Danfoss FC 101 Design guide [de]

Download

ENGINEERING TOMORROW

Projektierungshandbuch

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

www.danfoss.de/vlt

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

1.2 Zusätzliche Materialien

1.3 Definitionen

1.4 Dokument- und Softwareversion

1.5 Zulassungen und Zertifizierungen

1.6 Sicherheit

2 Produktübersicht

2.1 Baugrößenübersicht

2.2 Elektrische Installation

2.2.1 Motoranschluss 14

2.2.2 Netzanschluss 15

2.2.3 Steuerklemmentypen 16

2.2.4 Verdrahtung der Steuerklemmen 17

2.3 Regelungsstrukturen

2.3.1 Steuerungsmodi 17

2.3.2 Steuerverfahren 19

2.3.3 Regelungsstruktur in VVC

2.3.4 Interner Stromgrenzenregler in Betriebsart VVC

2.3.5 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On) 20

2.4 Sollwertverarbeitung

2.4.1 Sollwertgrenzen 23

2.4.2 Skalierung von Festsollwerten und Bussollwerten 24

2.4.3 Skalierung von Analog- und Pulssollwerten und Istwert 24

2.4.4 Totzone um Null 25

2.5 PID-Regelung

2.5.1 PID-Drehzahlregler 28

2.5.2 PID-Prozessregler 31

2.5.3 Relevante Parameter für die Prozessregelung 32

2.5.4 Beispiel für PID-Prozessregler 33

2.5.5 Optimierung des Prozessreglers 35

2.5.6 Ziegler-Nichols-Verfahren 36

2.6 EMV-Emission und Störfestigkeit

2.6.1 Allgemeine Aspekte von EMV-Emissionen 37

2.6.2 EMV-Emission 39

2.6.3 EMV-Immunität 40

2.7 Galvanische Trennung

2.8 Erdableitstrom

Inhaltsverzeichnis

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.9 Bremsfunktionen

2.9.1 Mechanische Haltebremse 44

2.9.2 Dynamische Bremse 44

2.9.3 Auswahl des Bremswiderstands 44

2.10 Motorisolation

2.10.1 Sinusfilter 46

2.10.2 dU/dt-Filter 46

2.11 Smart Logic Controller

2.12 Extreme Betriebszustände

2.12.1 Thermischer Motorschutz 48

3 Anwendungsbeispiele

3.1 Einführung

3.1.1 Drehgeberverbindung 49

3.1.2 Drehgeberrichtung 49

3.1.3 Frequenzumrichtersystem mit Rückführung 49

3.2 Anwendungsbeispiele

3.2.1 AMA 50

3.2.2 Drehzahl 50

3.2.3 Start/Stopp 51

3.2.4 Externe Alarmquittierung 52

3.2.5 Motorthermistor 52

3.2.6 SLC 52

4 Safe Torque Off (STO)

5 RS485 Installation und Konfiguration

5.1 Einführung

5.1.1 Übersicht 55

5.1.2 Netzwerkverbindung 56

5.1.3 Hardware-Konfiguration 56

5.1.4 Parametereinstellungen für ModbusKommunikation 56

5.1.5 EMV-Schutzmaßnahmen 56

5.2 Frequenzumrichter-Protokoll

5.2.1 Übersicht 56

5.2.2 Frequenzumrichter mit Modbus RTU 57

5.3 Netzwerkkonfiguration

5.4 Aufbau der Telegrammblöcke für Frequenzumrichter-Protokoll

5.4.1 Inhalt eines Zeichens (Byte) 57

5.4.2 Telegrammaufbau 57

5.4.3 Telegrammlänge (LGE) 58

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

5.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR) 58

5.4.5 Datensteuerbyte (BCC) 58

5.4.6 Das Datenfeld 58

5.4.7 Das PKE-Feld 58

5.4.8 Parameternummer (PNU) 59

5.4.9 Index (IND) 59

5.4.10 Parameterwert (PWE) 59

5.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte Datentypen 59

5.4.12 Umwandlung 60

5.4.13 Prozesswörter (PCD) 60

5.5 Beispiele

5.5.1 Schreiben eines Parameterwerts 60

5.5.2 Lesen eines Parameterwertes 60

5.6 Modbus RTU

5.6.1 Was der Anwender bereits wissen sollte 61

5.6.2 Übersicht 61

5.6.3 Frequenzumrichter mit Modbus RTU 61

5.7 Netzwerkkonfiguration

5.8 Aufbau der Modbus RTU-Telegrammblöcke

5.8.1 Einführung 62

5.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau 62

5.8.3 Start-/Stoppfeld 62

5.8.4 Adressfeld 62

5.8.5 Funktionsfeld 63

5.8.6 Datenfeld 63

5.8.7 CRC-Prüffeld 63

5.8.8 Adressieren von Einzelregistern 63

5.8.9 Steuern des Frequenzumrichters 65

5.8.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes 65

5.8.11 Modbus-Ausnahmecodes 65

5.9 Zugriff auf Parameter

5.9.1 Parameterverarbeitung 66

5.9.2 Datenspeicherung 66

5.9.3 IND (Index) 66

5.9.4 Textblöcke 66

5.9.5 Umrechnungsfaktor 66

5.9.6 Parameterwerte 66

5.10 Beispiele

5.10.1 Spulenzustand lesen (01 Hex) 67

5.10.2 Einzelne Spule erzwingen/schreiben (05 Hex) 67

Inhaltsverzeichnis

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

5.10.3 Mehrere Spulen zwangsetzen/schreiben (0F Hex) 67

5.10.4 Halteregister lesen (03 Hex) 68

5.10.5 Voreingestelltes, einzelnes Register (06 Hex) 68

5.10.6 Voreingestellte multiple Register (10 Hex) 69

5.11 Danfoss Frequenzumrichter-Steuerprofil

5.11.1 Steuerwort gemäß Frequenzumrichter-Profil (8-10 Protokoll = FC-Profil) 69

5.11.2 Zustandswort gemäß FC-Profil (STW) 71

5.11.3 Bus-Drehzahlsollwert 72

6 Typencode und Auswahl

6.1 Typencode

6.2 Bestellnummern: Optionen, Zubehör und Ersatzteile

6.3 Bestellnummern: Bremswiderstände

6.3.1 Bestellnummern: Bremswiderstände 10 % 75

6.3.2 Bestellnummern: Bremswiderstände 40 % 77

6.4 Bestellnummern: Sinusfilter

6.5 Bestellnummern: dU/dt-Filter

6.6 Bestellnummern: Externe EMV-Filter

7 Technische Daten

7.1 Elektrische Daten

7.2 Netzversorgung

7.3 Motorausgang und Motordaten

7.4 Umgebungsbedingungen

7.5 Kabelspezifikationen

7.6 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

7.7 Anzugsdrehmomente für Anschlüsse

7.8 Sicherungen und Trennschalter

7.9 Wirkungsgrad

7.10 Störgeräusche

7.11 dU/dt-Bedingungen

7.12 Besondere Betriebsbedingungen

7.12.1 Manuelle Leistungsreduzierung 92

7.12.2 Automatische Leistungsreduzierung 95

7.13 Baugrößen, Nennleistungen und Abmessungen

Index

Einführung Projektierungshandbuch

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

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 Steuerungs- und Überwachungssysteme für Motoren. Detaillierte Informationen bezüglich Betrieb, Anforderungen und Empfehlungen für die Systemintegration sind ebenfalls enthalten. Zudem enthält das Handbuch Informationen zur Eingangsleistung, dem Ausgang für die Motorsteuerung und Umgebungsbedingungen zum Betrieb des Frequenzumrichters.

Ebenfalls enthalten sind:

Sicherheitsmerkmale.

•

Überwachung der Fehlerbedingung.

•

Berichtsfunktionen zur Betriebsbereitschaft

•

Serielle Kommunikationsfunktionen.

•

Programmierbare Optionen und Merkmale.

•

Projektierungsdetails wie Standortanforderungen, Kabel, Sicherungen, Steuerkabel, Größe und Gewicht von Geräten und weitere kritische Informationen, die zur Planung der Systemintegration erforderlich sind, können Sie dem Handbuch ebenfalls entnehmen.

Die Verfügbarkeit aller detaillierten Produktinformationen in der Projektierungsphase ist für die Entwicklung einer ausgereiften Anlage mit optimaler Funktionalität und Effizienz sehr hilfreich.

Definitionen

1.3

1.3.1 Frequenzumrichter

Motorfreilauf

Die Motorwelle dreht im Motorfreilauf. Kein Drehmoment am Motor.

VLT,MAX

Maximaler Ausgangsstrom.

VLT,N

Vom Frequenzumrichter gelieferter Ausgangsnennstrom.

VLT,MAX

Maximale Ausgangsspannung.

1.3.2 Eingang

Steuerbefehle

Sie können den angeschlossenen Motor über das LCP und die Digitaleingänge starten und stoppen. Die Funktionen sind in zwei Gruppen unterteilt.

Funktionen in Gruppe 1 haben eine höhere Priorität als Funktionen in Gruppe 2.

Gruppe 1 Präziser Stopp, Freilauf- und Resetstopp, präziser

Stopp und Freilaufstopp, Schnellstopp, DC-Bremse, Stopp und [AUS].

Gruppe 2 Start, Puls-Start, Reversierung, Start +

Reversierung, Festdrehzahl JOG und Ausgangsfrequenz speichern.

Tabelle 1.1 Funktionsgruppen

1 1

VLT® ist eine eingetragene Marke.

Zusätzliche Materialien

1.2

Es stehen weitere Materialien bereit, die Ihnen helfen, die Bedienung und Programmierung des Frequenzumrichters zu verstehen:

VLT® Midi Drive FC 280 Bedienungsanleitung,

•

enthält Informationen zu Installation, Inbetriebnahme, Anwendung und Wartung des Frequenzumrichters.

Das VLT® Midi Drive FC 280 Programmierhandbuch

•

enthält Informationen über die Programmierung und vollständige Parameterbeschreibungen.

Zusätzliche Veröffentlichungen und Handbücher sind bei Danfoss erhältlich. Siehe drives.danfoss.de/knowledge-center/ technical-documentation/ für Auflistungen.

1.3.3 Motor

Motor läuft

An der Antriebswelle erzeugtes Drehmoment und Drehzahl von 0 UPM bis zur maximalen Drehzahl des Motors.

JOG

Motorfrequenz bei aktivierter Funktion Festdrehzahl JOG (über Digitalklemmen oder Bus).

Motorfrequenz.

MAX

Maximale Motorfrequenz.

MIN

Minimale Motorfrequenz.

M,N

Motornennfrequenz (Typenschilddaten).

Motorstrom (Istwert).

175ZA078.10

Kippgrenze

Drehzahi

Moment

Einführung

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

M,N

1.3.4 Sollwerteinstellung

Motornennstrom (Typenschilddaten).

M,N

Motornenndrehzahl (Typenschilddaten).

Synchrone Motordrehzahl.

2 × Parameter 1−23 × 60s

ns=

slip

Parameter 1−39

Motorschlupf.

M,N

Motornennleistung (Typenschilddaten in kW oder HP).

M,N

Nenndrehmoment (Motor).

Momentanspannung des Motors.

M,N

Motornennspannung (Typenschilddaten).

Losbrechmoment

Analogsollwert

Ein Sollwertsignal an den Analogeingängen 53 oder 54 (Spannung oder Strom).

Binärsollwert

Ein über die serielle Kommunikationsschnittstelle übertragenes Signal.

Festsollwert

Ein definierter Festsollwert, einstellbar zwischen -100 % und +100 % des Sollwertbereichs. Sie können bis zu 8 Festsollwerte über die Digitaleingänge auswählen. Sie können bis zu 4 Festsollwerte über den Bus auswählen.

Pulssollwert

Ein an die Digitaleingänge übertragenes Pulsfrequenzsignal (Klemme 29 oder 33).

Ref

MAX

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 Maximaler Sollwert eingestellte maximale Sollwert.

Ref

MIN

Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 0 % (normalerweise 0 V, 0 mA, 4 mA) und dem resultierenden Sollwert. Der in Parameter 3-02 Minimaler Sollwert eingestellte minimale Sollwert.

Abbildung 1.1 Losbrechmoment

VLT

Der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters ist definiert als das Verhältnis zwischen Leistungsabgabe und Leistungsaufnahme.

Einschaltsperrbefehl

Ein Startdeaktivierungsbefehl, der zu den Steuerbefehlen in Gruppe 1 gehört. Nähere Angaben finden Sie unter Tabelle 1.1.

Stoppbefehl

Ein Stoppbefehl, der zu den Steuerbefehlen in Gruppe 1 gehört. Nähere Angaben finden Sie unter Tabelle 1.1.

1.3.5 Verschiedenes

Analogeingänge

Die Analogeingänge können verschiedene Funktionen des Frequenzumrichters steuern.

Es gibt zwei Arten von Analogeingängen:

Eingangsstrom: 0–20 mA und 4–20 mA.

•

Spannungseingang: 0–10 V DC.

•

Analogausgang

Die Analogausgänge können ein Signal von 0-20 mA oder 4-20 mA ausgeben.

Automatische Motoranpassung, AMA

Die AMA ist ein Testalgorithmus, der die elektrischen Parameter des angeschlossenen Motors im Stillstand misst.

Bremswiderstand

Der Bremswiderstand kann die bei generatorischer Bremsung erzeugte Bremsleistung aufnehmen. Während generatorischer Bremsung erhöht sich die Zwischenkreisspannung. Ein Bremschopper stellt sicher, dass die generatorische Energie an den Bremswiderstand übertragen wird.

Konstantmoment (CT)-Kennlinie

Konstantmomentkennlinie; wird für Anwendungen wie Förderbänder, Verdrängungspumpen und Kräne eingesetzt.

