Danfoss EM-PME375 User guide [de]
Benutzerhandbuch
Integrierter Motor/Generator
EM-PME375
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
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Datum Geändert Überarbeitet
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Inhalt
Allgemeine Informationen
Sicherheitshinweise
Produktübersicht
Gestaltungsleitsätze
Transport und Lagerung
Installation
Betrieb
Wartung
Vorgesehener Verwendungszweck dieses Benutzerhandbuchs....................................................................................5
Namenskonvention des Produkts .............................................................................................................................................5
Einhaltung geltender Normen.....................................................................................................................................................6
Garantie................................................................................................................................................................................................6
Begriffe und Abkürzungen............................................................................................................................................................7
Verantwortung des Herstellers....................................................................................................................................................7
Allgemeine Sicherheitserklärung............................................................................................................................................... 9
Signalwörter bei Sicherheitshinweisen....................................................................................................................................9
Sicherheitssymbole..........................................................................................................................................................................9
Persönliche Schutzausrüstung..................................................................................................................................................10
Sicherheitsfunktionen..................................................................................................................................................................11
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)...........................................................................................................................11
Bestimmungsgemäße Verwendung der elektrischen Maschine..................................................................................13
Verwendete Technologie............................................................................................................................................................14
Einführung in das System........................................................................................................................................................... 14
Anschlüsse und Schnittstellen.................................................................................................................................................. 15
Typenschild......................................................................................................................................................................................16
Anzugsmomente............................................................................................................................................................................18
Systemauslegung...........................................................................................................................................................................19
Kühlung und Temperaturmessung ...................................................................................................................................19
Wechselrichter...........................................................................................................................................................................19
Montageaufbau..............................................................................................................................................................................21
Anforderungen an die Tragkonstruktion.........................................................................................................................21
Wellenausrichtung und -last................................................................................................................................................ 22
Anweisungen zur Kundenschnittstelle.............................................................................................................................23
Transport...........................................................................................................................................................................................30
Erhalt und Auspacken.................................................................................................................................................................. 30
Anheben............................................................................................................................................................................................30
Lagerung...........................................................................................................................................................................................32
Verlängerte Lagerung.............................................................................................................................................................32
Erforderliche Werkzeuge.............................................................................................................................................................33
Prüfung des Isolationswiderstands......................................................................................................................................... 34
Mechanische Installation.............................................................................................................................................................34
Zulässige Montagepositionen............................................................................................................................................. 34
Montage der elektrischen Maschine................................................................................................................................. 35
Installationsanleitung............................................................................................................................................................. 37
Kühlmittelanschlüsse.............................................................................................................................................................. 49
Elektrische Installation................................................................................................................................................................. 49
Stromanschlüsse.......................................................................................................................................................................50
Hochspannungsanschluss............................................................................................................................................... 50
Anschlussplan.......................................................................................................................................................................51
Niederspannungsanschlüsse............................................................................................................................................... 52
Erdanschlüsse.............................................................................................................................................................................53
Betriebsbedingungen.................................................................................................................................................................. 57
Zustandsüberwachung während des Betriebs................................................................................................................... 57
Empfohlene Kühlmittel................................................................................................................................................................57
Notbetrieb........................................................................................................................................................................................ 58
©
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Inhalt
Regelmäßige Wartung................................................................................................................................................................. 59
Reinigung..........................................................................................................................................................................................60
Wartung des Kühlsystems.......................................................................................................................................................... 61
Demontage
Fehlersuche und -behebung
Kundendienst
Servicerichtlinie.............................................................................................................................................................................. 64
Ersatzteile..........................................................................................................................................................................................64
Entsorgung
Checklisten für Lagerung, Installation und Wartung
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Allgemeine Informationen
Dieses Benutzerhandbuch umfasst das Installations-, Betriebs- und Wartungshandbuch für die
elektrischen Maschinen EM-PME375-T150 und EM-PME375-T200.
Vorgesehener Verwendungszweck dieses Benutzerhandbuchs
Dieses Benutzerhandbuch enthält Anweisungen für die sichere und ordnungsgemäße Handhabung,
Installation, Bedienung und Wartung der elektrischen Maschine. Personen, die die Maschine oder
zugehörige Geräte installieren, bedienen oder warten, sind gehalten, diese Anweisungen sorgfältig zu
lesen.
Alle Sicherheitswarnungen und Anweisungen in diesem Benutzerhandbuch sind zu befolgen, um
Personen- oder Sachschäden zu vermeiden. Nur qualifiziertes und autorisiertes Personal, das mit den
Arbeitsschutzanforderungen und den nationalen Gesetzen vertraut ist, darf das Gerät handhaben,
installieren, bedienen und warten.
Dieses Benutzerhandbuch ist zur zukünftigen Einsichtnahme während Installation, Betrieb oder Wartung
aufzubewahren.
Die Abbildungen in diesem Benutzerhandbuch dienen nur als Beispiele. Die Abbildungen in diesem
Benutzerhandbuch geben möglicherweise nicht alle Systemfunktionen wieder.
Namenskonvention des Produkts
In diesem Benutzerhandbuch werden die Permanentmagnetmotoren und Generatoren der Produktreihe
EM-PME als „elektrische Maschine“ bezeichnet.
