangs. |
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[2] Analogeing. 54 |
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[7] Pulseingang 29 |
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[11] Bus Sollwert |
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Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp Up |
0,05-3600,0 s |
30,00 s |
Rampe-Auf-Zeit von 0 bis |
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Time |
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Parameter 1-25 Motor Nominal Speed. |
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Parameter 3-42 Ramp 1 Ramp Down |
0,05-3600,0 s |
30,00 s |
Rampe-Ab-Zeit von Motornenndrehzahl bis 0. |
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Time |
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VLT® Compressor Drive CDS 803 |
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Parameter |
Option |
Werkseinstellung |
Funktion |
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Parameter 5-12 Terminal 27 Digital |
[0] Ohne Funktion |
[6] Stopp (invers) |
Auswahl der Eingangsfunktion für Klemme 27. |
2 |
|
2 |
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||||
|
|
Input |
[1] Reset |
|
|
||
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|
[2] Motorfreilauf (inv.) |
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||
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[3] Mot.freil./Res. inv. |
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[4] Schnellst.rampe (inv) |
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[5] DC Bremse (invers) |
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|
[6] Stopp (invers) |
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|
[7] Externe Verriegelung |
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[8] Start |
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[9] Puls-Start |
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[10] Reversierung |
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[11] Start + Reversierung |
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[14] Festdrehzahl JOG |
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[16] Festsollwert Bit 0 |
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[17] Festsollwert Bit 1 |
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[18] Festsollwert Bit 2 |
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[19] Sollwert speichern |
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[20] Drehzahl auf |
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[22] Drehzahl ab |
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[23] Satzanwahl Bit 0 |
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[34] Rampe Bit 0 |
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|
[52] Startfreigabe |
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|
[53] Hand Start |
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[54] Auto Start |
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[60] Zähler A (+1) |
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[61] Zähler A (-1) |
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[62] Reset Zähler A |
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[63] Zähler B (+1) |
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[64] Zähler B (-1) |
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[65] Reset Zähler B |
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|
|
|
|
|
|
|
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|
|
Parameter 5-40 Function Relay [0] |
Siehe Parameter 5-40 Function |
Alarm |
Wählen Sie diese Funktion zur Steuerung von |
|
|
|
|
Relaisfunktion |
Relay |
|
Ausgangsrelais 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter 5-40 Function Relay [1] |
Siehe Parameter 5-40 Function |
Motor ein |
Wählen Sie diese Funktion zur Steuerung von |
|
|
|
|
Relaisfunktion |
Relay |
|
Ausgangsrelais 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
Parameter 6-10 Terminal 53 Low |
0-10 V |
0,07 V |
Eingabe der Spannung, die dem minimalen |
|
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|
Voltage |
|
|
Sollwert entspricht. |
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
Parameter 6-11 Terminal 53 High |
0-10 V |
10 V |
Eingabe der Spannung, die dem maximalen |
|
|
|
|
Voltage |
|
|
Sollwert entspricht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter 6-14 Terminal 53 Low Ref./ |
-4999 - 4999 |
30 |
Eingabe des Sollwerts, der dem in |
|
|
|
|
Feedb. Value |
|
|
Parameter 6-10 Terminal 53 Low Voltage |
|
|
|
|
|
|
|
eingestellten Wert für Spannung entspricht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter 6-15 Terminal 53 High Ref./ |
-4999 - 4999 |
200 |
Eingabe des Sollwerts, der dem in |
|
|
|