Einführung Projektierungshandbuch

Digitaleingänge

Die Digitaleingänge können verschiedene Funktionen des Frequenzumrichters steuern.

Digitalausgänge

Der Frequenzumrichter verfügt über zwei programmierbare Ausgänge, die ein 24 V-DC-Signal (max. 40 mA) liefern können.

DSP

Digitaler Signalprozessor.

ETR

Das elektronische Thermorelais ist eine Berechnung der thermischen Belastung auf Grundlage der aktuellen Belastung und Zeit. Damit lässt sich die Motortemperatur schätzen.

Frequenzumrichter-Standardbus

Schließt RS485-Bus mit FC-Protokoll oder MC-Protokoll ein. Siehe Parameter 8-30 Protocol.

Initialisierung

Eine Initialisierung (Parameter 14-22 Operation Mode) stellt die Werkseinstellungen des Frequenzumrichters wieder her.

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 Bedienteil dient zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das LCP ist abnehmbar. Mithilfe des optionalen Einbausatzes können Sie die Bedieneinheit bis zu 3 m (9,8 ft) vom Frequenzumrichter entfernt an einer Schaltschranktür anbringen.

LCP 101

Das numerische Bedienteil dient zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das Display ist numerisch und die Bedieneinheit dient der Anzeige von Prozesswerten. Das LCP 101 verfügt über Funktionen zum Speichern und Kopieren.

LCP 102

Das grafische Bedienteil dient zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das Display ist grafisch und die Bedieneinheit dient der Anzeige von Prozesswerten. Das LCP 102 verfügt über Funktionen zum Speichern und Kopieren.

lsb

Steht für „Least Significant Bit“, bei binärer Codierung das Bit mit der niedrigsten Wertigkeit.

msb

Steht für „Most Significant Bit“; bei binärer Codierung das Bit mit der höchsten Wertigkeit.

MCM

Steht für Mille Circular Mil; eine amerikanische Maßeinheit für den Leitungsquerschnitt. 1 MCM = 0,5067 mm2.

Online-/Offline-Parameter

Änderungen der Online-Parameter werden sofort nach Änderung des Datenwertes aktiviert. Drücken Sie [OK], um die Änderungen der Offline-Parameter zu aktivieren.

PID-Prozess

Der PID-Regler sorgt durch eine Anpassung der Ausgangsfrequenz an die wechselnde Last für eine Aufrechterhaltung von Drehzahl, Druck und Temperatur.

PCD

Process Control Data (Prozessregelungsdaten).

PFC

Korrektur Leistungsfaktor.

Aus- und Einschaltzyklus

Schalten Sie die Netzversorgung aus, bis das Display (LCP) dunkel ist. Schalten Sie die Spannungsversorgung anschließend wieder ein.

Leistungsfaktor

Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis zwischen I1 und I

Leistungs− faktor = 

Für FC 280 Frequenzumrichter ist

Leistungs− faktor = 

3xUxI1cosϕ1

3xUxI

EFF

cosϕ

I1xcosϕ1

 = 

EFF

1 = 1, deshalb:



EFF

eff

Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequenzumrichter die Netzversorgung belastet. Je niedriger der Leistungsfaktor, desto höher der I

bei

eff

gleicher kW-Leistung.

I

EFF

= 

 + I

 + I

 + .. + I

Darüber hinaus weist ein hoher Leistungsfaktor darauf hin, dass der Oberschwingungsstrom sehr niedrig ist. Die eingebauten DC-Spulen (T2/T4) und PFC (S2) erzeugen einen hohen Leistungsfaktor und reduzieren dadurch die Netzbelastung.

Pulseingang/Inkrementalgeber

Ein externer digitaler Impulsgeber für Istwertinformationen über die Motordrehzahl. Der Drehgeber kommt in Anwendungen zum Einsatz, bei denen eine große Genauigkeit bei der Drehzahlregelung erforderlich ist.

Fehlerstromschutzschalter

Fehlerstromschutzschalter.

Parametersatz

Sie können die Parametereinstellungen in vier Parametersätzen speichern. Sie können zwischen den vier Parametersätzen wechseln oder einen Satz bearbeiten, während ein anderer Satz gerade aktiv ist.

SFAVM

Akronym für den Schaltmodus „Statorfluss-orientierte asynchrone Vektormodulation“.

Schlupfausgleich

Der Frequenzumrichter gleicht den belastungsabhängigen Motorschlupf aus, indem er unter Berücksichtigung des Motorersatzschaltbildes und der gemessenen Motorlast die

1 1

Einführung

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Ausgangsfrequenz anpasst (nahezu konstante Motordrehzahl).

Smart Logic Control (SLC)

Die SLC ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen, die ausgeführt werden, wenn der Smart Logic Controller die zugeordneten benutzerdefinierter Ereignisse als „wahr“ ermittelt (Parametergruppe 13-** Smart Logic Control).

STW (ZSW)

Zustandswort

THD

Total Harmonic Distortion ist die gesamte Spannungsverzerrung, die sich aus der Addition der einzelnen Oberschwingungen ergibt.

Thermistor

Ein temperaturabhängiger Widerstand, mit dem die Temperatur des Frequenzumrichters oder des Motors überwacht wird.

Abschaltung

Die Abschaltung ist ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt. Beispiele für Fehlersituationen:

Der Frequenzumrichter ist einer Überspannung

•

ausgesetzt.

Der Frequenzumrichter schützt den Motor, den

•

Prozess oder die Installation.

Der Neustart wird verzögert, bis die Fehlerursache behoben wurde und der Alarmzustand über die [Reset]Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt das Quittieren automatisch (durch vorherige Programmierung). Sie dürfen die Abschaltung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.

Abschaltblockierung

Die Abschaltblockierung ist ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, in denen der Frequenzumrichter aus Sicherheitsgründen abschaltet und ein manueller Eingriff erforderlich ist. Beispiel: Ein Kurzschluss am Ausgang löst Abschaltblockierung aus. 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). Sie dürfen die Abschaltblockierung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.

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 Voltage Vector Control (VVC+) eine verbesserte Dynamik und Stabilität der Motordrehzahl in Bezug auf Änderungen des Last-Drehmoments.

60° AVM

Siehe den Schaltmodus 60° asynchrone Vektormodulation.

1.4 Dokument- und Softwareversion

Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert. Alle Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Tabelle 1.2 zeigt die Dokumentenversion und die entsprechende Softwareversion an.

Ausgabe Anmerkungen

MG07B3

Tabelle 1.2 Dokument- und Softwareversion

Weitere Informationen zu POWERLINK und Softwareaktualisierung.

Software-

version

1.3

1.5 Zulassungen und Zertifizierungen

Frequenzumrichter werden in Übereinstimmung mit den in diesem Abschnitt beschriebenen Richtlinien konstruiert.

1.5.1 CE-Zeichen

Das CE-Zeichen (Communauté Européenne) zeigt an, dass der Hersteller des Produkts alle relevanten EU-Richtlinien einhält.

Die geltenden EU-Richtlinien zu Ausführung und Konstruktion des Frequenzumrichters sind:

Die Niederspannungsrichtlinie.

•

Die EMV-Richtlinie.

•

Die Maschinenrichtlinie (für Geräte mit

•

integrierter Sicherheitsfunktion).

Die CE-Kennzeichnung soll für einen freien Handel zwischen der EG und Mitgliedsstaaten der EFTA (Europäische Freihandelsassoziation) innerhalb der EWE technische Barrieren beseitigen. Über die Qualität eines Produkts sagt die CE-Kennzeichnung nichts aus. Auch gibt sie keinen Aufschluss zu technischen Spezifikationen.

1.5.2 Niederspannungsrichtlinie

Frequenzumrichter werden als elektronische Komponenten klassifiziert und müssen in Übereinstimmung mit der Niederspannungsrichtlinie die CE-Kennzeichnung tragen. Die Richtlinie gilt für alle elektrischen Geräte in den Spannungsbereichen 50–1000 V AC und 75–1500 V DC.

Die Richtlinie schreibt vor, dass aufgrund der Konstruktion der Betriebsmittel bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsgemäßen Verwendung die Sicherheit von Menschen und Nutztieren sowie die Erhaltung von Sachwerten gewährleistet sind. Danfoss CE-Kennzeichnungen sind mit der Niederspan-

Einführung Projektierungshandbuch

nungsrichtlinie konform und Danfoss liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung.

1.5.3 EMV-Richtlinie

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bedeutet, dass elektromagnetische Störungen zwischen Geräten deren Leistung nicht beeinträchtigt. Die grundlegende Schutzanforderung der EMV-Richtlinie 2014/30/EU gibt vor, dass Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen verursachen oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann, bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsgemäßen Verwendung so ausgelegt sein müssen, dass ihre erreichten elektromagnetischen Störungen begrenzt sind und die Betriebsmittel eine bestimmte Störfestigkeit aufweisen.

Ein Frequenzumrichter kann als Stand-alone-Gerät oder als Teil einer komplexeren Anlage eingesetzt werden. In jedem dieser Fälle müssen die Gehäuse mit der CEKennzeichnung versehen sein. Anlagen müssen nicht über eine CE-Kennzeichnung verfügen, jedoch den grundlegenden Schutzanforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen.

Im Falle einer Wiederausfuhr ist der Exporteur dafür verantwortlich, die Einhaltung aller geltenden Exportkontrollvorschriften sicherzustellen.

1.6 Sicherheit

Frequenzumrichter enthalten Hochspannungskomponenten und können bei unsachgemäßer Handhabung tödliche Verletzungen verursachen. Nur qualifiziertes Fachpersonal darf das Gerät installieren oder bedienen. Reparaturarbeiten dürfen erst erfolgen, wenn der Frequenzumrichter vom Netz getrennt und der festgelegte Zeitraum für die Entladung gespeicherter elektrischer Energie verstrichen ist.

Weitere Informationen entnehmen Sie dem Produkthandbuch, das dem Gerät bei Lieferung beiliegt und online verfügbar ist unter:

Entladezeit.

•

Detaillierte Sicherheitshinweise und Warnungen.

•

Für einen sicheren Betrieb des Frequenzumrichters ist die strikte Befolgung von Sicherheitsmaßnahmen und hinweisen unbedingt erforderlich.

1 1

1.5.4 UL-Konformität

UL-gelistet

Abbildung 1.2 UL

Angewendete Normen und Konformität für STO

Zur Verwendung der Funktion „Safe Torque Off“ an den Klemmen 37 und 38 müssen Sie alle Sicherheitsbestimmungen in einschlägigen Gesetzen, Vorschriften und Richtlinien erfüllen. Die integrierte STO-Funktion erfüllt folgende Normen:

IEC/EN 61508:2010, SIL2

•

IEC/EN 61800-5-2:2007, SIL2

•

IEC/EN 62061:2015, SILCL von SIL2

•

EN ISO 13849-1:2015, Kategorie 3 PL d

•

Frequenzumrichter können regionalen und/oder nationalen Exportkontrollvorschriften unterliegen.

Frequenzumrichter, die Exportkontrollvorschriften unterliegen, sind mit einer ECCN-Nummer gekennzeichnet.

Die ECCN-Nummer finden Sie in den Dokumenten, die Sie mit dem Frequenzumrichter erhalten.

130BA870.10

130BA809.10

130BA810.10

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2 Produktübersicht

2.1 Baugrößenübersicht

Die Baugröße hängt von der Leistung ab. Informationen zu den Abmessungen finden Sie in Kapitel 7.13 Baugrößen, Nennleis- tungen und Abmessungen.

Baugröße K1 K2 K3 K4 K5

Gehäuseschutzart Leistungsbereich [kW (HP)] 3-phasig 380–480 V Leistungsbereich [kW (HP)] 3-phasig 200–240 V Leistungsbereich [kW (HP)] , einphasig 200–240 V

1) IP21 ist für einige Varianten des VLT® Midi Drive FC 280 erhältlich. Durch die Montage der IP21-Bausatzoptionen können Sie alle Leistungsgrößen zu IP21 aufrüsten.

Tabelle 2.1 Baugrößen

IP20 IP20 IP20 IP20 IP20

0,37–2,2 (0,5–3,0) 3,0–5,5 (5,0–7,5) 7,5 (10) 11–15 (15–20) 18,5–22 (25–30)

0,37–1,5 (0,5–2,0) 2,2 (3,0) 3,7 (5,0) – –

0,37–1,5 (0,5–2,0) 2,2 (3,0) – – –

Die Baugröße ist im gesamten Handbuch ein Indikator, da sich die Verfahren und Komponenten der Frequenzumrichter je nach physischer Größe unterscheiden.

Suchen Sie die Baugröße mithilfe der folgenden Schritte:

1. Entnehmen Sie dem Typencode auf dem Typenschild die folgenden Informationen. Siehe Abbildung 2.1.

1a Produktgruppe und Frequenzumrichterserie (Zeichen 1–6), zum Beispiel FC 280.

1b Nennleistung (Zeichen 7-10), zum Beispiel PK37.

1c Nennspannung (Phasen und Netzspannung) (Zeichen 11–12), zum Beispiel T4.

2. Entnehmen Sie Tabelle 2.2 die Nennleistung und Nennspannung, und schlagen Sie die Baugröße von FC 280 nach.

130BF709.10

VLT

MADE IN

DENMARK

T/C: FC-280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX

0.37kW 0.5HP IN: 3x380-480V 50/60Hz, 1.2/1.0A OUT: 3x0-Vin 0-500Hz, 1.2/1.1A IP20

P/N: 134U2184 S/N: 000000G000

Midi Drive www.danfoss.com

CAUTION / ATTENTION:

WARNING / AVERTISSEMENT:

See manual for special condition/mains fuse Voir manual de conditions speciales/fusibles

Enclosure: See manual 5AF3 E358502 IND.CONT.EQ.