Das Baugrößenmodell gibt die Maße und elektrischen Merkmale der elektrischen Maschine an. Die
folgende Namenskonvention dient zur Kennzeichnung des Baugrößenmodells der elektrischen
Maschine:
•
•
Die Namenscodes der elektrischen Maschine
Teil des Namens Bedeutung
EM Elektrische Maschine
PMIXXX oder PMEXXX Permanentmagnet Intern und eine Nummer mit Bezug
TXXXX Das durchschnittliche dauerhafte Drehmoment des
XXXX Nenndrehzahl
+XX Optionen: siehe Optionstabelle unten. Standardoptionen
Die Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine erfordert ein Drei-Phasen-Leistungssystem.
Die elektrische Maschine kann einige der verfügbaren Optionen enthalten. Die Optionen der elektrischen
Maschine sind auch aus dem Typenschild ersichtlich; sie stehen hinter dem Baugrößen-Modellcode.
Achtung! Es werden ausschließlich Optionen gekennzeichnet, die vom Standardlieferumfang abweichen.
Folgende Optionen sind möglich, siehe nachfolgende Tabelle. Detaillierte Informationen zu den
Modellen, Optionen und Merkmalen sind den Produktdatenblättern zu entnehmen.
EM-PME375-T150-XXXX+XX
EM-PME375-T200-XXXX+XX
zum Durchmesser der elektrischen Maschine oder
Permanentmagnet Extern und eine Nummer mit Bezug
zum Durchmesser der elektrischen Maschine
Motors, relativ zur Länge der Maschine
sind mit einem Stern (*) gekennzeichnet.
©
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Allgemeine Informationen
Einhaltung geltender Normen
Optionen EM-PME375-T150 und EM-PME375-T200
Variante Code Beschreibung Zusätzliche Informationen
Hochspannungsanschluss * Plug-In-
Hochspannungsstecker für
50-mm2-Kabel
+HVC1 Plug-In-
Hochspannungsstecker für
35-mm2-Kabel
Rotationssensor * Keine Kein Resolver
+RES1 Resolver Integrierter berührungsloser Resolver, 5-
Ein Plug-In-Stecker pro Phase für 50-mm2Kabel
Ein Steckverbinder pro Phase für 35-mm2Kabel
Pol-Paar
Die elektrische Maschine als unvollständige Maschine entspricht den folgenden sonstigen Richtlinien,
harmonisierten Normen oder anderen normativen Dokumenten, sofern sie gemäß unseren Anweisungen
verwendet wird. Als unvollständige Maschine verfügt das Produkt selbst über keine
Konformitätserklärung, sondern eine Einbauerklärung. Diese unvollständige Maschine darf erst dann in
Betrieb genommen werden, wenn die vollständige Maschine, in die sie eingebaut werden soll, als
konform mit der Maschinenrichtlinie und sonstigen einschlägigen Richtlinien erklärt wurde.
Geltende Richtlinien und Normen
Standard Erläuterung
Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG (bis
19.4.2016) und
Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU (seit
20.4.2016)
Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Diese elektrische Maschine unterliegt teilweise der
IEC 60034-1:2010 Drehende elektrische Maschinen – Teil 1: Bemessung und
IEC 60034-5:2000/A1:2006 Drehende elektrische Maschinen – Teil 5: Schutzarten aufgrund der
IEC 60034-6:1991 Drehende elektrische Maschinen – Teil 6: Einteilung der
IEC 60034-7:1992/A1:2000 Drehende elektrische Maschinen – Teil 7: Klassifizierung der
IEC 60034-8:2007/A1:2014 Drehende elektrische Maschinen – Teil 8: Anschlussbezeichnungen
IEC 60034-14:2018 Ergänzung 1 – Drehende elektrische Maschinen – Teil 14:
Als elektrische Geräte werden alle Geräte bezeichnet, die für die
Verwendung bei einer Nennspannung zwischen 50 und 1000 V
Wechselstrom vorgesehen sind. Diese elektrische Maschine
unterliegt der Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG oder
2014/35/EU.
Maschinenrichtlinie 2006/42/EG und wird als unvollständige
Maschine als Teil der vollständigen Maschine betrachtet.
Betriebsverhalten
Gesamtkonstruktion von drehenden elektrischen Maschinen (IPCode) – Einteilung
Kühlverfahren
Bauarten, der Aufstellungsarten und der Klemmkasten-Lage (IMCode)
und Drehsinn
Mechanische Schwingungen von bestimmten Maschinen mit einer
Achshöhe von 56 mm und höher – Messung, Bewertung und
Grenzwerte der Schwingstärke
Garantie
Danfoss gewährt für die eigenen Produkte eine Garantie bei Mängeln, die auf Herstellungs- oder
Materialfehler zurückzuführen sind. Diese Garantie gilt über einen Zeitraum von zwölf (12) Monaten ab
Inbetriebnahme oder von achtzehn (18) Monaten ab Lieferung (Incoterms-EXW), je nachdem, was zuerst
eintritt.
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Allgemeine Informationen
Begriffe und Abkürzungen
Die Garantie ist nur gültig, solange der Kunde die Anforderungen in dieser und zugehöriger
Dokumentation, insbesondere die Anforderungen in Bezug auf die Produktinstallation und -wartung,
sowie die im jeweiligen Land geltenden Normen und Vorschriften erfüllt.
Die Garantie gilt nicht für Mängel, die aufgrund von falscher Anwendung oder Nachlässigkeit bei
Verwendung, Betrieb und/oder Installation der Geräte oder aufgrund unterlassener vorbeugender
Wartungsmaßnahmen auftreten, ebenso wenig für Mängel infolge externer Faktoren oder Zubehör und
Bauteilen, die nicht von Danfoss geliefert/empfohlen werden.