|
Feedb. Value |
|
|
Parameter 6-11 Terminal 53 High Voltage |
|
|
|
|
|
|
|
eingestellten Wert für Spannung entspricht. |
|
|
|
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Parameter 6-22 Klemme 54 Skal. |
0,00-20,00 mA |
4,00 mA |
Eingabe des Stroms, der dem minimalen |
|
|
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|
Min.Strom |
|
|
Sollwert entspricht. |
|
|
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|
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|
Parameter 6-23 Klemme 54 Skal. |
0-10 V |
10 V |
Eingabe des Stroms, der dem maximalen |
|
|
|
|
Max.Strom |
|
|
Sollwert entspricht. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
Parameter 6-24 Terminal 54 Low Ref./ |
-0,00-20,00 mA |
20,00 mA |
Eingabe des Sollwerts, der dem in |
|
|
|
|
Feedb. Value |
|
|
Parameter 6-20 Klemme 54 Skal. Min.Spannung |
|
|
|
|
|
|
|
eingestellten Wert entspricht. |
|
|
|
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|
|
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|
|
Parameter 6-25 Terminal 54 High Ref./ |
-4999 - 4999 |
Größenabhängig |
Eingabe des Sollwerts, der dem in |
|
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|
|
Feedb. Value |
|
|
Parameter 6-21 Klemme 54 Skal. Max.Spannung |
|
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|
|
|
|
|
eingestellten Wert entspricht. |
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Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
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Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
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Parameter |
Option |
Werkseinstellung |
Funktion |
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Parameter 8-01 Control Site |
[0] Klemme und Steuerw. |
[0] Klemme und |
Auswahl, ob Digital, Bus oder eine |
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|
2 |
|
2 |
||||
|
[1] Nur Klemme |
Steuerw. |
Kombination aus beidem den Frequenzum- |
|
|
||
|
[2] Nur Steuerwort |
|
richter steuern soll. |
|
|
||
Parameter 8-30 Protocol |
[0] FC |
[0] FC |
Wählen Sie das Protokoll für die integrierte |
|
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|
|
|
|
||||
|
[2] Modbus RTU |
|
Schnittstelle RS485. |
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Parameter 8-32 Baud Rate |
[0] 2400 Baud |
[2] 9600 Baud |
Auswahl der Baudrate für den RS485-Port. |
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[1] 4800 Baud |
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[2] 9600 Baud |
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[3] 19200 Baud |
|
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[4] 38400 Baud |
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[5] 57600 Baud |
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[6] 76800 Baud |
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[7] 115200 Baud |
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Parameter 20-00 Istwertanschluss 1 |
[0] Ohne Funktion |
[0] Ohne Funktion |
Auswahl, welcher Eingang als Quelle des |
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[1] Analogeingang 53 |
|
Istwertsignals verwendet wird. |
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[2] Analogeingang 54 |
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[3] Pulseingang 29 |
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|
[100] Bus-Rückmeldung 1 |
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[101] Bus-Rückmeldung 2 |
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Parameter 20-01 Istwertumwandl. 1 |
[0] Linear |
[0] Linear |
Auswahl, wie der Istwert berechnet werden |
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[1] Radiziert |
|
soll |
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Tabelle 2.3 Einrichtung für Anwendungen mit Regelung mit Rückführung
2.6.7 Optimierung des PID-Reglers
Nachdem der PID-Regler des Frequenzumrichters eingestellt worden ist, testen Sie seine Leistung. Häufig kann seine Leistung unter Verwendung der Werkseinstellungen von Parameter 20-93 PI Proportional Gain und Parameter 20-94 PI Integral Time akzeptabel sein. Manchmal kann es jedoch hilfreich sein, diese Parameterwerte zu optimieren, um ein schnelleres Ansprechen des Systems zu ermöglichen, gleichzeitig jedoch Übersteuern der Drehzahl zu kontrollieren.
2.6.8 Manuelle PI-Anpassung
1.Starten Sie den Kompressor.
2.Stellen Sie Parameter 20-93 PI Proportional Gain auf 0,3 ein, und erhöhen Sie den Wert, bis das
Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/ stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu erzielen. Reduzieren Sie dann die PI-Proportional- verstärkung, bis sich das Istwertsignal stabilisiert. Reduzieren Sie anschließend die Proportionalverstärkung um 40–60 %.