Stored charge, wait 4 min. Charge r

siduelle, attendez 4 min.

US LISTED

www.tuv.com

ID 0600000000

Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark

1 2 3

Produktübersicht Projektierungshandbuch

1 Produktgruppe und Frequenzumrichterserie 2 Nennleistung 3 Nennspannung (Phasen und Netzspannung)

Abbildung 2.1 Verwendung des Typenschilds zum Suchen der Baugröße

2 2

Nennleistung in

Typenschild

Leistung

[kW (HP)]

PK37 0,37 (0,5) PK55 0,55 (0,75) PK75 0,75 (1,0) P1K1 1,1 (1,5) P1K5 1,5 (2,0) P2K2 2,2 (3,0) P3K0 3 (4,0) P4K0 4 (5,0) P5K5 5,5 (7,5) P7K5 7,5 (10) K3 K3T4 P11K 11 (15) P15K 15 (20) P18K 18,5 (25) P22K 22 (30) PK37 0,37 (0,5) PK55 0,55 (0,75) PK75 0,75 (1,0) P1K1 1,1 (1,5) P1K5 1,5 (2,0) P2K2 2,2 (3,0) K2 K2T2 P3K7 3,7 (5,0) K3 K3T2 PK37 0,37 (0,5) PK55 0,55 (0,75) PK75 0,75 (1,0) P1K1 1,1 (1,5) P1K5 1,5 (2,0) P2K2 2,2 (3,0) K2 K2S2

Tabelle 2.2 Baugröße von FC 280

Nennspannung in

Typenschild

Phasen und Netzspannung Baugröße

T4 Dreiphasig 380-480 V

T2 Dreiphasig 200-240 V

S2 Einphasig 200-240 V

Frequenzum-

richter

K1 K1T4

K2 K2T4

K4 K4T4

K5 K5T4

K1 K1T2

K1 K1S2

Power input

Switch mode

power supply

Motor

Analog output

interface

(PNP) = Source (NPN) = Sink

ON = Terminated OFF = Open

Brake resistor

91 (L1/N) 92 (L2/L) 93 (L3)

50 (+10 V OUT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM digital/analog I/O)

0/4−20 mA

12 (+24 V OUT)

13 (+24 V OUT)

18 (D IN)

10 V DC 15 mA 100 mA

+ - + -

(U) 96 (V) 97

(W) 98

(PE) 99

(A OUT) 42

(P RS485) 68

(N RS485) 69

(COM RS485) 61

0 V

5 V

S801

0/4−20 mA

RS485

+10 V DC

0−10 V DC

24 V DC

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

19 (D IN)

24 V (NPN) 0 V (PNP)

27 (D IN/OUT)

24 V

0 V

0 V (PNP)

24 V (NPN)

29 (D IN)

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

33 (D IN)

32 (D IN)

38 (STO2)

37 (STO1)

P 5-00

(+DC/R+) 89

(R-) 81

0−10 V DC

(-DC) 88

RFI

0 V

250 V AC, 3 A

Relay 1

130BE202.18

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.2 Elektrische Installation

Dieser Abschnitt enthält eine Beschreibung zum Anschluss des Frequenzumrichters.

Abbildung 2.2 Anschlussdiagramm des Grundgeräts

A = analog, D = digital

1) Der integrierte Bremschopper ist nur für 3-phasige Einheiten erhältlich.

2) Sie können Klemme 53 auch als Digitaleingang verwenden.

3) Sie können den Schalter S801 (DC-Bus-Zwischenkreisklemmen) verwenden, um für die serielle RS485-Schnittstelle (Klemmen 68 und 69) die integrierten Busabschlusswiderstände zu aktivieren.

4) Kapitel 4 Safe Torque Off (STO) zeigt die richtige STO-Verdrahtung.

5) Der S2-Frequenzumrichter (Single-Phase 200–240 V) unterstützt nicht Zwischenkreiskopplungsanwendungen.

130BF228.10

L1 L2 L3

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2 2

1 SPS 10 Netzkabel (ungeschirmt) 2

Minimum 16 mm2 (6 AWG) Ausgleichskabel 3 Steuerleitungen 12 Kabelisolierung, abisoliert 4 Mindestens 200 mm (656 ft) zwischen Steuerleitungen,

Motorkabeln und Netzkabeln. 5 Netzversorgung 14 Bremswiderstand 6 Freiliegende (nicht lackierte) Oberfläche 15 Metallkasten 7 Sternscheiben 16 Anschluss zum Motor 8 Anschlusskabel für Bremse (abgeschirmt) 17 Motor 9 Motorkabel (abgeschirmt) 18 EMV-Kabelverschraubung

Abbildung 2.3 Typische elektrische Verbindung

11 Ausgangsschütz usw.

13 Gemeinsame Erdsammelschiene. Beachten Sie nationale und

örtliche Vorschriften für die Schaltschrankerdung.

130BD531.10

Produktübersicht

2.2.1 Motoranschluss

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

WARNUNG

INDUZIERTE SPANNUNG!

Induzierte Spannung durch nebeneinander verlegte Motorkabel kann Gerätekondensatoren auch dann aufladen, wenn die Geräte abgeschaltet und verriegelt sind. Die Nichtbeachtung der Empfehlung zum separaten Verlegen von Motorkabeln oder zur Verwendung von abgeschirmten Kabeln kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen!

Verlegen Sie Motorkabel getrennt.

•

Verwenden Sie abgeschirmte Kabel.

•

Befolgen Sie bezüglich der Kabelquerschnitte

•

örtliche und nationale Vorschriften. Maximale Kabelquerschnitte siehe Kapitel 7.1 Elektrische Daten.

Befolgen Sie die Anforderungen des Motorhers-

•

tellers an die Motorkabel.

Kabeleinführungen für Motorkabel oder

•

Bodenplatten mit Durchführungen sind am Unterteil von Frequenzumrichtern mit Schutzart IP21 (NEMA Typ 1) vorgesehen.

Schließen Sie kein Anlass- oder Polwechselgerät

•

(z. B. Dahlander-Motor oder Asynchron-Schleifringläufermotor) zwischen Frequenzumrichter und Motor an.

Vorgehensweise

1. Isolieren Sie einen Abschnitt der äußeren Kabelisolierung ab. Empfohlene Länge beträgt 10–15 mm.

2. Positionieren Sie das abisolierte Kabel unter der Kabelschelle, um eine mechanische Befestigung und elektrischen Kontakt zwischen Kabelschirm und Erde herzustellen.

3. Schließen Sie das Erdungskabel gemäß den Erdungsanweisungen im Kapitel Erdung der VLT

Midi DriveFC 280 Bedienungsleitung an die nächstgelegene Erdungsklemme an. Siehe Abbildung 2.4.

4. Schließen Sie die 3 Phasen des Motorkabels an die Klemmen 96 (U), 97 (V) und 98 (W) an (siehe Abbildung 2.4).

5. Ziehen Sie die Klemmen gemäß den Anzugsdrehmomenten in Kapitel 7.7 Anzugsdrehmomente für Anschlüsse an.

Abbildung 2.4 Motoranschluss

Die Netz-, Motor- und Erdanschlüsse für 1-phasige und 3phasige Frequenzumrichter sind jeweils in Abbildung 2.5, Abbildung 2.6 und Abbildung 2.7 aufgeführt. Die jeweiligen Konfigurationen ändern sich je nach Gerätetypen und optionaler Ausrüstung.

HINWEIS

Bei Motoren ohne Phasentrennpapier oder eine geeignete Isolation, welche für den Betrieb an einem Zwischenkreisumrichter benötigt wird, müssen Sie einen Sinusfilter am Ausgang des Frequenzumrichters vorsehen.

130BE232.11

130BE231.11

130BE804.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2 2

Abbildung 2.5 Netz-, Motor- und Erdanschluss für 1-phasige Einheiten (K1, K2)

Abbildung 2.6 Netz-, Motor- und Erdanschluss für 3-phasige Einheiten (K1, K2, K3)

Abbildung 2.7 Netz-, Motor- und Erdanschluss für 3-phasige Einheiten (K4, K5)

2.2.2 Netzanschluss

Wählen Sie die Querschnitte der Kabel anhand

•

des Eingangsstroms des Frequenzumrichters. Angaben zum maximalen Kabelquerschnitt finden Sie in Kapitel 7.1 Elektrische Daten.

Befolgen Sie bezüglich der Kabelquerschnitte

•

örtliche und nationale Vorschriften.

Vorgehensweise

1. Schließen Sie die Netzkabel an die Klemmen N und L für 1-phasige Einheiten (siehe Abbildung 2.5) oder an die Klemmen L1, L2 und L3 für 3-phasige Einheiten (siehe Abbildung 2.6 und Abbildung 2.7) an.

2. Schließen Sie je nach Konfiguration der Geräte die Eingangsleistung an die Netzeingangsklemmen oder den Netztrennschalter an.

3. Erden Sie das Kabel gemäß den Erdungsanweisungen im Kapitel Erdung der VLT® Midi DriveFC

280 Bedienungsleitung.

4. Versorgt ein IT-Netz, eine potenzialfreie Dreieckschaltung oder ein TT/TN-S-Netz mit geerdetem Zweig (geerdete Dreieckschaltung) den Frequenzumrichter, so stellen Sie sicher, dass die Schraube des EMV-Filters entfernt wird. Durch das Entfernen der Schraube des EMV-Filters verhindern Sie Schäden am Zwischenkreis und

130BE212.10

1 2

130BE214.10

37 38 12 13 18 19 27 29 32 33 61

42 53 54 50 55

68 69

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

verringern die Erdungskapazität gemäß IEC 61800-3 (siehe Abbildung 7.13, die Schraube des EMV-Filters befindet sich an der Seite des

Frequenzumrichters).

2.2.3 Steuerklemmentypen

Abbildung 2.8 zeigt die steckbaren Anschlüsse des Frequenzumrichters. Tabelle 2.3 und Tabelle 2.4 fasst Klemmenfunktionen und Werkseinstellungen zusammen.

Abbildung 2.8 Anordnung der Steuerklemmen

Abbildung 2.9 Klemmennummern

Nähere Angaben zu Klemmenspezifikationen finden Sie in Kapitel 7.6 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten .

Anschluss Parameter

Digital-E/A, Puls-E/A, Drehgeber

12, 13 – +24 V DC

Parameter 5-10

Klemme 18

Digitaleingang

Parameter 5-11

Klemme 19

Digitaleingang

Werksein-

stellung

[8] Start

[10] Reversierung

Beschreibung

24-V-DC-Versorgungsspannung. Maximaler Ausgangsstrom von 100 mA für alle 24-V-Lasten.

Digitaleingänge.

Anschluss Parameter

Parameter 5-01

Klemme 27

Funktion

Parameter 5-12

37, 38 – STO

50 – +10 V DC

Klemme 27

Digitaleingang

Parameter 5-30

Klemme 27

Digitalausgang

Parameter 5-13

Klemme 29

Digitaleingang

Parameter 5-14

Klemme 32

Digitaleingang

Parameter 5-15

Klemme 33

Digitaleingang

Analogeingänge/-ausgänge

Parameter 6-91

Klemme 42

Analogausgang

Parameter-

gruppe 6-1*

Analogeingang

Parameter-

gruppe 6-2*

Analogeingang

Werksein-

stellung

Digitaleingang [2] Motorfreilauf (inv.) Digitalausgang [0] Ohne Funktion [14] Festdrehzahl JOG

[0] Ohne Funktion

–

Beschreibung

Lässt sich als Digitaleingang, Digitalausgang oder Pulsausgang wählen. Die Werkseinstellung ist Digitaleingang.

Digitaleingang.

Digitaleingang, 24V-Drehgeber. Sie können Klemme 33 als Pulseingang verwenden.

Funktionale Sicherheitseingänge.

Programmierbarer Analogausgang. Das Analogsignal liefert 0 .. 20 mA oder 4 .. 20 mA bei maximal 500 Ω. Sie können die Klemmen auch als Digitalausgänge konfigurieren. 10-V-DC-Versorgungsspannung am Analogausgang. Maximal 15 mA, in der Regel für Potenziometer oder Thermistor verwendet. Analogeingang. Nur die Einstellung Spannung wird unterstützt. Sie können diesen auch als Digitaleingang verwenden. Analogeingang. Programmierbar für Spannung oder Strom.

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Anschluss Parameter

55 – –

Tabelle 2.3 Klemmenbeschreibung – Digitaleingänge/-ausgänge, Analogeingänge/-ausgänge

Anschluss Parameter

Serielle Kommunikation

61 – –

Parameter-

68 (+)

69 (-)

01, 02, 03

Tabelle 2.4 Klemmenbeschreibungen – Serielle Schnittstelle

gruppe 8-3* Ser.

FC-Schnittst.

Parameter-

gruppe 8-3* Ser.

FC-Schnittst.

Parameter 5-40

Relaisfunktion

Werksein-

stellung

Werkseinstellung

Relais

[1] Steuer. bereit

Beschreibung

Bezugspotential für Digital- und Analogeingänge.

Beschreibung

Integrierter RCFilter für Kabelabschirmung. Dient NUR zum Anschluss der Abschirmung bei EMV-Problemen. RS485-Schnitt-

–

stelle. Ein Schalter auf der Steuerkarte dient zum Zuschalten des Abschlusswiderstands.

WechselkontaktRelaisausgang. Diese Relais befinden sich je nach Konfiguration und Größe des Frequenzumrichters an verschiedenen Positionen. Verwendbar für Wechsel- oder Gleichspannung sowie ohmsche oder induktive Lasten.

2.2.4 Verdrahtung der Steuerklemmen

Steuerklemmenanschlüsse am Frequenzumrichter sind steckbar und ermöglichen so eine einfache Installation (siehe Abbildung 2.8).