Die Garantie gilt nicht, wenn der Kunde auf eigene Verantwortung Reparaturen und/oder
Veränderungen an der Ausrüstung vornimmt, ohne vorab die Genehmigung von Danfoss einzuholen.
Die Symbole, Begriffe und Abkürzungen in den nachfolgenden Tabellen werden ggf. in diesem
Handbuch verwendet.
Symbole
Symbol Variabel Einheit
U Nennspannung (verkettete Wechselspannung) V
I Nennstrom (AC) A
P Nennleistung (S1) kW
T Nenndrehmoment (S1) bei Nenndrehzahl Nm
T
max
n Nenndrehzahl UPM
Max n Maximaldrehzahl UPM
f Nenn-Netzfrequenz bei Nenndrehzahl Hz
PF Leistungsfaktor (cosφ)
Q
c
T
c
T
amb
RES_COS Cosinusförmiges Signal vom Resolver Grad
RES_SIN Sinusförmiges Signal vom Maschinen-Resolver Grad
GND Elektrische Erdanschlüsse
Ω (Ohm) Widerstand Ω
Maximales Drehmoment Nm
Nenndurchfluss Kühlflüssigkeit l/min
Nenn-Eingangstemperatur Kühlflüssigkeit °C
Nennwert der Umgebungstemperatur °C
eff
eff
Begriff/Abkürzung
Begriff/Abkürzung Erläuterung
Resolver Rotationsmessgerät in elektrischen Maschinen zur Messung des Drehwinkels
AC Wechselstrom
DC Gleichstrom
PMSM Permanentmagnet-Synchronmotor
SRPM Synchron-Reluktanz-unterstützter Permanentmagnet
S1 Betriebsart gemäß IEC60034; Dauerbetrieb
S9 Betriebsart gemäß IEC60034; Betrieb mit nicht-periodischen Last- und Drehzahlschwankungen
Verantwortung des Herstellers
©
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Allgemeine Informationen
Danfoss ist nur dann für die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung der elektrischen Maschine
verantwortlich, wenn
•
Handhabung, Montage, Installation, Betrieb und Wartung durch qualifiziertes und autorisiertes
Personal erfolgt;
•
die Installation der Anlage den Anforderungen der geltenden Vorgaben entspricht;
•
die elektrische Maschine in Übereinstimmung mit den Anweisungen in diesem Benutzerhandbuch
verwendet wird;
•
die elektrische Maschine in Übereinstimmung mit den Anweisungen in diesem Benutzerhandbuch
installiert, gewartet und instandgehalten wird.
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Sicherheitshinweise
Allgemeine Sicherheitserklärung
•
•
•
•
•
Die elektrische Maschine ist für die Verwendung als Bestandteil industrieller und gewerblicher
Anlagen vorgesehen. Das Endprodukt, das diese elektrische Maschine enthält, muss alle
diesbezüglichen Vorgaben einhalten.
Der Einsatz der elektrischen Maschine in gefährlichen Bereichen ist nicht zulässig, sofern die
Maschine nicht explizit für diese Verwendung vorgesehen wurde.
Die elektrische Maschine ist für die Installation, Verwendung und Wartung durch qualifiziertes
Personal vorgesehen, das mit den Arbeitsschutzanforderungen und den nationalen
Rechtsvorschriften vertraut ist. Die Nichtbefolgung dieser Anweisungen kann zum Erlöschen
sämtlicher geltenden Garantien führen.
Diese Anweisungen sind zu befolgen, um die Sicherheit und Richtigkeit von Installation, Betrieb und
Wartung der elektrischen Maschine sicherzustellen. Personen, die die elektrische Maschine oder
zugehörige Geräte installieren, bedienen oder warten, sind gehalten, diese Anweisungen sorgfältig
zu lesen.
Hochspannung und rotierende Teile können schwere oder tödliche Verletzungen verursachen. Für
die in diesem Benutzerhandbuch behandelte elektrische Maschine sind unbedingt die erforderlichen
Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, um das Personal vor möglichen Verletzungen zu schützen.
Signalwörter bei Sicherheitshinweisen
Signalwörter bei Sicherheitshinweisen weisen auf den Schweregrad einer potenziellen Gefahr hin.
GEFAHR kennzeichnet eine gefährliche Situation, die, wenn sie nicht vermieden wird, zu schweren oder
gar tödlichen Verletzungen führen wird.
WARNUNG kennzeichnet eine potenziell gefährliche Situation, die zu schweren oder gar tödlichen
Verletzungen führen kann.
ACHTUNG kennzeichnet eine potenziell gefährliche Situation, die leichte Verletzungen zur Folge haben
kann. Die Kennzeichnung ACHTUNG kann ebenfalls als Warnung vor unsicheren Verfahren dienen.
HINWEIS kennzeichnet eine potenziell gefährliche Situation, die zu Sachschäden führen kann.
Sicherheitssymbole
Die folgenden Sicherheits- und Informationssymbole finden sich in diesem Benutzerhandbuch und an
der elektrischen Maschine.
Gefahr
Dieses Symbol besteht aus einem gelben Hintergrund, einem roten achteckigen Rand und
dem schwarzen Text „STOP“. Es weist auf eine gefährliche Situation hin, die zu schweren oder
gar tödlichen Verletzungen führt. Handlungen, die durch dieses Symbol gekennzeichnet sind,
dürfen nicht ausgeführt werden.