3.Stellen Sie Parameter 20-94 PI Integral Time auf 20 Sek. ein, und reduzieren Sie den Wert, bis das Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/ stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu erzielen. Erhöhen Sie dann die PI-Integrationszeit, bis sich das Istwertsignal stabilisiert. Erhöhen Sie anschließend die Integrationszeit um 15-50 %.
2.7 Allgemeine EMV-Aspekte
2.7.1 Allgemeine Aspekte von EMV-Emissionen
Frequenzumrichter (und andere elektrische Geräte) erzeugen elektronische oder magnetische Felder, die in ihrer Umgebung Störungen verursachen können. Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) dieser Effekte ist von den Leistungsund Oberschwingungseigenschaften der Geräte abhängig.
Die unkontrollierte Wechselwirkung zwischen elektrischen Geräten in einer Anlage kann die Kompatibilität und den zuverlässigen Betrieb beeinträchtigen. Störungen äußern sich in Netzoberschwingungsverzerrung, elektrostatischen Entladungen, schnellen Spannungsänderungen oder hochfrequenten Störspannungen bzw. Störfeldern. Elektrische Geräte erzeugen Störungen und sind zugleich den Störungen von anderen Quellen ausgesetzt.
MG18N203 |
Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
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Produktübersicht VLT® Compressor Drive CDS 803
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Schalttransienten treten üblicherweise im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz auf. Durch die Luft übertragene |
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Störungen des Frequenzumrichtersystems im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz werden durch den Wechselrichter, das |
2 |
2 |
Motorkabel und den Kompressor erzeugt. |
Wie in Abbildung 2.7 gezeigt, werden durch kapazitive Ströme des Motorkabels, in Verbindung mit hohem dU/dt der |
Kompressorspannung, Ableitströme erzeugt.
Die Verwendung eines abgeschirmten Motorkabels erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 2.7), da abgeschirmte Kabel eine höhere Kapazität zu Erde haben als nicht abgeschirmte Kabel. Wird der Ableitstrom nicht gefiltert, verursacht dies in der Netzzuleitung größere Störungen im Funkfrequenzbereich unterhalb von etwa 5 MHz. Der Ableitstrom (I1) kann über die Abschirmung (I3) direkt zurück zum Gerät fließen. Es verbleibt dann gemäß Abbildung 2.7 im Prinzip nur ein Ableitstrom (I4), der vom abgeschirmten Motorkabel über die Erde zurückfließen muss.
Die Abschirmung verringert zwar die abgestrahlte Störung, erhöht jedoch die Niederfrequenzstörungen am Netz. Schließen Sie den Motorkabelschirm an die Gehäuse von Frequenzumrichter und Kompressor an. Dies geschieht am besten durch die Verwendung von integrierten Schirmbügeln; verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails) sind zu vermeiden. Die verdrillten Abschirmungsenden erhöhen die Abschirmungsimpedanz bei höheren Frequenzen, wodurch der Abschirmungseffekt reduziert und der Ableitstrom (I4) erhöht wird.
Verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden mit dem jeweiligen Gehäuse, wenn abgeschirmte Kabel für Relais, Steuerleitung, Signalschnittstelle und Bremse verwendet werden. In einigen Situationen ist zum Vermeiden von Stromschleifen jedoch eine Unterbrechung der Abschirmung notwendig.
In den Fällen, in denen die Montage der Abschirmung über eine Montageplatte für den Frequenzumrichter vorgesehen ist, verwenden Sie eine Montageplatte aus Metall, um die Ableitströme zum Gerät zurückzuführen. Außerdem muss durch die Montageschrauben stets ein guter elektrischer Kontakt von der Montageplatte zur Gehäusemasse des Frequenzumrichters gewährleistet sein.
Beim Einsatz ungeschirmter Leitungen werden einige Emissionsanforderungen nicht erfüllt. Die immunitätsbezogenen Anforderungen werden jedoch erfüllt.