Details zur STO-Verdrahtung siehe Kapitel 4 Safe Torque Off (STO).

HINWEIS

Halten Sie Steuerleitungen möglichst kurz und verlegen Sie diese separat von den Leistungskabeln, um Störungen möglichst gering zu halten.

1. Lösen Sie die Schrauben für die Klemmen.

2. Führen Sie die abisolierten Steuerleitungen in die Steckplätze ein.

3. Ziehen Sie die Schrauben für die Klemmen fest.

4. Stellen Sie sicher, dass der Kontakt fest hergestellt ist. Lose Steuerkabel können zu Fehlern oder einem Betrieb führen, der nicht die optimale Leistung erbringt.

Steuerleitungsquerschnitte finden Sie unter Kapitel 7.5 Kabelspezifikationen und typische Beispiele für den Anschluss der Steuerleitungen unter Kapitel 3 Anwendungsbeispiele.

2.3 Regelungsstrukturen

Ein Frequenzumrichter richtet die Netzwechselspannung in Gleichspannung gleich. Der Wechselrichter wandelt dann die Gleichspannung in eine Wechselspannung mit variabler Amplitude und Frequenz um.

Spannung/Strom und Frequenz am Motorausgang sind somit variabel, was eine stufenlose Drehzahlregelung von herkömmlichen Dreiphasen-Asynchronmotoren und Permanentmagnet-Synchronmotoren ermöglicht.

2.3.1 Steuerungsmodi

Der Frequenzumrichter regelt die Drehzahl oder das Drehmoment an der Motorwelle. Der Frequenzumrichter regelt außerdem den Prozess für einige Anwendungen, die die Prozessdaten als Soll- oder Istwert verwenden (z. B. Temperatur und Druck). Einstellung von Parameter 1-00 Configuration Mode bestimmt die Art der Regelung.

Drehzahlregelung

Es gibt zwei Arten der Drehzahlregelung:

Drehzahlregelung ohne Istwertrückführung vom

•

Motor (ohne Geber).

Drehzahlregelung mit Istwertrückführung mit PID-

•

Regelcharakteristik. Eine optimierte Drehzahlregelung mit Istwertrückführung arbeitet mit einer wesentlich höheren Genauigkeit als eine ohne Istwertrückführung.

Wählen Sie aus, welcher Eingang zur Rückführung des PIDDrehzahlistwerts in Parameter 7-00 Speed PID Feedback Source verwendet werden soll.

2 2

Produktübersicht

Drehmomentregelung

Die Drehmomentregelung kommt in Anwendungen zum Einsatz, in denen das Drehmoment an der Motorwelle in

der Anwendung zur Zugkraftregelung dient. Wählen Sie [2] Drehmoment mit Rückführung oder [4] Drehmoment ohne Rückführung in Parameter 1-00 Configuration Mode. Die

Drehmomenteinstellung erfolgt durch Festlegung eines analogen, digitalen oder busgesteuerten Sollwerts. Bei Betrieb mit Drehmomentregelung empfehlen wir, eine komplette AMA auszuführen, da die richtigen Motordaten wichtig für optimale Leistung sind.

VVC+-Betrieb mit Rückführung. Diese Funktion

•

können Sie bei Anwendungen mit niedrigen bis mittleren Dynamikanforderungen verwenden. Sie bietet in allen vier Quadranten und bei allen Motordrehzahlen eine ausgezeichnete Leistung. Das Drehzahlistwertsignal ist obligatorisch. Stellen Sie sicher, dass die Drehgeberauflösung mindestens 1024 PPR beträgt und das Abschirmkabel des Drehgebers ordnungsgemäß geerdet ist, weil die Genauigkeit des Drehzahlistwertsignals wichtig ist. Stellen Sie Parameter 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time auf das beste Drehzahlistwertsignal ein.

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

VVC+-Betrieb ohne Rückführung. Die Funktion

•

wird in mechanisch robusten Anwendungen verwendet, die Genauigkeit ist jedoch begrenzt. Die Drehmomentregelung ohne Rückführung funktioniert in beide Richtungen. Das Drehmoment wird anhand der internen Strommessung des Frequenzumrichters berechnet.

Drehzahl-/Drehmomentsollwert

Der Sollwert für dieses Regelverhalten kann entweder ein einzelner Sollwert oder die Summe verschiedener Sollwerte einschließlich relativ skalierter Sollwerte sein. Die Sollwertverarbeitung wird ausführlich in Kapitel 2.4 Sollwertverarbeitung erläutert.

Prozessregelung

Es gibt zwei Arten der Prozessregelung:

Die Prozessregelung mit Rückführung ist ein

•

grundlegender PID-Prozessregler.

Die erweiterte PID-Drehzahlregelung ohne

•

Rückführung erweitert die Funktion des grundlegenden PID-Prozessreglers durch Hinzufügen weiterer Funktionen. Beispielsweise Vorsteuerung, Befestigung, Sollwert/Istwert-Filter und Verstärkungsskalierung.

130BD974.10

L2 92

L1 91

L3 93

U 96

V 97

W 98

RFI switch

Inrush

R+ 82

Load sharing -

88(-)

R81

Brake resistor

Load sharing +

89(+)

Cong. mode

Ref.

Process

P 1-00

High

+f max.

Low

-f max.

P 4-12 Motor speed low limit (Hz)

P 4-14 Motor speed high limit (Hz)

Motor controller

Ramp

Speed PID

P 7-20 Process feedback 1 source

P 7-22 Process feedback 2 source

P 7-00 Speed PID

feedback source

P 1-00

Cong. mode

P 4-19 Max. output freq.

-f max.

Motor controller

P 4-19 Max. output freq.

+f max.

P 3-**

P 7-0*

130BD371.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.3.2 Steuerverfahren

Der VLT® Midi Drive FC 280 ist ein Frequenzumrichter für Anwendungen mit einfachen bis mittleren Anforderungen an Dynamik und Genauigkeit. Das Steuerverfahren basiert auf VVC+.

FC 280 Frequenzumrichter können Asynchronmotoren und Permanentmagnet-Synchronmotoren bis 22 kW (30 hp) steuern.

Das Strommessprinzip in FC 280 Frequenzumrichtern basiert auf der Strommessung durch einen Widerstand im Zwischenkreis. Erdschlussschutz und Kurzschlussverhalten werden durch denselben Widerstand realisiert.

2 2

Abbildung 2.10 Steuerschaltbild

2.3.3

Regelungsstruktur in VVC

Abbildung 2.11 Regelungsstruktur in VVC+-Konfigurationen mit und ohne Rückführung

130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

Hand On

Oﬀ Reset

Auto On

130BB893.10

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

In der in Abbildung 2.11 gezeigten Konfiguration ist Parameter 1-01 Motor Control Principle auf [1] VVC+ eingestellt und Parameter 1-00 Configuration Mode auf [0] Ohne Rückführung. Der resultierende Sollwert aus dem Sollwertsystem wird in der

Rampenbegrenzung und Drehzahlbegrenzung empfangen und durch sie geführt, bevor er an die Motorregelung übergeben

wird. Der Ausgang der Motorregelung ist dann zusätzlich durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.

Wenn Parameter 1-00 Configuration Mode auf [1] Mit Drehgeber eingestellt ist, wird der resultierende Sollwert von der Rampenbegrenzung und Drehzahlgrenze an einen PID-Drehzahlregler übergeben. Die Parameter für den PID-Drehzahlregler befinden sich in Parametergruppe 7-0* PID Drehzahlregler. Der resultierende Sollwert vom PID-Drehzahlregler wird beschränkt durch die Frequenzgrenze an die Motorsteuerung geschickt.

Wählen Sie [3] PID-Prozess in Parameter 1-00 Configuration Mode, um den PID-Prozessregler zur Regelung mit Rückführung bei einer Druck- oder Durchflussregelung zu verwenden. Die Parameter für Prozess-PID-Regelung befinden sich in den Parametergruppen 7-2* PID-Prozess Istw. Istw. und 7-3* PID-Prozessregler.

2.3.4

Interner Stromgrenzenregler in Betriebsart VVC

Der Frequenzumrichter ist mit einem integrierten Stromgrenzenregler ausgestattet. Diese Funktion wird aktiviert, wenn der Motorstrom und somit das Drehmoment die in Parameter 4-16 Torque Limit Motor Mode, Parameter 4-17 Torque Limit Generator Mode und Parameter 4-18 Current Limit eingestellten Drehmomentgrenzen überschreitet. Wenn der Frequenzumrichter während des Motorbetriebs oder im generatorischen Betrieb die Stromgrenze erreicht, versucht der Frequenzumrichter schnellstmöglich, die eingestellten Drehmomentgrenzen wieder zu unterschreiten, ohne die Kontrolle über den Motor zu verlieren.

2.3.5 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On)

Sie können den Frequenzumrichter manuell über das Bedienteil vor Ort (grafisches oder numerisches LCP) oder aus der Ferne über Analog-/Digitaleingänge oder Feldbus betreiben. Starten und stoppen Sie den Frequenzumrichter über das LCP mit den Tasten [Hand On] und [Reset]. Die Inbetriebnahme erfolgt über folgende Parameter:

Parameter 0-40 [Hand On]-LCP Taste.

•

Parameter 0-44 [Off/Reset]-LCP Taste.

•

Parameter 0-42 [Auto On]-LCP Taste.

•

Quittieren Sie Alarme mithilfe der [Reset]-Taste oder über einen Digitaleingang, wenn die Klemme auf Reset programmiert wird.

Abbildung 2.12 LCP 102-Steuertasten

Abbildung 2.13 LCP 101-Steuertasten

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Der Ortsollwert versetzt das Regelverfahren in eine Regelung ohne Rückführung, die unabhängig von den Einstellungen in Parameter 1-00 Regelverfahren ist.

Der Ortsollwert wird beim Ausschalten des Frequenzumrichters wiederhergestellt.

2 2

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

Preset relative ref.

Preset ref.

Local bus ref.

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

No function

Local bus ref.

Pulse ref.

No function

Analog ref.

Input command: Catch up/ slow down

Catchup Slowdown

value

Freeze ref./Freeze output

Speed up/ speed down

ref.

Remote

Ref. in %

-max ref./ +max ref.

Scale to Hz

Scale to Nm

Scale to process unit

Relative X+X*Y /100

DigiPot

max ref.

min ref.

DigiPot

D1 P 5-1x(15) Preset '1' External '0'

Process

Torque

Speed open/closed loop

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(0)

(1)

Relative scaling ref.

P 3-18

Ref.resource 1

P 3-15

Ref. resource 2

P 3-16

Ref. resource 3

P 3-17

200%

-200%

-100%

100%

Ref./feedback range

P 3-00

Conguration mode

P 1-00

P 3-14

±100%

130BD374.10

P 16-01

P 16-02

P 3-12

P 5-1x(21)/P 5-1x(22)

P 5-1x(28)/P 5-1x(29)

P 5-1x(19)/P 5-1x(20)

P 3-04

Freeze ref. & increase/ decrease ref.

Catch up/ slow down

P 3-10

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.4 Sollwertverarbeitung

Ortsollwert

Der Ortsollwert ist aktiv, wenn der Frequenzumrichter mit aktiver [Hand on]-Taste betrieben wird. Stellen Sie den Sollwert über [▲]/[▼] und [◄/[►] ein.

Fernsollwert

Abbildung 2.14 zeigt das Sollwertsystem zur Berechnung des Fernsollwerts.

Abbildung 2.14 Fernsollwert

Resultlerender Sollwert

Summe aller

Sollwerte

P 3-00 Sollwertbereich= [0] Min-Max

130BA184.10

-P 3-03

P 3-03

P 3-02

-P 3-02

P 3-00 Sollwertbereich =[1]-Max-Max

Resultierender Sollwert

Summe aller Sollwerte

-P 3-03

P 3-03

130BA185.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Der Fernsollwert wird bei jedem Abtastintervall berechnet und besteht anfänglich aus 2 Arten von Sollwerteingängen:

1. X (der externe Sollwert): Eine Summe (siehe Parameter 3-04 Reference Function) von bis zu vier extern ausgewählten Sollwerten, bestehend aus einer beliebigen Kombination (bestimmt durch die Einstellung von Parameter 3-15 Reference 1

Source, Parameter 3-16 Reference 2 Source und Parameter 3-17 Reference 3 Source) eines

Festsollwerts (Parameter 3-10 Preset Reference), variabler Analogsollwerte, variabler digitaler Pulssollwerte und verschiedener Feldbussollwerte in einer beliebigen Einheit, in welcher der Frequenzumrichter die Überwachungsfunktion übernimmt ([Hz], [UPM], [Nm] usw.).

2. Y (der relative Sollwert): Eine Summe eines Festsollwerts (Parameter 3-14 Preset Relative Reference) und eines variablen Analogsollwerts (Parameter 3-18 Relative Scaling Reference

Abbildung 2.15 Die Summe aller Sollwerte, wenn Sie den Sollwertbereich auf 0 setzen

Resource) in [%].

Die 2 Arten von Sollwerteingängen werden in folgender Formel kombiniert: Fernsollwert = X+X*Y/100 %. Wenn der relative Sollwert nicht verwendet wird, müssen Sie Parameter 3-18 Relative Scaling Reference Resource auf [0] Deaktiviert und Parameter 3-14 Preset Relative Reference auf 0 % einstellen. Die Digitaleingänge des Frequenzumrichters können die Funktion „Frequenzkorrektur Auf/Ab“ und die Funktion „Sollwert speichern“ aktivieren. Die

Funktionen und Parameter werden im VLT® Midi DriveFC 280 Programmierhandbuch beschrieben. Die Skalierung von Analogsollwerten wird in den Parame-

tergruppen 6-1* Analogeingang 53 und 6-2* Analogeingang 54 und die Skalierung digitaler Pulssollwerte in Parametergruppe 5-5* Pulseingänge beschrieben. Sollwertgrenzen und -bereiche stellen Sie in Parameter-

Abbildung 2.16 Die Summe aller Sollwerte, wenn Sie den Sollwertbereich auf 1 setzen

gruppe 3-0* Sollwertgrenzen ein.