Allgemeine Warnung
Dieses Symbol besteht aus einem gelben Hintergrund, einem schwarzen dreieckigen Rand
und einem schwarzen Ausrufezeichen. Es weist auf eine allgemein gefährliche Situation hin.
Warnung vor Stromschlag
Dieses Symbol besteht aus einem gelben Hintergrund, einem schwarzen dreieckigen Rand
und einer schwarzen Pfeilspitze. Es weist auf gefährliche elektrische Spannung hin, die einen
Stromschlag verursachen kann.
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Sicherheitshinweise
Warnung vor heißer Oberfläche
Dieses Symbol besteht aus einem gelben Hintergrund, einem schwarzen dreieckigen Rand
und schwarzen Wellenlinien. Es weist auf heiße Geräte hin, die Verbrennungen verursachen
können.
Das Symbol weist auch darauf hin, dass das Gerät so aufgestellt und installiert werden sollte,
dass ein Kontakt mit der potenziell heißen Oberfläche nicht möglich ist.
Warnung vor einem magnetischen Feld
Dieses Symbol besteht aus einem gelben Hintergrund, einem schwarzen dreieckigen Rand
und einem schwarzen Magnetsymbol. Es weist auf ein starkes Magnetfeld hin, das zu
Verletzungen oder Sachschäden führen kann.
Warnung vor rotierender Welle
Dieses Symbol besteht aus einem gelben Hintergrund, einem schwarzen dreieckigen Rand
und einer rotierenden Welle. Es weist auf eine starke rotierende Welle hin, die Verletzungen
oder Sachschäden verursachen kann.
Allgemeine Informationen.
Persönliche Schutzausrüstung
Lesen Sie die Anweisungen im Benutzerhandbuch.
Um Verletzungen zu vermeiden, ist bei Bedarf während der Handhabung, Installation und Wartung der
elektrischen Maschine persönliche Schutzausrüstung zu verwenden.
Bei Arbeiten an der elektrischen Maschine die Augen mittels Sicherheitsbrille oder -maske
schützen. Die Augen können dauerhaft geschädigt werden, wenn Lagerschmiermittel,
geschmolzenes Nitrilgummi (radiale Lippendichtung), Glykol- oder Flüssigkeitsspritzer ins
Auge eindringen.
Bei Arbeiten an der elektrischen Maschine Gehörschutz tragen. Zu laute Geräusche
(Schallpegel über 85 dBA) können das Hörvermögen schädigen.
Tragen Sie beim Anheben der elektrischen Maschine einen Kopfschutz, beispielsweise einen
Helm! Herabfallende Gegenstände können Kopfverletzungen verursachen.
Tragen Sie bei der Handhabung und Wartung der elektrischen Maschine
Schnittschutzhandschuhe. Es besteht die Gefahr von Schnittverletzungen.
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Sicherheitshinweise
Sicherheitsfunktionen
Die elektrischen Maschinen sind mit mindestens drei Temperaturfühlern PT100 in den Wicklungen
ausgestattet. Die Anzahl der Fühler hängt von den gewählten Optionen ab. Die Temperatursignale
können über den Messanschluss der elektrischen Maschine ausgelesen werden. Sie können das
Temperatursignal an den Temperaturüberwachungskontakt am Wechselrichter (EC-C) anschließen.
Stellen Sie sicher, dass die Temperaturschutzfunktion der elektrischen Maschine aktiviert ist.
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
Tragen Sie beim Anheben oder Transportieren der elektrischen Maschine Sicherheitsschuhe!
Wenn Hebevorrichtungen oder Halterungen versagen, kann es zu Verletzungen der Füße
kommen.
Beim Anschluss weiterer Ausrüstung dürfen nur Geräte verbunden werden, die als Teil der
Anlage definiert und kompatibel sind.
Magnetische und elektromagnetische Felder, die nahe den stromführenden Leitern und
Permanentmagneten in den elektrischen Maschinen erzeugt werden, stellen für Personen mit
Herzschrittmachern, Metallimplantaten und Hörgeräten ein Gesundheitsrisiko dar. Personen
mit Herzschrittmachern, Metallimplantaten und Hörgeräten müssen einen Arzt konsultieren,
bevor sie folgende Bereiche betreten:
•
Bereiche, in denen elektrische Geräte und Teile betrieben werden
•
Bereiche, in denen elektrische Geräte mit Permanentmagneten gelagert,
montiert, bedient oder repariert werden
Überprüfen Sie bei Bedarf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der Anlage.
EMV ist die Abkürzung für elektromagnetische Verträglichkeit. Damit ist gemeint, dass elektrische Geräte
ohne Probleme in einer elektromagnetischen Umgebung betrieben werden können. Gleichzeitig dürfen
die Geräte keine anderen Produkte oder Systeme innerhalb ihrer Reichweite stören. Dies ist eine
gesetzliche Anforderung für alle Geräte, die innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraums (EWR)
betrieben werden.
Unsere Produkte werden unter Berücksichtigung der hohen EMV-Standards entwickelt. Schließen Sie die
Strom- und Masseleitungen gemäß den Anweisungen in dieser Bedienungsanleitung an, um den
erforderlichen EMI-Schutz sicherzustellen.