Um das Störungsniveau des gesamten Systems (Frequenzwandler und Installation) so weit wie möglich zu reduzieren, ist es wichtig, dass Sie die Kompressorund Bremskabel so kurz wie möglich halten. Steuerund Buskabel dürfen nicht gemeinsam mit Anschlusskabeln für Kompressor und Bremse verlegt werden. Funkstörungen von mehr als 50 MHz (in der Luft) werden insbesondere von der Regelelektronik erzeugt.
z |
L1 |
CS |
U |
|
|
CS |
<![if ! IE]> <![endif]>175ZA062.12 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
L2 |
|
V |
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
z |
L3 |
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z PE |
PE |
|
I2 |
CS |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CS |
|
|
CS |
CS |
|
|
|
|
I4 |
|
I4 |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
5 |
|
6 |
1 |
Massekabel |
3 |
Netzversorgung |
5 |
Abgeschirmtes Motorkabel |
|
|
|
|
|
|
2 |
Abschirmung |
4 |
Frequenzumrichter |
6 |
Motor |
|
|
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Abbildung 2.7 Erzeugung von Ableitströmen
20 |
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Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
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2.7.2 Emissionsanforderungen
Die EMV-Produktnorm für Frequenzumrichter definiert 4 Kategorien (C1, C2, C3 und C4) mit festgelegten Anforderungen für Störaussendung und Störfestigkeit. Tabelle 2.4 enthält die Definitionen der 4 Kategorien und die entsprechende Klassifizierung aus EN 55011.
|
|
Entsprechende |
|
Kategorie |
Definition |
Störaussen- |
|
dungsklasse in |
|||
|
|
||
|
|
EN 55011 |
|
|
|
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C1 |
In der ersten Umgebung (Wohn-, |
Klasse B |
|
|
Geschäftsund Gewerbebereich |
|
|
|
sowie Kleinbetriebe) installierte |
|
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|
Frequenzumrichter mit einer |
|
|
|
Versorgungsspannung unter 1000 |
|
|
|
V. |
|
|
|
|
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C2 |
In der ersten Umgebung (Wohn- |
Klasse A |
|
|
und Bürobereich) installierte |
Gruppe 1 |
|
|
Frequenzumrichter mit einer |
|
|
|
Versorgungsspannung unter 1000 |
|
|
|
V, die weder steckerfertig noch |
|
|
|
beweglich sind und von |
|
|
|
Fachkräften installiert und in |
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Betrieb genommen werden |
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müssen. |
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C3 |
In der zweiten Umgebung (Indust- |
Klasse A |
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riebereich) installierte |
Gruppe 2 |
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Frequenzumrichter mit einer |
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Versorgungsspannung unter 1000 |
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V. |
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Entsprechende |
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Kategorie |
Definition |
Störaussen- |
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|
dungsklasse in |
|
2 |
|
2 |
||
|
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|
|||
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|
EN 55011 |
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|
||
C4 |
In der zweiten Umgebung (Indust- |
Keine |
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|||
|
riebereich) installierte |
Begrenzung. |
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|
Frequenzumrichter mit einer |
Erstellen Sie |
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Versorgungsspannung gleich oder |
einen EMV-Plan. |
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über 1000 V oder einem |
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Nennstrom gleich oder über 400 A |
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oder vorgesehen für den Einsatz in |
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komplexen Systemen. |
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Tabelle 2.4 Zusammenhang zwischen IEC 61800-3 und
EN 55011
Wenn die Fachgrundnorm (leitungsgeführte) Störungsaussendung zugrunde gelegt wird, müssen die Frequenzumrichter die Grenzwerte in Tabelle 2.5 einhalten.