2 2

2.4.1 Sollwertgrenzen

Parameter 3-00 Sollwertbereich, Parameter 3-02 Minimaler Sollwert und Parameter 3-03 Maximaler Sollwert definieren

zusammen den zulässigen Bereich der Summe aller Sollwerte. Die Summe aller Sollwerte wird bei Bedarf begrenzt. Die Beziehung zwischen dem resultierenden Sollwert (nach der Befestigung) und der Summe aller Sollwerte wird in Abbildung 2.15 und Abbildung 2.16 gezeigt.

Sie können den Wert von Parameter 3-02 Minimaler Sollwert nicht unter 0 einstellen, sofern Parameter 1-00 Regelver- fahren nicht auf [3] PID-Regler eingestellt ist. In diesem Fall ergibt sich das Verhältnis zwischen dem resultierenden Sollwert (nach der Befestigung) und der Summe aller Sollwerte wie in Abbildung 2.17 gezeigt.

130BA186.11

P 3-03

P 3-02

Summe aller Sollwerte

P 3-00 Sollwertbereich= [0] Min to Max

Resultierender Sollwert

Resource output [Hz]

Resource input

Terminal X high

High reference/ feedback value

130BD431.10

[V]

Low reference/ feedback value

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.4.3 Skalierung von Analog- und Pulssollwerten und Istwert

Soll- und Istwerte werden auf gleiche Weise von Analogund Pulseingängen skaliert. Der einzige Unterschied ist, dass Sollwerte, die über oder unter den angegebenen Endpunkten liegen (in Abbildung 2.18 P1 und P2), eingegrenzt werden, während dies bei Istwerten nicht der Fall ist.

Abbildung 2.17 Die Summe aller Sollwerte, wenn Sie den minimalen Sollwert auf einen negativen Wert setzen

2.4.2 Skalierung von Festsollwerten und Bussollwerten

Festsollwerte werden gemäß den folgenden Regeln skaliert:

Wenn Parameter 3-00 Reference Range [0] Min. bis

•

Max. ist, entspricht ein Sollwert von 0 % dem Wert 0 [Einheit], wobei eine beliebige Einheit (UPM, m/s, bar usw.) zulässig ist, und ein Sollwert von 100 % entspricht dem Maximum (abs. Parameter 3-03 Maximum Reference), abs (Parameter 3-02 Minimaler Sollwert)).

Wenn Parameter 3-00 Reference Range [1] -Max–

•

+Max ist, entspricht ein Sollwert von 0 % dem Wert 0 [Einheit] und ein Sollwert von 100 % dem maximalen Sollwert.

Bussollwerte werden gemäß den folgenden Regeln skaliert:

Wenn Parameter 3-00 Reference Range [0] Min–Max

•

ist, entspricht ein Sollwert von 0 % dem minimalen Sollwert und ein Sollwert von 100% dem maximalen Sollwert.

Wenn Parameter 3-00 Reference Range [1] Min–

•

+Max ist, entspricht ein Sollwert von -100 % dem negativen maximalen Sollwert und ein Sollwert von 100% dem maximalen Sollwert.

Abbildung 2.18 Minimale und maximale Endpunkte

Resource output [Hz] or “No unit”

Resource input [mA]

Quadrant 2

Quadrant 3

Quadrant 1

Quadrant 4

Terminal X high

Low reference/feedback value

High reference/feedback value

-50

165020

130BD446.10

forward

reverse

Terminal low

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Die Endpunkte P1 und P2 werden in Abhängigkeit vom Eingang in Tabelle 2.5 definiert.

Eingang Analog 53

Spannungsmodu s

P1 = (Minimaler Eingangswert, minimaler Sollwert) Minimaler Sollwert Parameter 6-14 Kl

emme 53 Skal. Min.-Soll/Istwert

Minimaler Eingangswert Parameter 6-10 Kl

emme 53 Skal. Min.Spannung [V]

P2=(Minimaler Eingangswert, maximaler Sollwert) Maximaler Sollwert Parameter 6-15 Kl

emme 53 Skal. Max.-Soll/Istwert

Maximaler Eingangswert Parameter 6-11 Kl

emme 53 Skal. Max.Spannung

[V]

Tabelle 2.5 Endpunkte P1 und P2

Analog 54 Spannungsmodu s

Parameter 6-24 Kl emme 54 Skal. Min.-Soll/Istwert Parameter 6-20 Kl emme 54 Skal. Min.Spannung [V]

Parameter 6-25 Kl emme 54 Skal. Max.-Soll/Istwert Parameter 6-21 Kl emme 54 Skal. Max.Spannung

[V]

Analog 54 Strommodus

Parameter 6-24 Kle mme 54 Skal. Min.Soll/Istwert Parameter 6-22 Kle mme 54 Skal. Min.Strom [mA]

Parameter 6-25 Kle mme 54 Skal. Max.Soll/Istwert Parameter 6-23 Kle mme 54 Skal. Max.Strom [mA]

Pulseingang 29 Pulseingang 33

Parameter 5-52 Kle mme 29 Min. Soll-/ Istwert Parameter 5-50 Kle mme 29 Min. Frequenz [Hz]

Parameter 5-53 Kle mme 29 Max. Soll-/ Istwert Parameter 5-51 Kle mme 29 Max. Frequenz [Hz]

Parameter 5-57 Klemme 33 Min. Soll-/Istwert

Parameter 5-55 Klemme 33 Min. Frequenz [Hz]

Parameter 5-58 Klemme 33 Max. Soll-/Istwert

Parameter 5-56 Klemme 33 Max. Frequenz [Hz]

2.4.4 Totzone um Null

In einigen Fällen sollte der Sollwert (gelegentlich auch der Istwert) eine Totzone um Null haben, um sicherzustellen, dass die Maschine gestoppt wird, wenn der Sollwert nahe Null liegt.

2 2

Nehmen Sie die folgenden Einstellungen vor, um die Totzone zu aktivieren und ihren Umfang zu definieren:

P1 oder P2 definiert die Größe der Totzone, wie dies in Abbildung 2.19 gezeigt wird.

Setzen Sie den minimalen Sollwert (siehe Tabelle 2.5 für relevante Parameter) oder den maximalen Sollwert auf 0.

•

Mit anderen Worten:P1 oder P2 muss auf der X-Achse in Abbildung 2.19 liegen.

Stellen Sie sicher, dass sich beide Punkte im selben Quadranten befinden.

•

Abbildung 2.19 Größe der Totzone

-20

130BD454.10

Analog input 53

Low reference 0 Hz High reference 20 Hz Low voltage 1 V High voltage 10 V

Ext. source 1

Range:

0.0% (0 Hz)

100.0% (20 Hz)

Ext. reference

Range:

0.0% (0 Hz)

20 Hz 10V

Ext. Reference

Absolute 0 Hz 1 V

Reference algorithm

Reference

100.0% (20 Hz)

0.0% (0 Hz)

Range:

Limited to:

0%- +100%

(0 Hz- +20 Hz)

Limited to: -200%- +200% (-40 Hz- +40 Hz)

Reference is scaled according to min

max reference giving a speed.!!!

Scale to

speed

+20 Hz

-20 Hz

Range:

Speed setpoint

Motor control

Range:

-8 Hz +8 Hz

Motor

Digital input 19 Low No reversing

High Reversing

Limits Speed Setpoint according to min max speed.!!!

Motor PID

Dead band

Digital input

General Reference

parameters: Reference Range: Min - Max Minimum Reference: 0 Hz (0,0%)

Maximum Reference: 20 Hz (100,0%)

General Motor parameters: Motor speed direction:Both directions Motor speed Low limit: 0 Hz Motor speed high limit: 8 Hz

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Fall 1: Positiver Sollwert mit Totzone, Digitaleingang zum Triggern der Reversierung, Teil I

Abbildung 2.20 zeigt die Wirkung der Min.-Max.-Begrenzungen an einem Sollwerteingang.

Abbildung 2.20 Beschränkung des Sollwerteingangs innerhalb von Minimum und Maximum

30 Hz

20 Hz

130BD433.11

-20 Hz

Analog input 53

Low reference 0 Hz High reference 20 Hz Low voltage 1 V High voltage 10 V

Ext. source 1

Range:

0.0% (0 Hz)

150.0% (30 Hz)

Ext. reference Range:

0.0% (0 Hz)

30 Hz 10 V

Ext. Reference

Absolute 0 Hz 1 V

Reference algorithm

Reference

100.0% (20 Hz)

0.0% (0 Hz)

Range:

Limited to:

-100%- +100%

(-20 Hz- +20 Hz)

Limited to: -200%- +200%

(-40 Hz- +40 Hz)

Reference is scaled according to

max reference giving a speed.!!!

Scale to speed

+20 Hz

-20 Hz

Range:

Speed setpoint

Motor

control

Range:

–10 Hz +10 Hz

Motor

Digital input 19 Low No reversing

High Reversing

Limits Speed Setpoint according to min max speed.!!!

Motor PID

Dead band

Digital input

General Reference

parameters:

Reference Range: -Max - Max Minimum Reference: Don't care

Maximum Reference: 20 Hz (100.0%)

General Motor parameters: Motor speed direction: Both directions Motor speed Low limit: 0 Hz Motor speed high limit: 10 Hz

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Fall 2: Positiver Sollwert mit Totzone, Digitaleingang zum Triggern der Reversierung, Teil II

Abbildung 2.21 zeigt, wie der Sollwerteingang mit Werten, die außerhalb der Grenzen für -Max und +Max liegen, die Unterund Obergrenzen der Eingänge begrenzt, bevor der externe Sollwert addiert wird. Außerdem sehen Sie, wie der externe Sollwert durch den Sollwertalgorithmus an -Max bis +Max begrenzt wird.

2 2

Abbildung 2.21 Beschränkung des Sollwerteingangs außerhalb von Minimum - und Maximum +

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.5 PID-Regelung

2.5.1 PID-Drehzahlregler

Parameter 1-00 Regelverfahren

[1] Mit Drehgeber

Tabelle 2.6 Steuerkonfigurationen, aktive Drehzahlregelung

1) Nicht verfügbar bedeutet, dass der Modus nicht verfügbar ist.

Parameter Funktionsbeschreibung

Parameter 7-00 Drehgeberrückführung Legt den Eingang fest, von der der PID-Drehzahlregler den Istwert erhält. Parameter 7-02 Speed PID Proportional Gain Je höher der Wert, desto schneller die Regelung. Ein zu hoher Wert kann jedoch zu

Parameter 7-03 Drehzahlregler I-Zeit Eliminiert eine Abweichung von der stationären Drehzahl. Niedrigere Werte stehen für eine

Parameter 7-04 Drehzahlregler D-Zeit Liefert Zuwachs proportional zur Veränderungsrate des Istwerts. Die Einstellung 0

Parameter 7-05 Drehzahlregler D-Verstärk./ Grenze

Parameter 7-06 Drehzahlregler Tiefpassfilterzeit Ein Tiefpassfilter, der Schwingungen auf dem Istwertsignal dämpft und die stationäre

Parameter 1-01 Steuerprinzip

U/f

Nicht verfügbar

Schwingungen führen.

schnellere Reaktion. Ein zu niedriger Wert kann jedoch zu Schwingungen führen.

deaktiviert den Differentiator. Kommt es in einer Anwendung zu sehr schnellen Änderungen des Soll- oder Istwertes, so kann der Differentiator rasch zum Überschwingen neigen. Er reagiert auf Änderungen der Regelabweichung. Je schneller sich die Regelabweichung ändert, desto höher fällt auch die Differentiationsverstärkung aus. Sie können die Differentiationsverstärkung daher begrenzen, so dass sowohl eine angemessene Differentiationszeit bei langsamen Änderungen als auch eine angemessene Verstärkung bei schnellen Änderungen eingestellt werden kann.

Leistung verbessert. Bei einer zu langen Filterzeit nimmt jedoch die dynamische Leistung des PID-Drehzahlreglers ab. Einstellungen von Parameter 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time aus der Praxis anhand der Anzahl von Impulsen pro Umdrehung am Drehgeber (PPR):

Drehgeber-PPR Parameter 7-06 Drehzahlregler Tiefpassfil-

512 10 ms 1024 5 ms 2048 2 ms 4096 1 ms

VVC

Aktiv

terzeit

Tabelle 2.7 Parameter für Drehzahlregelung

Beispiel zur Programmierung der Drehzahlregelung

In diesem Beispiel wird der PID-Drehzahlregler verwendet, um eine konstante Motordrehzahl trotz veränderlicher Motorlast aufrecht zu erhalten. Die erforderliche Motordrehzahl wird über ein Potenziometer eingestellt, das mit Klemme 53 verbunden ist. Der Drehzahlbereich liegt zwischen 0 und 1500 U/min, was 0 bis 10 V über das Potenziometer entspricht. Ein mit Klemme 18 verbundener Schalter regelt das Starten und das Stoppen. Der PID-Drehzahlregler überwacht die aktuelle Drehzahl des Motors mit Hilfe eines 24 V/HTL-Inkrementalgebers als Istwertgeber. Der Istwertgeber (1024 Impulse pro Umdrehung) ist mit den Klemmen 32 und 33 verbunden. Der Pulsfrequenzbereich an den Klemmen 32 und 33 beträgt 4 Hz–32 kHz.