Der Monteur muss sicherstellen, dass die Geräte oder Anlagen, in die das Produkt integriert wird, der
EMV-Gesetzgebung des jeweiligen Landes entsprechen. In der Europäischen Union müssen Geräte, in die
dieses Produkt integriert werden soll, die Vorgaben der EMV-Richtlinie 2014/30/EU erfüllen.
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Produktübersicht
Die elektrische Maschine ist selbst keine vollständige Maschine, sondern muss in eine andere
Anlage integriert werden. Dies erfordert einen höheren Arbeits- und Planungsaufwand als bei
regulären elektrischen Maschinen.
Bei rauen Bedingungen wie salzhaltiger Luft in Schiffsanwendungen wird empfohlen, die
Oberflächenbehandlungsmöglichkeiten im Werk zu prüfen.
Die elektrischen Maschinen wurden speziell für Schwerlast-, Schiffs- und Transportanwendungen
entwickelt. Sie sind zuverlässiger, kleiner, leichter und effizienter als herkömmliche Produkte auf dem
Markt.
Typische Anwendungen der elektrischen Maschinen sind:
Motoren (Elektroantrieb) und Generatoren für Hybridschiffe oder mobile Arbeitsmaschinen sowie
•
Parallelhybridanwendungen für Busse.
Traktionsmotoren und Generatoren für elektrische oder hybrid-elektrische mobile Arbeitsmaschinen
•
oder Busse.
Die elektrischen Maschinen verfügen über Synchron-Reluktanz-unterstützte PermanentmagnetMotortechnologie (SRPM) und bieten verschiedene erweiterte Funktionen:
Extrem kompakte und robuste Konstruktion.
•
Hoher Wirkungsgrad über den gesamten Betriebsbereich.
•
Flüssigkeitskühlung mit einem Wasser-Glykol-Gemisch.
•
Niedriger erforderlicher Kühlmitteldurchfluss.
•
Hohe zulässige Kühlmitteltemperatur.
•
Möglichkeit der Schutzart IP65 für maximierte Zuverlässigkeit.
•
Verschiedene Montagemöglichkeiten.
•
Erweiterte Drehzahl- und Drehmomentfähigkeit im Vergleich zu PM-Standardmaschinen.
•
Die Bauweise der Maschine ist so konzipiert, dass sie in der Lage ist, hohe Anlaufmomente (sofortiges
•
Drehmoment auf stillstehende Räder) zu erzeugen.
Optimierter Drehzahlbereich zur Erfüllung der gängigsten Getriebeübersetzungen von mobilen
•
Schwerlast-Arbeitsmaschinen.
Die elektrische Maschine
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Produktübersicht
Die integrierten elektrischen Maschinen sind in verschiedenen Baugrößen erhältlich, sodass sie für
verschiedenste Anwendungen perfekt geeignet sind. Es handelt sich hierbei um Baugrößen T150 und
T200. Die elektrischen Maschinen bieten außerdem Optionen in Bezug auf Temperaturfühler.
Bestimmungsgemäße Verwendung der elektrischen Maschine
Diese elektrische Maschine ist für die Verwendung als Motor oder Generator und als Teil einer Anlage
vorgesehen, beispielsweise:
im Antriebsstrang eines Schiffs, Transportfahrzeugs oder einer Schwerlast-Arbeitsmaschine.
•
in Stromerzeugungsgeräten.
•
Bei Stromerzeugungsgeräten sind die elektrischen Maschinen für die Stromversorgung durch eine
Zugmaschine, z. B. einen eingebauten Verbrennungsmotor, und die Steuerung durch die oben
genannten Elektrowechselrichter vorgesehen.
Die elektrische Maschine ist ausschließlich für die professionelle Nutzung vorgesehen und darf nur durch
geschulte Fachkräfte betrieben werden. Die Wartung der elektrischen Maschine darf ausschließlich durch
geschultes Fachpersonal erfolgen.
Nicht bestimmungsgemäße Verwendung der elektrischen Maschine
Es ist verboten, die Maschine in folgender Weise zu nutzen, zu bedienen und zu warten (einschließlich,
aber nicht beschränkt auf):
•
Nutzung der elektrischen Maschine zu anderen Zwecken als in diesem Benutzerhandbuch
beschrieben.
•
Missachten der Bestimmungen des Benutzerhandbuchs, der Sicherheitshinweise und des
Typenschilds der elektrischen Maschine.
•
Nutzung, Modifikation und Wartung der elektrischen Maschine, ohne zuvor dieses
Benutzerhandbuch zu lesen.
•
Überschreiten der festgelegten Grenzwerte während des Betriebs der elektrischen Maschine.
•
Verwenden von Nicht-Originalersatzteilen oder falschen Materialien, die im Laufe der Zeit zu
Korrosionsproblemen und mechanischen Ausfällen führen.
•
Betrieb und Wartung der elektrischen Maschine ohne die vorgeschriebene persönliche
Schutzausrüstung.
•
Verwendung von Teilen der elektrischen Maschine, wie Rahmen, Wellenende oder Klemmenkasten
zum Heraufsteigen oder zum Abstützen anderer Konstruktionen.
•
Verursachen von Stoßkräften auf die elektrische Maschine (z. B. Schlagen, Hämmern oder Fallenlassen
von Gegenständen).
•
Betrieb der elektrischen Maschine mit anderen Elektroanschlüssen als im Benutzerhandbuch und/
oder anderen Dokumenten beschrieben.