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|
Entsprechende |
|
Umgebung |
Fachgrundnorm |
Störaussen- |
|
Störungsaussendung |
dungsklasse in |
||
|
|||
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|
EN 55011 |
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Erste |
Fachgrundnorm EN/IEC |
Klasse B |
|
Umgebung |
61000-6-3 für Wohnbereich, |
|
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(Wohnung und |
Geschäftsund Gewerbebe- |
|
|
Büro) |
reiche sowie Kleinbetriebe. |
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Zweite |
Fachgrundnorm EN/IEC |
Klasse A Gruppe |
|
Umgebung |
61000-6-4 für Industriebe- |
1 |
|
(Industrie- |
reiche. |
|
|
bereich) |
|
|
|
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Tabelle 2.5 Zusammenhang zwischen der Fachgrundnorm
Störungsaussendung und EN 55011
2.7.3 EMV-Prüfergebnisse
Die folgenden Ergebnisse wurden unter Verwendung eines Systems mit Frequenzumrichter, abgeschirmter Steuerleitung, Steuerkasten mit Potenziometer und geschirmtem Motorkabel erzielt.
EMV- |
Leitungsgeführte Störaussendung. Maximallänge des abgeschirmten |
Abgestrahlte Störaussendung |
|||||||||
Filtertyp |
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Kabels [m]. |
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||||||
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||||
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|
Wohnbereich, Geschäfts- |
|
|
Wohnbereich, |
|||
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|
Geschäftsund |
||||
|
|
Industriebereich |
|
und Gewerbereich sowie |
Industriebereich |
||||||
|
|
|
Gewerbereich sowie |
||||||||
|
|
|
|
|
Kleinbetriebe |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Kleinbetriebe |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EN 55011 Klasse A2 |
EN 55011 Klasse A1 |
EN 55011 Klasse B |
EN 55011 Klasse A1 |
EN 55011 Klasse B |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ohne |
Mit |
Ohne |
Mit |
Ohne |
Mit |
Ohne |
Mit |
Ohne |
Mit |
|
|
externen |
externem |
externen |
externem |
externen |
externem |
externen |
externem |
externen |
externem |
|
|
Filter |
Filter |
Filter |
Filter |
Filter |
Filter |
Filter |
Filter |
Filter |
Filter |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EMV-Filter H4 (Klasse A1) |
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|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CDS 803 |
– |
– |
25 |
50 |
– |
20 |
Yes |
Yes |
– |
No |
|
IP20 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
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|
Tabelle 2.6 Prüfergebnisse |
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|
MG18N203 |
Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
21 |
Produktübersicht |
VLT® Compressor Drive CDS 803 |
2.8 |
Oberschwingungen |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2.8.1 Übersicht über Oberwellenemissionen |
|||||
2 |
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Ein Frequenzumrichter nimmt vom Netz einen nicht |
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||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
sinusförmigen Strom auf, der den Eingangsstrom Ieff |
|
||||
|
|
|
|
erhöht. Nicht sinusförmige Ströme werden mit einer |
|||||
|
|
|
|
Fourier-Analyse in Sinusströme verschiedener Frequenz, d. |
|||||
|
|
|
|
h. in verschiedene Oberwellenströme In mit einer |
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||||
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|
Grundfrequenz von 50 Hz, zerlegt: |
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||
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I1 |
I5 |
|
I7 |
|
|
|
|
|
|
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|
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|
Hz |
|
50 |
250 |
|
350 |
|
|
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|
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|
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Tabelle 2.7 Oberschwingungsströme
Die Oberschwingungen tragen nicht direkt zur Leistungsaufnahme bei; sie erhöhen jedoch die Wärmeverluste bei der Installation (Transformator, Leitungen). Bei Anlagen mit einem relativ hohen Anteil an Gleichrichterlasten ist es daher wichtig, die Oberwellenströme auf einem niedrigen Pegel zu halten, um eine Überlast des Transformators und zu hohe Temperaturen in den Kabeln zu vermeiden.
<![if ! IE]><![endif]>175HA034.10
Abbildung 2.8 Zwischenkreisdrosseln
HINWEIS
Oberwellenströme können eventuell Kommunikationsgeräte stören, die an denselben Transformator angeschlossen sind, oder Resonanzen bei Blindstromkompensationsanlagen verursachen.