96 97 9998

91 92 93 95

L1 L2L1PEL3

W PEVU

32 33

24 Vdc

130BD372.11

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2 2

Abbildung 2.22 Programmierung der Drehzahlregelung

Befolgen Sie die Schritte in Tabelle 2.8, um die Drehzahlregelung zu programmieren (siehe Erläuterung der Einstellungen im Programmierhandbuch)

In Tabelle 2.8 wird davon ausgegangen, dass für alle anderen Parameter und Schalter die Werkseinstellung verwendet wird.

Funktion Parameternummer Einstellung

1) Stellen Sie sicher, dass der Motor einwandfrei läuft. Gehen Sie wie folgt vor: Stellen Sie die Motorparameter mithilfe der Daten auf dem Typenschild ein. Eine AMA durchführen. Parameter 1-29 Automatic

2) Prüfen Sie, ob der Motor läuft und der Drehgeber ordnungsgemäß angeschlossen ist. Gehen Sie wie folgt vor: Drücken Sie [Hand On]. Prüfen Sie, ob der Motor läuft und in welche Drehrichtung er sich dreht (nachfolgend positive Richtung genannt).

3) Stellen Sie sicher, dass die Grenzwerte des Frequenzumrichters auf sichere Werte eingestellt sind: Stellen Sie zulässige Grenzwerte für die Sollwerte ein. Parameter 3-02 Minimum

Stellen Sie sicher, dass die Rampeneinstellungen innerhalb des Leistungsbereichs des Frequenzumrichters liegen und zulässigen Spezifikationen für den Anwendungsbetrieb entsprechen.

Stellen Sie zulässige Grenzwerte für die Motordrehzahl und

-frequenz ein.

4) Konfigurieren Sie die Drehzahlregelung und wählen Sie das Motorsteuerprinzip:

Parametergruppe 1-2*

Siehe Motor-Typenschild.

Motordaten

[1] Komplette AMA

Motor Adaption (AMA)

Stellen Sie einen positiven Sollwert ein.

Reference Parameter 3-03 Maximum

Reference Parameter 3-41 Ramp 1

Werkseinstellung

Ramp Up Time Parameter 3-42 Ramp 1

Werkseinstellung

Ramp Down Time Parameter 4-12 Motor

0 Hz

Speed Low Limit [Hz] Parameter 4-14 Motor

50 Hz

Speed High Limit [Hz] Parameter 4-19 Max

60 Hz

Output Frequency

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Aktivierung der Drehzahlregelung Parameter 1-00 Configu-

ration Mode

Auswahl des Motorsteuerprinzips Parameter 1-01 Motor

5) Konfigurieren und skalieren Sie den Sollwert für die Drehzahlregelung: Stellen Sie Analogeingang 53 als Sollwertquelle ein. Parameter 3-15 Reference 1

Skalieren Sie den Analogeingang 53 0 Hz (0 V) bis 50 Hz (10 V)

6) Konfigurieren Sie das Signal des 24V/HTL-Drehgebers als Istwert für die Motorsteuerung und die Drehzahlregelung: Stellen Sie Digitaleingang 32 und 33 als Drehgebereingänge ein.

Wählen Sie Klemme 32/33 als PID-Drehzahlrückführung. Parameter 7-00 Speed PID

7) Stellen Sie die Parameter für die PID-Drehzahlregelung ein: Verwenden Sie ggf. die Einstellungsanweisungen oder stellen Sie manuell ein.

8) Beenden: Speichern Sie die Parametereinstellung im LCP. Parameter 0-50 LCP-Kopie [1] Speichern in LCP

Tabelle 2.8 Programmierreihenfolge für den PID-Drehzahlregler

Control Principle

Source Parametergruppe 6-1* Analogeingang 1

Parameter 5-14 Terminal 32 Digital Input Parameter 5-15 Terminal 33 Digital Input

Feedback Source

Parametergruppe 7-0*PID Drehzahlregler

[1] Mit Drehgeber

[1] VVC

Nicht notwendig (Werkseinstellung)

[82] Drehgebereingang B

[83] Drehgebereingang A

[1] 24-V-Drehgeber

P 7-30 normal/invers

PID

P 7-38

*(-1)

Vorsteuerung

Sollwert− verarbei−

tung

Istwert verarbei−

tung

% [Einheit]]

% [Einheit]

% [Drehzahl]

Drehzahl−

bereich

P 4-10 Motordrehrichtung

Zu Motorsteuerung

Prozess H192PID

130BA178.10

-100%

100%

-100%

100%

−

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.5.2 PID-Prozessregler

Mit dem PID-Prozessregler lassen sich Anwendungsparameter steuern, die mit einem Sensor messbar sind (Druck, Temperatur, Fluss) und vom angeschlossenen Motor über eine Pumpe, einen Lüfter oder ein anderes angeschlossenes Gerät beeinflusst werden können.

Tabelle 2.9 zeigt die Konfigurationen, bei denen die Prozessregelung möglich ist. Lesen Sie Kapitel 2.3 Regelungsstrukturen, um zu sehen, wo die Drehzahlregelung aktiviert ist.

Parameter 1-00 Configuration Mode Parameter 1-01 Motor Control Principle

U/f

VVC

[3] PID-Prozess PID-Prozess PID-Prozess

Tabelle 2.9 Steuerungskonfiguration

HINWEIS

Die PID-Prozessregelung funktioniert mit der Standard-Parametereinstellung, Sie sollten diese jedoch zur Optimierung der Anwendungssteuerung anpassen.

2 2

Abbildung 2.23 Diagramm für PID-Prozessregler

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.5.3 Relevante Parameter für die Prozessregelung

Parameter Funktionsbeschreibung

Parameter 7-20 Process CL Feedback 1 Resource Legt den Eingang (Analog oder Puls) fest, von dem die PID-Prozessregelung den Istwert

erhält.

Parameter 7-22 Process CL Feedback 2 Resource Gegebenenfalls: Legt fest, ob (und von woher) die PID-Prozessregelung ein zusätzliches

Istwertsignal erhält. Wenn Sie einen weiteren Istwertanschluss ausgewählt haben, werden die beiden Istwertsignale vor der Verwendung im PID-Prozessregler addiert.

Parameter 7-30 Process PID Normal/ Inverse Control

Parameter 7-31 Process PID Anti Windup Die Anti-Windup-Funktion bewirkt, dass im Falle des Erreichens einer Frequenz- oder

Parameter 7-32 Process PID Star t Speed In einigen Anwendungen kann das Erreichen der gewünschten Drehzahl bzw. des

Parameter 7-33 Process PID Proportional Gain Je höher der Wert, desto schneller die Regelung. Ein zu hoher Wert kann jedoch zu

Parameter 7-34 Process PID Integral Time Eliminiert eine Abweichung von der stationären Drehzahl. Je niedriger der Wert, desto

Parameter 7-35 Process PID Differentiation Time Liefert Verstärkung proportional zur Veränderungsrate des Istwerts. Die Einstellung 0

Parameter 7-36 Process PID Diff. Gain Limit Kommt es in einer Anwendung zu sehr schnellen Änderungen des Soll- oder Istwertes, so

Parameter 7-38 Process PID Feed Forward Factor

Parameter 5-54 Pulse Filter Time Constant

•

#29 (Puls Kl. 29)

Parameter 5-59 Pulse Filter Time Constant

•

#33 (Puls Kl. 33)

Parameter 6-16 Terminal 53 Filter Time

•

Constant (Analog Klemme 53)

Parameter 6-26 Terminal 54 Filter Time

•

Constant (Analog Kl. 54)

Im Betriebsmodus [0] Normal reagiert die Prozessregelung mit einer Erhöhung der Motordrehzahl, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet. Im Betriebsmodus [1] Invers reagiert die Prozessregelung mit einer abnehmenden Motordrehzahl.

Drehmomentgrenze der Integrator auf eine Verstärkung eingestellt wird, die der aktuellen Frequenz entspricht. So vermeiden Sie, dass bei einer Abweichung, die mit einer Drehzahländerung nicht auszugleichen wäre, weiter integriert wird. Drücken Sie [0] Off, um diese Funktion zu deaktivieren.

Sollwerts lange dauern. Bei solchen Anwendungen kann es von Vorteil sein, eine Motorfrequenz festzulegen, auf die der Frequenzumrichter den Motor ungeregelt hochfahren soll, bevor die Prozessregelung aktiviert wird. Stellen Sie durch Festlegen eines Startwerts für den PID-Prozess in Parameter 7-32 Process PID Start Speed eine feste Motordrehzahl ein.

Schwingungen führen.

schneller die Reaktion. Ein zu niedriger Wert kann jedoch zu Schwingungen führen.

deaktiviert den Differentiator.

kann der Differentiator rasch zum Überschwingen neigen. Er reagiert auf Änderungen der Regelabweichung. Je schneller sich die Regelabweichung ändert, desto höher fällt auch die Differentiationsverstärkung aus. Sie können die Differentiationsverstärkung daher begrenzen, um eine angemessene Differentiationszeit für langsame Änderungen einzustellen. In Anwendungen mit einer ausgeglichenen und in etwa linearen Beziehung zwischen dem Sollwert und der dafür erforderlichen Motordrehzahl können Sie die dynamische Leistung des PID-Prozessreglers mit Hilfe des Vorsteuerungsfaktors steigern. Sofern beim Istwertsignal Rippelströme bzw. -spannungen auftreten, können Sie diese mit Hilfe eines Tiefpassfilters dämpfen. Die Pulsfilterzeitkonstante ist ein Ausdruck für eine Drehzahlgrenze der Rippel, die beim Istwertsignal auftreten. Beispiel: Ist das Tiefpassfilter auf 0,1 s eingestellt, so ist die Eckfrequenz 10 RAD/s, (Kehrwert von 0,1), was (10/(2 x π)) = 1,6 Hz entspricht. Dies führt dazu, dass das Filter alle Ströme/Spannungen herausfiltert, die um mehr als 1,6 Schwingungen pro Sekunde schwanken. Es wird also nur ein Istwertsignal geregelt, das mit einer Frequenz (Drehzahl) von unter 1,6 Hz schwankt. Das Tiefpassfilter verbessert die stationäre Leistung, bei einer zu langen Filterzeit nimmt jedoch die dynamische Leistung des PID-Prozessreglers ab.

Tabelle 2.10 Parameter der Prozessregelung

Temperatur

ebläsedrehzahl

Temperature transmitter

Wärme

Wärme erzeugung

Kaltluft

130BA218.10

100kW

n °CW

Transmitter

96 97 9998

91 92 93 95

L1 L2

PEL3

W PEVU

130BF102.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.5.4 Beispiel für PID-Prozessregler

Abbildung 2.24 ist ein Beispiel für den PID-Prozessregler in einer Lüftungsanlage:

Abbildung 2.24 PID-Prozessregler in einer Lüftungsanlage

In einer Lüftungsanlage können Sie mit Hilfe eines 0- bis 10-V-Potenziometers die Temperatur zwischen -5 und +35 °C einstellen. Mit Hilfe der Prozessregelung halten Sie die Temperatur konstant.

Dabei wird mit steigender Temperatur auch die Drehzahl des Gebläses erhöht, um einen stärkeren Luftstrom zu erzeugen. Sinkt die Temperatur, verringert sich die Drehzahl. Der Transmitter wird als Temperatursensor mit einem Funktionsbereich von -10 bis +40 °C, 4-20 mA, verwendet.

Abbildung 2.25 Zweileiter-Transmitter

1. Start/Stopp über Schalter an Klemme 18.

2. Temperatursollwert über Potenziometer (-5 bis 35 °C, 0 bis 10 V DC) an Klemme 53.

Temperaturistwert über Transmitter (-10 bis 40 °C, 4 bis 20 mA) an Klemme 54.

2 2

Funktion Parame-

Einstellung

ternummer

Initialisieren Sie den Frequenzumrichter Parameter 14-2

2 Betriebsart

[2] Initialisierung - Aus- und Einschaltzyklus des Frequenzumrichters

durchführen - Reset drücken

1) Einstellen der Motorparameter: Stellen Sie die Motorparameter anhand der Typenschilddaten ein.

Parametergruppe 1-2*

Siehe Motor-Typenschild.

Motordaten

Führen Sie eine komplette AMA aus. Parameter 1-29

[1] Aktivieren Sie eine komplette AMA. Autom. Motoranpassung

2) Prüfen Sie, ob der Motor in der richtigen Richtung läuft. Bei Anschluss des Motors an einen Frequenzumrichter mit einfacher Phasenreihenfolge wie U-U, V-V oder W-W dreht sich die Motorwelle bei Sicht auf das Wellenende im Rechtslauf. Drücken Sie [Hand On]. Prüfen Sie die Wellendrehrichtung, indem Sie einen manuellen Sollwert anlegen.

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Funktion Parame-

ternummer

Falls sich der Motor in die falsche Richtung dreht:

1. Ändern Sie die Motordrehrichtung in Parameter 4-10 Motor Speed Direction.

2. Schalten Sie das Netz aus und warten Sie auf das Entladen der Zwischenkreisspannung.

3. Drehen Sie 2 Motorphasen.

Stellen Sie das Regelverfahren ein. Parameter 1-00

3) Konfigurieren Sie den Sollwert, d. h. den Bereich der Sollwertverarbeitung. Stellen Sie die Skalierung des Analogeingangs in Parameter- gruppe 6-** Analoge Ein-/Ausg. ein. Stellen Sie Soll-/Istwert-Einheiten ein. Stellen Sie den min. Sollwert ein (10 °C): Stellen Sie den maximalen Sollwert ein (80 °C): Wird der Einstellwert durch einen Festwert (Arrayparameter) bestimmt, setzen Sie andere Sollwertquellen auf [0] Deaktiviert.

4) Stellen Sie Grenzen für den Frequenzumrichter ein: Stellen Sie die Rampenzeiten auf einen ungefähren Wert von 20 s ein.