•
Betrieb der elektrischen Maschine mit unzureichend angezogenen Anschlüssen oder
Kabelverschraubungen.
•
Betrieb der elektrischen Maschine mit Leistungskabeln, die nicht gemäß den Anweisungen verlegt
wurden.
•
Betrieb der elektrischen Maschine ohne korrekt dimensioniertes und einwandfrei funktionierendes
Kühlsystem.
•
Betrieb der elektrischen Maschine ohne Einhaltung der Anweisungen zur Schmierung der Lager.
•
Berühren der Anschlussklemme der elektrischen Maschine oder Wartungsmaßnahmen und
Einstellungsarbeiten an der elektrischen Maschine ohne Unterbrechung der Stromversorgung.
•
Berühren der Anschlussklemmen, während der Rotor durch eine externe Zugmaschine gedreht
werden kann.
•
Anheben der elektrischen Maschine an falschen Hebepunkten und ohne korrekte Hebeausrüstung.
•
Anheben zusätzlicher Lasten mit der Maschine.
•
Lagern der elektrischen Maschine im Außenbereich unter nassen oder staubigen Bedingungen.
•
Lagern der elektrischen Maschine ohne korrekte Abstützung, die das Rollen oder Fallen der Maschine
verhindert.
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Danfoss | Juli 2021 BC265857345808de-000201 | 13
Benutzerhandbuch
EM-PME375
Produktübersicht
Verwendete Technologie
•
Nutzen der elektrischen Maschine in explosionsgefährdeten Umgebungen.
•
Zulassen, dass Schmutz oder Flüssigkeiten in die elektrische Maschinen oder die Verteilerbox
eindringen.
•
Verwenden von Kabeln, die den maximalen Stromstärken der elektrischen Maschine nicht
standhalten.
Diese elektrische Maschine ist eine Synchron-Reluktanz-unterstützte Permanentmagnet-Maschine
(SRPM). Diese Technologie bietet gegenüber der Permanentmagnet-Standardtechnologie (PM) und der
herkömmlichen Induktionsmotor-Technologie (IM) zahlreiche Vorteile. Die SRPM-Technologie kombiniert
die Vorteile von PM- und Synchron-Reluktanz-Technologie, bietet eine höhere Drehmomentleistung
über große Drehzahlbereiche und die Fähigkeit, jederzeit Drehmoment für höhere Drehzahlen zu
erzeugen. Der Wirkungsgrad der Maschine bei niedrigen Drehzahlen ist ebenfalls gut.
Die Stromversorgung der Statorwicklungen erzeugt ein rotierendes Magnetfeld, welches wiederum den
Rotor mit den Permanentmagneten rotiert. Die Synchron-Permanentmagnet-Maschine synchronisiert die
Rotation des Rotors (der Welle) mit der Frequenz der Netzstromversorgung. Die Reluktanztechnologie
maximiert das Kippmoment der Maschine.
Die Permanentmagnete des Rotors sind als Schenkelpoleinheiten konzipiert, wobei die
Permanentmagnete in die Rotorstruktur integriert sind. Dank dieser Konstruktion ist die Maschine
mechanisch stabiler und besser für höhere Drehzahlen geeignet. Die nachfolgende Abbildung zeigt die
Magnet-Topologie der elektrischen Maschine. Es handelt sich dabei lediglich um eine prinzipielle
Darstellung und keine genaue Wiedergabe der Konstruktion.
Topologie der Maschine
1 Stator und Statorwicklungen der elektrischen Maschine
2 Rotor der elektrischen Maschine
3 Permanentmagnete im Rotor
Einführung in das System
Danfoss bietet elektrische Antriebsstränge für Anwendungen in mobilen Schwerlast-Arbeitsmaschinen
sowie für die Schifffahrt und Busse. Die Antriebsstränge umfassen alle wesentlichen Komponenten für
Lösungen zur Umwandlung herkömmlicher Fahrzeuge in hybrid-elektrische (HEV) oder elektrische
Fahrzeuge (EV). Danfoss-Technologie sorgt für Kraftstoffeinsparungen und minimierte Emissionen und
Geräuschpegel.
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Produktübersicht
Übersicht über das Danfoss-Antriebsstrangsystem
Die elektrischen Maschinen verfügen über eine Flüssigkeitskühlung mit einem Wasser-Glykol-Gemisch.
Weitere Informationen sind im Kapitel Kühlungsanschlüsse zu finden.
Die Maschinen sind mit einem Stecker zur Messung des Niederspannungssignals ausgestattet. Abhängig
von den gewählten Maschinenoptionen können verschiedene Temperatur- und Resolversignale
ausgelesen werden. Weitere Informationen zum Anschluss sind im Kapitel Niederspannungsanschlüsse zu
finden.
Abhängig vom Maschinentyp und von der gewählten Option können manche Modelle der elektrischen
Maschinen mit einer oder zwei Stillstandsheizungen ausgestattet sein. Das Heizgerät verhindert ein
Kondensieren von Wasser im Maschinengehäuse.
Übersicht über das elektrische Maschinensystem
Anschlüsse und Schnittstellen
Die elektrischen Maschinen werden als Teil einer Anlage oder einer Stromerzeugungsanlage mechanisch
und elektrisch angeschlossen.
Mechanische Schnittstellen:
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Produktübersicht
Hebepunkte.
•
Flanschmontage (Antriebs- und Nicht-Antriebsseite).