Um die Netzrückwirkung gering zu halten, sind Danfoss Frequenzumrichter bereits serienmäßig mit Drosseln im Zwischenkreis ausgestattet. So wird der Eingangsstrom IRMS normalerweise um 40 % reduziert.
Die Spannungsverzerrung in der Netzversorgung hängt von der Größe der Oberschwingungsströme multipliziert mit der internen Netzimpedanz der betreffenden Frequenz ab. Die gesamte Spannungsverzerrung THD wird aus den einzelnen Spannungsoberschwingungen nach folgender Formel berechnet:
|
% = |
|
2 |
+ |
|
2 |
+ ... + |
2 |
|
THD |
U |
5 |
U |
7 |
U |
N |
|||
|
|
|
|
|
(UN% von U)
2.8.2 Oberschwingungsemissionsanforderungen
An das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossene Anlagen und Geräte
Optionen Definition
1IEC/EN 61000-3-2 Klasse A bei Dreiphasengeräten (bei Profigeräten nur bis zu 1 kW Gesamtleistung).
2IEC/EN 61000-3-12 Geräte mit 16 A-75 A und professionell genutzte Geräte ab 1 kW bis 16 A Phasenstrom.
Tabelle 2.8 Angeschlossenes Gerät
2.8.3Prüfergebnisse für Oberschwingungsströme (Emission)
Leistungsgrößen bis PK75 in T4 und P3K7 in T2 entsprechend IEC/EN 61000-3-2 Klasse A. Leistungsgrößen von P1K1 und bis zu P18K in T2 und bis zu P90K in T4 gemäß IEC/EN 61000-3-12, Tabelle 4.
|
Einzelner Oberwellenstrom In/I1 (%) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
I5 |
|
I7 |
I11 |
|
I13 |
|
|
|
|
|
|
|
Istwert 6,0–10 |
|
|
|
|
|
|
kW, IP20, 200 V |
32,6 |
|
16,6 |
8,0 |
|
6,0 |
(typisch) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Grenze für |
40 |
|
25 |
15 |
|
10 |
Rsce≥120 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor |
|||||
|
|
|
|
(%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
THD |
|
PWHD |
||
|
|
|
|
|
|
|
Istwert 6,0–10 |
|
|
|
|
|
|
kW, 200 V |
|
39 |
|
41,4 |
||
(typisch) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Grenze für |
|
48 |
|
46 |
||
Rsce≥120 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabelle 2.9 Oberwellenstrom 6,0–10 kW, 200 V |
|
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||||
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|
|
|
|
||
|
Einzelner Oberwellenstrom In/I1 (%) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
I5 |
|
I7 |
I11 |
|
I13 |
|
|
|
|
|
|
|
Istwert 6,0–10 |
|
|
|
|
|
|
kW, IP20, 380– |
36,7 |
|
20,8 |
7,6 |
|
6,4 |
480 V (typisch) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Grenze für |
40 |
|
25 |
15 |
|
10 |
Rsce≥120 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor |
|||||
|
|
|
|
(%) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
THD |
|
PWHD |
||
|
|
|
|
|
|
|
Istwert 6,0–10 |
|
|
|
|
|
|
kW, 380–480 V |
|
44,4 |
|
40,8 |
||
(typisch) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Grenze für |
|
48 |
|
46 |
||
Rsce≥120 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabelle 2.10 Oberwellenstrom 6,0–10 kW, 380–480 V
22 |
Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
MG18N203 |
Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
|
|
Der Installateur oder Gerätenutzer hat, gegebenenfalls durch Rücksprache mit dem Netzbetreiber, sicherzustellen, dass das Gerät an eine Netzversorgung mit einer Kurzschlussleistung Ssc gleich oder größer obigen Angaben angeschlossen wird.
Andere Leistungsgrößen dürfen Sie nur nach Absprache mit dem Betreiber des Verteilernetzes an das öffentliche Stromversorgungsnetz anschließen.