Stellen Sie die min. Drehzahlgrenzen ein. Stellen Sie die maximale Motordrehzahlgrenze ein. Stellen Sie die maximale Ausgangsfrequenz ein.

Stellen Sie Parameter 6-19 Terminal 53 mode und Parameter 6-29 Terminal 54 mode auf Spannung oder Strom ein.

5) Skalieren Sie die für Sollwert und Istwert verwendeten Analogeingänge:

Parameter 4-10 Motor Drehrichtung

Regelverfahren

Parameter 3-01 Reference/ Feedback Unit Parameter 3-02 Minimum Reference Parameter 3-03 Maximum Reference Parameter 3-10 Preset Reference

Parameter 3-41 Ramp 1 Ramp Up Time Parameter 3-42 Ramp 1 Ramp Down Time Parameter 4-12 Motor Speed Low Limit [Hz] Parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz] Parameter 4-19 Max Output Frequency

Einstellung

Wählen Sie die richtige Drehrichtung der Motorwelle.

[3] Prozess.

[60] °C Displayeinheit.

-5 °C °. 35 °C. [0] 35 %.

Par. . 3 − 10

Sollw. = 

Parameter 3-14 Relativer Festsollwert bis Parameter 3-18 Relativ. Skalierungssollw. Ressource [0] = Keine Funktion.

20 s 20 s

10 Hz 50 Hz 60 Hz

 ×  Par. . 3 − 03  −  par. . 3 − 02  = 24,5°C

100

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Funktion Parame-

ternummer

Stellen Sie Klemme 53 Skal. Min. Spannung ein. Stellen Sie Klemme 53 Skal. Max.-Spannung ein. Stellen Sie Klemme 54 Skal. Min.-Istwert ein. Stellen Sie Klemme 54 Skal. Max.-Istwert ein. Legen Sie den Istwertanschluss fest.

6) Grundlegende PID-Einstellungen: PID-Prozess normal/invers Parameter 7-30

PID-Prozess Anti-Windup. Parameter 7-31

PID-Prozess Reglerstartdrehzahl. Parameter 7-32

LCP-Kopie. Parameter 0-50

Parameter 6-10 Terminal 53 Low Voltage Parameter 6-11 Terminal 53 High Voltage Parameter 6-24 Terminal 54 Low Ref./Feedb. Value Parameter 6-25 Terminal 54 High Ref./ Feedb. Value Parameter 7-20 Process CL Feedback 1 Resource

Process PID Normal/ Inverse Control

Process PID Anti Windup

PID-Prozess Reglerstart bei

LCP-Kopie

Einstellung

0 V 10 V

-5 °C 35 °C

[2] Analogeingang 54

[0] Normal

[1] Ein

300 UPM

[1] Speichern in LCP

2 2

Tabelle 2.11 Beispiel für Konfiguration des PID-Prozessreglers

2.5.5 Optimierung des Prozessreglers

Nach Konfiguration der Grundeinstellungen gemäß Kapitel 2.5.5 Programmierreihenfolge optimieren Sie Proportionalverstärkung, Integrationszeit und Differentiationszeit (Parameter 7-33 Process PID Proportional Gain,

Parameter 7-34 Process PID Integral Time und Parameter 7-35 Process PID Differentiation Time). Bei den

meisten Prozessen gehen Sie wie folgt vor:

1. Starten Sie den Motor.

2. Stellen Sie Parameter 7-33 Process PID Proportional Gain auf 0,3 und erhöhen Sie den Wert anschließend, bis das Istwertsignal gleichmäßig zu schwingen beginnt. Verringern Sie den Wert, bis das Istwertsignal stabilisiert ist. Senken Sie die Proportionalverstärkung um 40-60 %.

3. Stellen Sie Parameter 7-34 Process PID Integral Time auf 20 s ein und setzen Sie den Wert

anschließend herab, bis das Istwertsignal gleichmäßig zu schwingen beginnt. Erhöhen Sie die Integrationszeit, bis sich das Istwertsignal stabilisiert, gefolgt von einer Erhöhung um 15-50 %.

4. Verwenden Sie Parameter 7-35 Process PID Differentiation Time nur bei schnellen Systemen (Differentiationszeit). Der typische Wert ist das Vierfache der eingestellten Integrationszeit. Verwenden Sie den Differentiator nur dann, wenn Proportionalverstärkung und Integrationszeit optimal eingestellt sind. Stellen Sie sicher, dass Schwingungen des Istwertsignals durch den Tiefpassfilter ausreichend gedämpft werden.

HINWEIS

Bei Bedarf können Sie Start/Stopp mehrfach aktivieren, um eine konstante Schwankung des Istwertsignals zu erzielen.

130BA183.10

y(t)

Produktübersicht

2.5.6 Ziegler-Nichols-Verfahren

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

empfiehlt Danfoss das Ziegler-Nichols-Verfahren.

HINWEIS

Verwenden Sie das Ziegler-Nichols-Verfahren nicht für Anwendungen, die durch die Schwingungen von nicht vollkommen stabilen Steuerungseinstellungen Schaden nehmen können.

Die Kriterien zum Einstellen der Parameter basieren auf der Auswertung des Systems an der Stabilitätsgrenze anstelle

Zum Einstellen der PID-Regler des Frequenzumrichters

der Ermittlung einer Schrittreaktion. Erhöhen Sie die Proportionalverstärkung, bis Sie eine kontinuierliche Schwingung (gemessen am Istwert) beobachten, d. h., bis das System annähernd stabil ist. Die entsprechende Verstärkung (Ku) wird als kritische Verstärkung bezeichnet, bei der die Schwingung erreicht wird. Die Schwingperiode (Pu) (als kritische Periodendauer bezeichnet) legen Sie gemäß Abbildung 2.26 fest. Messen sollten Sie sie, wenn die Amplitude der Schwingung klein ist.

1. Wählen Sie nur eine proportionale Steuerung, d. h., die Integrationszeit wird auf den maximalen Wert eingestellt, während die Differentiationszeit auf Null gesetzt wird.

2. Erhöhen Sie den Wert der Proportionalverstärkung, bis der Punkt der Instabilität (kontinuierliche Schwingungen) und somit der kritische Verstärkungswert Ku erreicht ist.

3. Messen Sie den Schwingungszeitraum, um die kritische Zeitkonstante Pu zu erhalten.

4. Berechnen Sie anhand Tabelle 2.12 die erforderlichen PID-Reglerparameter.

Der Prozessoperator kann die abschließende Einstellung der Steuerung wiederholt durchführen, um eine zufriedenstellende Steuerung zu erzielen.

Abbildung 2.26 Annähernd stabiles System

Regelungstyp Proportional-

verstärkung

PI-Regelung 0,45 x K Exakte PIDRegelung Geringe PIDÜbersteuerung

Tabelle 2.12 Ziegler-Nichols-Verfahren für Regler

0,6 x K

0,33 x K

Integrationszeit

0,833 x P

0,5 x P

Differentiationszeit

–

0,125 x P

0,33 x P

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.6 EMV-Emission und Störfestigkeit

2.6.1 Allgemeine Aspekte von EMV-Emissionen

Schalttransienten sind leitungsgeführt im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz. Feldgebundene Störungen des Frequenzumrichtersystems im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz werden durch den Frequenzumrichter, das Motorkabel und den Motor erzeugt. Durch kapazitive Ströme des Motorkabels, in Verbindung mit hohem dU/dt der Motorspannung, werden Ableitströme erzeugt. Die Verwendung eines abgeschirmten Motorkabels erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 2.27), 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 nur ein kleines elektromagnetisches Feld (I4) vom abgeschirmten Motorkabel.

Die Abschirmung verringert zwar die abgestrahlte Störung, erhöht jedoch die Niederfrequenzstörungen am Netz. Schließen Sie den Motorkabelschirm an die Gehäuse von Frequenzumrichter und Motor an. Dies geschieht am besten durch die Verwendung von integrierten Schirmbügeln; verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails) sind zu vermeiden. Die Schirmbügel erhöhen die Abschirmungsimpedanz bei höheren Frequenzen, wodurch der Abschirmungseffekt reduziert und der Ableitstrom erhöht wird (I4). Verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden mit dem Gehäuse, wenn ein abgeschirmtes Kabel für Folgendes verwendet wird:

2 2

Feldbus

•

Netzwerk

•

Relais

•

Steuerleitung

•

Signalschnittstelle

•

Bremse

•

175ZA062.12

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

In einigen Situationen ist zum Vermeiden von Stromschleifen jedoch eine Unterbrechung der Abschirmung notwendig.

1 Erdkabel 2 Abschirmung 3 Netzversorgung 4 Frequenzumrichter 5 Abgeschirmtes Motorkabel 6 Motor

Abbildung 2.27 EMV-Emission

Wenn der Anschluss der Abschirmung über eine Montageplatte für den Frequenzumrichter vorgesehen ist, muss diese Montageplatte aus Metall gefertigt sein, da die Ableitströme zum Gerät zurückgeführt werden müssen. Durch die Montageschrauben muss 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 Motor- und etwaige Anschlusskabel für Bremsen so kurz wie möglich halten. Sie dürfen Steuer- und Buskabel nicht gemeinsam mit Anschlusskabeln für Netz, Motor und Bremse verlegen. Funkstörungen von mehr als 50 MHz (in der Luft) werden insbesondere von der Regelelektronik erzeugt.

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.6.2 EMV-Emission

Die Testergebnisse in Tabelle 2.13 wurden unter Verwendung eines Systems mit Frequenzumrichter (mit Montageplatte), Motor und abgeschirmten Motorkabeln erzielt.

Filtertyp

(intern)

A2-Filter

A1-Filter

A2-Filter

EMVSchraube entfernt

A1-Filter

EMVSchraube entfernt

Versorgungsspannung/Nennleistung Klasse A2/EN 55011 Klasse A1/EN 55011 Klasse B/EN 55011

3x380–480 V 3x200–240 V 1x200–240 V

0,37–22 kW

(0,5–30 HP)

–

– –

0,37–7,5 kW

(0,5–10 HP)

11–22 kW

(15–30 HP)

– –

0,37–22 kW

(0,5–30 HP)

–

– –

0,37–7,5 kW

(0,5–10 HP)

11–22 kW

(15–30 HP)

– –

– – 25 m (82 ft)

0,37–4 kW

(0,5–5,4 HP)

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

– – 25 m (82 ft)

– – 50 m (164 ft)

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

– – – – – – – –

0,37–4 kW

(0,5–5,4 HP)

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

– – 5 m (16,4 ft)

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

Leitungs-

geführt

– 25 m (82 ft)

– – – – – –

40 m (131 ft)

– – – – – – –

– – – – – –

5 m (16,4 ft)

AbgestrahltLeitungs-

geführt

– – – –

25 m

(82 ft)

50 m

(164 ft)

40 m

(131 ft)

– – – –

AbgestrahltLeitungs-

geführt

Ja – –

15 m

(49,2 ft)

Abgestrahl

2 2

–

Tabelle 2.13 EMV-Emission (Filtertyp: intern)

1) Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz ist nicht zwischen IEC/EN 61800-3 und EN 55011 harmonisiert und nach den Vorschriften nicht zwingend eingeschlossen.

2) Geringer Erdableitstrom Kompatibel mit Fehlerstromschutz/IT-Netzbetrieb

Die Testergebnisse in Tabelle 2.14 wurden unter Verwendung eines Systems mit Frequenzumrichter (mit Montageplatte), Motor und abgeschirmten Motorkabeln erzielt. 3-phasige 380–480 V-Frequenzumrichter müssen über einen internen A1Filter verfügen.

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Filtertyp

(extern)

EMV-Filter

dU/dt-

Filter

Sinusfilter

EMV-Filter

Sinusfilter

Versorgungsspannung/Nennleistung Klasse A2/EN 55011 Klasse A1/EN 55011 Klasse B/EN 55011

3x380–480 V 3x200–240 V 1x200–240 V

0,37–22 kW

(0,5–30 HP)

–

– –

0,37–7,5 kW

(0,5–10 HP)

11–22 kW

(15–30 HP)

–

– –

0,37–7,5 kW

(0,5–10 HP)

11–15 kW

(15–20 HP)

18,5–22 kW

(25–30 HP)

–

– –

0,37–15 kW

(0,5–20 HP)

18,5–22 kW

(25–30 HP)

–

– –

– – 100 m (328 ft)

0,37–4 kW

(0,5–5,4 HP)

– – – – – – – –

– – 150 m (492 ft)

0,37–4 kW

(0,5–5,4 HP)

– – 50 m (164 ft)

– – 150 m (492 ft)

0,37–4 kW

(0,5–5,4 HP)

– – 150 m (492 ft)

– – – – – – – –

0,37–4 kW

(0,5–5,4 HP)

– – – – – – –

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

– – – – – – –

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

– – – – – – –

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

– – – – – – –

0,37–2,2 kW

(0,5–3 HP)

Leitungs-

geführt

100 m (328 ft)

– – – – – –

50 m (164 ft)

150 m (492 ft)

AbgestrahltLeitungs-

geführt

100 m

(328 ft)

100 m

(328 ft)

40 m

(131 ft)

50 m

(164 ft)

50 m

(164 ft)

100 m

(328 ft)

50 m

(164 ft)

100 m

(328 ft)

100 m

(328 ft)

AbgestrahltLeitungs-

geführt

Ja – –

25 m

(82 ft)

40 m

(131 ft)

Abgestrahl

–

Tabelle 2.14 EMV-Emission (Filtertyp: extern)

1) Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz ist nicht zwischen IEC/EN 61800-3 und EN 55011 harmonisiert und nach den Vorschriften nicht zwingend eingeschlossen.

2.6.3 EMV-Immunität

Der VLT® Midi Drive FC 280 erfüllt die Anforderungen für Industriebereiche, die höher als in Wohn- oder Bürobereichen sind. Daher erfüllt der FC 280 auch die niedrigeren Anforderungen für Wohn- und Bürobereiche mit einem großen Sicherheitsspielraum.