•
Anschlüsse des Kühlsystems (Bohrungen).
•
Entlüftungsstopfen.
•
Elektrische Schnittstellen:
Stromanschlüsse.
•
Anschlüsse für Messungen.
•
Erdanschluss Niederspannung (Messsignal).
•
Erdanschluss der Stromversorgung.
•
Anschlüsse und Schnittstellen
1 Stromanschlüsse
2 Flanschmontage Nicht-Antriebsseite
3 Niederspannungsstecker (Stecker für Messungen), einschließlich Stecker für Niederspannungserdanschluss
4 Hebepunkte
5 Anschlüsse des Kühlsystems (Bohrungen)
6 Flanschmontage Antriebsseite
7 Entlüftungsstopfen
Typenschild
Auf dem Maschinenrahmen jeder elektrischen Maschine ist ein Typenschild angebracht. Auf dem
Typenschild stehen die Nennwerte und die Kennzeichnung der Maschine. Die Nennwerte in der
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EM-PME375
Produktübersicht
nachfolgenden Abbildung treffen nicht auf diese Maschine zu. Die korrekten Werte finden Sie auf dem
Typenschild der Maschine sowie in den zugehörigen Datenblättern.
Typenschild
Felder auf dem Typenschild
Feld Erläuterung Einheit
1 Produktfamilie der elektrischen Maschine: EM-PMI oder EM-PME
2 Typencode und Optionen der elektrischen Maschine
Seriennr. Seriennummer
U Nennspannung V
I Nennstrom (AC) I
n Nenndrehzahl UPM
PF Leistungsfaktor
f Nenn-Netzfrequenz bei Nenndrehzahl Hz
Q
c
Polpaare Anzahl der magnetischen Polpaare der Maschine
T
c
Montage Zulässige Montageposition gemäß IEC60034-7
Masse Masse der elektrischen Maschine kg
Arbeit Definierte Arbeitszyklen rotierender Maschinen gemäß Norm IEC60034-1
T
amb
IP-Schutzart Gehäuse-Schutzart gemäß IEC60034-5
Kühlung Kühlungsverfahren gemäß IEC60034-6
Drehung Rotationsrichtung des Rotors bei Standardphasenfolge. Drehrichtung bei Blick
Max n Maximale Drehzahl UPM
Nenndurchfluss Kühlflüssigkeit l/min
Nenn-Eingangstemperatur Kühlflüssigkeit °C
Nennwert der Umgebungstemperatur °C
auf die Antriebsseite.
eff
eff
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Produktübersicht
Anzugsmomente
Felder auf dem Typenschild (Fortsetzung)
Isolationsklasse Temperaturnennwert (Klasse) der Isolierung der elektrischen Maschine gemäß
IEC60034-1
Temperaturklasse Temperaturnennwert (Klasse) der Materialien der Isolierung gemäß IEC60034-1
Lager/Antriebsseite Art (Arten) des Lagers an der Antriebsseite der elektrischen Maschine
Lager/Nicht-Antriebsseite Art des Lagers an der Nicht-Antriebsseite der elektrischen Maschine
Max. Druck Max. Druck Kühlflüssigkeit
CE Je nach Lieferumfang kann das Typenschild ohne CE-Kennzeichnung sein.
Die Toleranz des Anzugsmoments beträgt +/- 5 % des angegebenen Anzugsmoments.
Schraubensicherungsmittel für RST-Schrauben verwenden.
Installieren Sie keine ungefetteten Schrauben oder sonstige Befestigungsausrüstung.
Ein geeignetes Schmiermittel, z. B. Wuerth HSP 1400, auftragen, um übermäßige Reibung zu
vermeiden.
Zu verwendende Anzugsmomente, sofern nicht anders angegeben
8,8 10,9 12,9
Gewinde Nm Nm Nm
M5 7 10 11
M6 11 17 19
M8 27 40 47
M10 54 79 93
M12 93 137 160
M14 148 218 255
M16 230 338 395
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Gestaltungsleitsätze
Systemauslegung
Dieses Kapitel beschreibt die Gestaltungsleitsätze, die bei der Planung des Systems mithilfe der
elektrischen Maschine zu berücksichtigen sind.
Kühlung und Temperaturmessung
Betreiben Sie die Maschine niemals ohne korrekt dimensioniertes und einwandfrei
funktionierendes Kühlsystem.
Montieren Sie die elektrische Maschine in der korrekten Position, siehe Kapitel Zulässige
Montageposition.
Stellen Sie beim Anschließen des Kühlsystems sicher, dass das Kühlmittel ungehindert durch
die elektrische Maschine fließen kann, wobei der Kühlmitteldurchfluss den Nennwert erreicht
oder übersteigt.
Die Kühlmitteltemperatur am Einlass der elektrischen Maschine muss kleiner oder gleich der
Nenntemperatur sein.
Detaillierte Angaben zu den Bohrungen für die Kühlflüssigkeitsanschlüsse, zum erforderlichen
Kühlmitteldurchfluss und andere technische Daten finden Sie im Produktdatenblatt. Die Nennwerte sind
dem Typenschild der Maschine zu entnehmen.
Die elektrische Maschine ist mit mindestens einem Temperaturfühler PT100 in den Wicklungen
ausgestattet. Die Anzahl der Fühler hängt von den gewählten Optionen ab. Die Temperatursignale
können über den Messanschluss der Maschine ausgelesen werden.