Übereinstimmung mit verschiedenen SystemebenenRichtlinien:
Die in Tabelle 2.9 bis aufgeführten Angaben zum Oberwellenstrom entsprechen der Norm IEC/EN 61000-3-12 bezüglich der Produktnorm zu Power-Drive-Systemen. Sie können als Grundlage zur Berechnung der Einflüsse der Oberwellenströme auf das Stromversorgungssystem und zur Dokumentation der Übereinstimmung mit den relevanten regionalen Richtlinien verwendet werden: IEEE 519-1992; G5/4.
Wenn Sie die Oberwellenströme weiter reduzieren möchten, können Sie den Frequenzumrichtern passive oder aktive Filter vorschalten. Weitere Informationen finden Sie unter Danfoss.
Die Bauteile, die die elektrische Trennung wie beschrieben bilden, erfüllen ebenfalls die Anforderungen für höhere
Isolierung und der entsprechenden Tests gemäß 2 2 Beschreibung in EN 61800-5-1.
Die galvanische PELV-Isolierung kann in Abbildung 2.9 gezeigt werden.
Um den PELV-Schutzgrad beizubehalten, müssen alle steuerklemmenseitig angeschlossenen Geräte den PELVAnforderungen entsprechen, d. h. Thermistoren müssen beispielsweise verstärkt/zweifach isoliert sein.
SMPS |
M |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB896.10 |
1
2
3
a
2.8.4 Störfestigkeitsanforderungen
Die Störfestigkeitsanforderungen für Frequenzumrichter sind abhängig von der Installationsumgebung. In Industriebereichen sind die Anforderungen höher als in Wohnoder Bürobereichen. Alle Danfoss-Frequenzumrichter erfüllen die Anforderungen für Industriebereiche und folglich auch die niedrigeren Anforderungen für Heimund Bürobereiche mit einem großen Sicherheitsspielraum.
2.9 Galvanische Trennung (PELV)
2.9.1PELV (Schutzkleinspannung) – Protective Extra Low Voltage
PELV bietet Schutz durch Kleinspannung. Ein Schutz gegen elektrischen Schlag gilt als gewährleistet, wenn die Stromversorgung vom Typ PELV (Schutzkleinspannung – Protective Extra Low Voltage) ist und die Installation gemäß den örtlichen bzw. nationalen Vorschriften für PELVVersorgungen ausgeführt wurde.
Alle Steuerund Relaisklemmen 01-03/04-06 entsprechen PELV (Schutzkleinspannung – Protective Extra Low Voltage) (gilt nicht für geerdeten Delta-Schenkel über 440 V).
Sie erreichen die galvanische (sichere) Trennung, indem Sie die Anforderungen für höhere Isolierung erfüllen und die entsprechenden Kriech-Luftabstände beachten. Diese Anforderungen sind in der Norm EN 61800-5-1 beschrieben.
1 |
Stromversorgung (SMPS) |
|
|
2 |
Optokoppler, Kommunikation zwischen AOC und BOC |
|
|
3 |
Ausgangsrelais |
|
|
a |
Steuerkartenklemmen |
|
|
Abbildung 2.9 Galvanische Trennung
VORSICHT
Installation in großer Höhenlage:
Bei Höhen über 2000 m wenden Sie sich bezüglich der PELV (Schutzkleinspannung – Protective extra low voltage) an Danfoss.
2.10 Erdableitstrom
WARNUNG
ENTLADEZEIT
Das Berühren spannungsführender Teile – auch nach der Trennung vom Netz – ist lebensgefährlich.
Stellen Sie ebenfalls sicher, dass andere Spannungseingänge, wie DC-Zwischenkreiskopplung, sowie der Kompressoranschluss für kinetischen Speicher getrennt worden sind.
Lassen Sie vor dem Berühren elektrischer Bauteile mindestens die in Tabelle 2.1 angegebene Zeit verstreichen.
Eine kürzere Wartezeit ist nur zulässig, wenn auf dem Typenschild für das jeweilige Gerät angegeben.
MG18N203 |
Danfoss A/S © 12/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
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