Sie können ein Temperatursignal an den Temperaturüberwachungskontakt am Wechselrichter (ECC1200) anschließen. Stellen Sie sicher, dass die Maschinentemperaturschutzfunktion am Wechselrichter
aktiviert ist.
Die maximal zulässige Wicklungstemperatur der elektrischen Maschine ist auf dem Typenschild und im
Datenblatt angegeben.
Merkmale des PT100-Temperaturfühlers: Widerstand 100 Ω bei einer Temperatur von 0 °C; der
Widerstand steigt um 0,385 Ω pro 1 °C Temperaturanstieg.
Wechselrichter
Die elektrische Maschine ist für die Versorgung und Steuerung durch einen für die Versorgung mit
dreiphasigem Wechselstrom geeigneten Wechselrichter vorgesehen, der in der Lage ist, die elektrische
Maschine zu steuern. Die elektrische Maschine ist nicht für den direkten Netzanschluss geeignet.
Wird die elektrische Maschine mit einem Wechselrichter eines anderen Lieferanten als Danfoss Editron
betrieben, kann die Leistung der elektrischen Maschine von den Nennwerten abweichen. Die optimale
Leistung erreicht die elektrische Maschine mit Wechselrichtern von Danfoss Editron. Diese Wechselrichter
sind:
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Gestaltungsleitsätze
•
Kompakt und leicht.
•
Flüssiggekühlt.
•
Tolerant gegenüber hohen mechanischen Vibrationen (10 G) und Erschütterungen (50 G).
•
Effizient, Wirkungsgrad >98 %.
•
Zuverlässig, keine beweglichen Komponenten.
Überschreiten Sie nicht die maximale Drehzahl der elektrischen Maschine.
EC-C1200
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L1
L2
U
V
W
-
-
L3
DC +
+
+
DC -
AUX DC +
AUX DC -
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EM-PME375
Gestaltungsleitsätze
Schematische Darstellung der Wechselrichter-Leistungsstufe
Montageaufbau
Die wichtigsten Leistungsantriebsparameter der Maschine sind auf dem Typenschild der Maschine
angegeben. Wenn Sie weitere Informationen benötigen, wenden Sie sich bitte an Ihren DanfossAnsprechpartner.
Sie können eines der Temperatursignale (vom Niederspannungssteckverbinder) an den
Temperaturüberwachungskontakt am Wechselrichter (EC-C) anschließen. Stellen Sie sicher, dass die
Maschinentemperaturschutzfunktion am Wechselrichter aktiviert ist.
Anforderungen an die Tragkonstruktion
Installieren Sie die elektrische Maschine nicht in der Nähe von oder im direkten Kontakt mit
leicht entzündlichen Stoffen. Die Oberfläche der elektrischen Maschine kann heiß sein.
Die anliegenden Gehäusevorrichtungen der elektrischen Maschine müssen sicher und ausreichend starr
sein, um Vibrationen und mechanische Ausfälle zu vermeiden. Erforderliche Maßnahmen sind zu
ergreifen, um Korrosion an der anliegenden Gehäusevorrichtung zu verhindern.
Die Tragkonstruktion der elektrischen Maschine muss es ermöglichen, die elektrische Maschine in einer
zulässigen Montageposition zu montieren, siehe Kapitel Zulässige Montagepositionen.
Der Montageplatz muss ausreichen, um die elektrische Maschine und eventuelle Zusatzbauteile zu
montieren. Angaben zur Länge und zum Durchmesser der elektrischen Maschine sind der
Produktzeichnung zu entnehmen. Die wichtigsten Abmessungen der elektrischen Maschine sind in der
nachfolgenden Abbildung angegeben (die Darstellung kann von der tatsächlichen elektrischen Maschine
abweichen).
Die elektrische Maschine hat an der Nicht-Antriebsseite ein SAE-3-Schwungradgehäuse. An der
Antriebsseite befinden sich kreisförmig angeordnete Schraubenbohrungen zur Befestigung. Siehe die
jeweils geltenden Installationsanweisungen.
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Benutzerhandbuch
EM-PME375
Gestaltungsleitsätze
Hauptabmessungen der elektrischen Maschine
Symbol Erläuterung
L
F
D
M
D
S
D
R
Rahmenlänge der elektrischen Maschine.
Durchmesser der kreisförmig angeordneten Bohrungen für die Flanschmontage.
Durchmesser der Montageschulter.
Durchmesser der Rotoranschlussfläche.
Alle anderen Abmessungen der elektrischen Maschine sind der Produktzeichnung zu entnehmen.
Wellenausrichtung und -last
Eine fehlerhafte Ausrichtung (Fehlausrichtung) kann zu einer Überlastung der Lager,
vorzeitigem Verschleiß, Vibrationen und dem Ausfall der Welle führen. Eine flexible
Kupplung kann übermäßige Fehlausrichtungen nicht kompensieren.
Die Ausrichtung zwischen Welle und Anschlusskonstruktion muss präzise erfolgen.
Eine Fehlausrichtung kann eine parallele oder winklige Fehlausrichtung oder eine Kombination aus
beidem sein. Bei einer parallelen Fehlausrichtung verlaufen die Mittellinien beider Wellen parallel, aber
versetzt. Bei einer winkligen Fehlausrichtung stehen die Wellen in einem Winkel zueinander. Die
nachfolgende Abbildung zeigt parallele und winklige Fehlausrichtung.
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