Zur Dokumentation der Störfestigkeit gegenüber elektrischen Störungen/Schalttransienten wurden die nachfolgenden Störfestigkeitstests auf einem System mit folgenden Bestandteilen durchgeführt:

Frequenzumrichter (ggf. mit Optionen).

•

Abgeschirmte Steuerleitung.

•

Steuerkasten mit Potenziometer, Motorkabel und Motor.

•

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Die Prüfungen wurden nach den folgenden Fachgrundnormen durchgeführt:

EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2) Elektrostatische Entladung (ESD): Simulation elektrostatischer Entladung von

•

Personen.

EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3) Immunität gegen abgestrahlte Störungen: Amplitudenmodulierte Simulation der

•

Auswirkungen von Radar- und Funkgeräten sowie von mobilen Kommunikationsgeräten.

EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4) Schalttransienten: Simulation von Störungen, herbeigeführt durch Schalten mit

•

einem Schütz, Relais oder ähnlichen Geräten.

EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5) Überspannungen: Simulation von Transienten, z. B. durch Blitzschlag in nahe

•

gelegenen Anlagen.

EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6) Leitungsgeführte Störgrößen: Simulation der Auswirkung von Funksendegeräten,

•

die an Verbindungskabel angeschlossen sind.

FC 280 erfüllt den Standard IEC 61800-3. Nähere Angaben finden Sie in Tabelle 2.15.

Spannungsbereich: 380–480 V Produktnorm 61800-3

ESD Immunität

Test

Abnahmekriterium B B B A A

Netzkabel – – 2 kV CN

Motorkabel

Anschlusskabel für Bremse – – 4 kV CCC (Capacitive

Zwischenkreiskopplungskabel Relaiskabel

Steuerleitung – –

Standard/Feldbuskabel – –

LCP-Kabel – –

Gehäuse

Definitionen

CD: Kontaktentladung (Contact Discharge) AD: Luftentladung (Air Discharge)

– –

– – 4 kV CCC (Capacitive

– –

4 kV CD 8 kV AD

gegen

abgestrahlte

Störungen

10 V/m – – –

DM: Differenzbetrieb CM (Common Mode): Gleichtakt

Impulskette Stoßspannungstransienten Immunität gegen

leitungsgeführte

Störungen

2 kV/2 Ω Differenzbetrieb

10 V

4 kV CCC (Capacitive

Clamp Coupling)

4 kV CCC (Capacitive

Clamp Coupling)

Länge >2 m (6.6 ft)

1 kV CCC (Capacitive

Clamp Coupling)

Länge >2 m (6.6 ft)

1 kV CCC (Capacitive

Clamp Coupling)

Länge >2 m (6.6 ft)

1 kV CCC (Capacitive

Clamp Coupling)

2 kV/12 Ω CM (Common

Mode)

– 10 V

Ungeschirmt:

1 kV/42 Ω CM (Common

Mode)

Ungeschirmt:

1 kV/42 Ω CM (Common

Mode)

– 10 V

CN: Direkte Zuführung über Kopplungsnetz CCC (Capacitive Clamp Coupling): Zuführung über kapazitive Dämpfungskopplung

2 2

eff

Tabelle 2.15 EMV-Immunität

130BD447.11

130BB955.12

Leakage current

Motor cable length

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.7 Galvanische Trennung

Eine funktionale galvanische Trennung (a und b auf Abbildung 2.28) ist für die optionale externe 24 V-

PELV bietet Schutz durch Kleinspannung. Ein Schutz gegen

elektrischen Schlag gilt als gewährleistet, wenn die

Versorgung und für die RS485-Standardbusschnittstelle vorgesehen.

Stromversorgung vom Typ PELV (Schutzkleinspannung – Protective Extra Low Voltage) ist und die Installation gemäß den örtlichen bzw. nationalen Vorschriften für PELVVersorgungen ausgeführt wurde.

WARNUNG

Achten Sie vor dem Berühren elektrischer Bauteile darauf, dass andere Spannungseingänge, wie z. B.

Alle Steuerklemmen und die Relaisklemmen 01–03 sind mit PELV (Schutzkleinspannung – Protective extra low voltage) konform. Dies gilt nicht für den geerdeten Dreieck-Zweig über 400 V.

Zwischenkreiskopplung (Zusammenschalten eines Gleichspannungszwischenkreises) sowie der Motoranschluss beim kinetischen Speicher, ausgeschaltet sind. Halten Sie

die im Kapitel Sicherheit in der VLT® Midi Drive FC 280 Bedienungsanleitung angegebene Entladezeit ein. Das

Sie erreichen die galvanische (sichere) Trennung, indem Sie die Anforderungen für höhere Isolierung erfüllen und die

Nichtbeachten der Empfehlungen kann zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen.

entsprechenden Kriech-Luftabstände beachten. Diese Anforderungen sind in der Norm EN 61800-5-1

2.8 Erdableitstrom

beschrieben.

Befolgen Sie im Hinblick auf die Schutzerdung von Geräten

Die Bauteile, die die elektrische Trennung wie in Abbildung 2.28 gezeigt bilden, erfüllen ebenfalls die Anforderungen für höhere Isolierung und der entsprechenden Tests gemäß Beschreibung in EN 61800-5-1. Die galvanische PELV-Trennung ist an 3 Punkten vorhanden (siehe Abbildung 2.28):

Um den PELV-Schutzgrad beizubehalten, müssen alle steuerklemmenseitig angeschlossenen Geräte den PELVAnforderungen entsprechen, d. h. Thermistoren müssen beispielsweise verstärkt/zweifach isoliert sein.

mit einem Ableitstrom gegen Erde von mehr als 3,5 mA alle nationalen und lokalen Vorschriften. Die Frequenzumrichtertechnik nutzt hohe Schaltfrequenzen bei gleichzeitig hoher Leistung. Das Schalten erzeugt einen Ableitstrom in der Erdverbindung. Ein Fehlerstrom im Frequenzumrichter an den Ausgangsleistungsklemmen kann eine Gleichstromkomponente enthalten, die die Filterkondensatoren laden und einen transienten Erdstrom verursachen kann. Der Ableitstrom gegen Erde setzt sich aus verschiedenen Faktoren zusammen und hängt von verschiedenen Systemkonfigurationen ab, wie EMV-Filter, abgeschirmte Motorleitungen und Leistung des Frequenzumrichters.

1 Stromversorgung (SMPS) für Steuerkassette 2 Kommunikation zwischen Leistungskarte und Steuerkassette 3 Isolierung zwischen STO-Eingängen und IGBT-Stromkreis 4 Bedarfsgerechtes Relais

Abbildung 2.28 Galvanische Trennung

Abbildung 2.29 Einfluss von Kabellänge und Leistungsgröße auf Ableitstrom, Pa>P

130BB956.12

THDv=0%

THDv=5%

Leakage current

130BB958.12

Cable

150 Hz

3rd harmonics

50 Hz

Mains

RCD with low f

cut-

RCD with high f

cut-

Leakage current

Frequency

130BB957.11

Leakage current [mA]

100 Hz

2 kHz

100 kHz

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Der Ableitstrom hängt ebenfalls von der Netzverzerrung ab.

Abbildung 2.30 Einfluss der Netzverzerrung auf den Ableitstrom

Bemessen Sie Fehlerstromschutzschalter in Bezug

•

auf Systemkonfiguration und Umgebungsbedingungen.

Abbildung 2.31 Hauptbeiträge zum Ableitstrom

2 2

HINWEIS

Hoher Ableitstrom kann zu einer Abschaltung der Fehlerstromschutzschalter führen. Entfernen Sie zur Vermeidung dieses Problems die EMV-Schraube, wenn ein Filter geladen wird.

EN 61800-5-1 (Produktnorm für Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl) stellt besondere Anforderungen, wenn der Erdableitstrom 3,5 mA übersteigt. Die Erdverbindung muss auf eine der folgenden Arten verstärkt werden:

Erdverbindung (Klemme 95) mit einem Leitungs-

•

querschnitt von mindestens 10 mm

Zwei getrennt verlegte Erdungskabel, die die

•

vorgeschriebenen Maße einhalten

Weitere Informationen finden Sie in EN/IEC61800-5-1.

Fehlerstromschutzschalter

Wenn Fehlerstromschutzschalter (RCD), auch als Erdschlusstrennschalter bezeichnet, zum Einsatz kommen, sind die folgenden Anforderungen einzuhalten:

Verwenden Sie RCD mit Einschaltverzögerung, um

•

Fehler durch transiente Erdströme zu vermeiden.

Verwenden Sie Fehlerstromschutzschalter mit

•

Einschaltverzögerung, um Fehler durch transiente Erdströme zu vermeiden.

Abbildung 2.32 Einfluss der Trennfrequenz des Fehlerstromschutzschalters auf das, auf was reagiert wird/was gemessen wird

Nähere Angaben finden Sie im Anwendungshinweis zum Fehlerstromschutzschalter.

to ta

130BA167.10

Last

Zeit

Drehzahl

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.9 Bremsfunktionen

2.9.1 Mechanische Haltebremse

Eine direkt an der Motorwelle befestigte mechanische Haltebremse führt in der Regel eine statische Bremsung durch.

HINWEIS

Wenn die Haltebremse zur Sicherheitskette gehört, ist eine sichere Steuerung einer mechanischen Bremse über einen Frequenzumrichter nicht möglich. Nehmen Sie in die Gesamtinstallation eine Redundanzschaltung für die Bremsansteuerung auf.

2.9.2 Dynamische Bremse

Dynamisches Bremsen durch:

Bremswiderstand: Ein Brems-IGBT leitet die

•

Bremsenergie vom Motor an den angeschlossenen Bremswiderstand (Parameter 2-10 Brake Function = [1] Bremswi- derstand) und verhindert so, dass die Überspannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Stellen Sie den Schwellenwert in Parameter 2-14 Brake voltage reduce mit einem 70V-Bereich für 3x380–480 V ein.

AC-Bremse: Durch Ändern der Verlustbedin-

•

gungen im Motor wird die Bremsenergie im Motor verteilt. Sie dürfen die AC-Bremsfunktion nicht in Anwendungen mit einer hohen Ein-/ Ausschaltfrequenz verwenden, da dies zu einer Überhitzung des Motors führen würde (Parameter 2-10 Brake Function = [2] AC-Bremse).

DC-Bremse: Ein übermodulierter Gleichstrom

•

verstärkt den Wechselstrom und funktioniert als Wirbelstrombremse (Parameter 2-02 DC Braking Time≠ 0 s).

2.9.3 Auswahl des Bremswiderstands

Wenn erhöhte Anforderungen mit generatorischem Bremsen bewältigt werden sollen, ist ein Bremswiderstand erforderlich. Durch die Verwendung eines Bremswiderstands wird gewährleistet, dass die Wärme in diesen Bremswiderstand und nicht in den Frequenzumrichter abgeführt wird. Weitere Informationen finden Sie im Projek-

tierungshandbuch VLT® Bremswiderstand MCE 101.

Ist der Betrag der kinetischen Energie, die in jedem Bremszeitraum zum Widerstand übertragen wird, unbekannt, berechnen Sie die durchschnittliche Leistung auf Basis von Zykluszeit und Bremszeit, was als Aussetzbetrieb bezeichnet wird. Der Arbeitszyklus für

Aussetzbetrieb des Widerstandes gibt den Arbeitszyklus an, für den der Widerstand ausgelegt ist. Abbildung 2.33 zeigt einen typischen Bremszyklus.

Sie können den Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb des Widerstands wie folgt berechnen:

Arbeitszyklus = tb/T

tb ist die Bremsdauer in Sekunden. T = Zykluszeit in Sekunden.

Abbildung 2.33 Typischer Bremszyklus

Leistungsbereich: 0,37–22 kW 3x380–480 V 0,37–3,7 kW 3x200–240 V

Zykluszeit [s] 120 Bremsarbeitszyklus bei 100 % Drehmoment Bremsarbeitszyklus bei Übermoment (150/160%)

Tabelle 2.16 Bremsung bei hohem Überlastmoment

Danfoss bietet Bremswiderstände mit Arbeitszyklen von 10 % und 40 % an. Bei Anwendung eines Arbeitszyklus von 10 % können die Bremswiderstände die Bremsleistung über 10 % der Zykluszeit aufnehmen. Die übrigen 90 % der Zykluszeit werden zum Abführen überschüssiger Wärme genutzt.

Dauerlast

40%

HINWEIS

Stellen Sie sicher, dass der Bremswiderstand für die erforderliche Bremszeit ausgelegt ist.

Die maximal zulässige Last am Bremswiderstand wird als Spitzenleistung bei einem gegebenen Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb ausgedrückt und wird berechnet als:

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Berechnung des Bremswiderstands

x0 . 83

Rbr Ω = 

dc,br

Höchstwert

wobei

Spitze

= P

x Mbr [%] x η

Motor

x η

VLT

[W]

Wie gezeigt, hängt der Bremswiderstand von der Zwischenkreisspannung (Udc) ab.

Größe Bremse aktiv

dc,br

FC 280 3x380–480 V FC 280 3x200–240 V

Tabelle 2.17 Schwellenwert des Bremswiderstands

770 V 800 V 800 V

390 V 410 V 410 V

Warnung vor Abschaltung

Cutout (Abschaltung)

Den Schwellenwert können Sie in Parameter 2-14 Brake voltage reduce mit einem 70-V-Bereich einstellen.

HINWEIS

Je mehr der Wert reduziert wird, desto schneller erfolgt die Reaktion auf eine generatorische Überlast. Sie sollten dies nur verwenden, wenn Überspannungsprobleme in der Zwischenkreisspannung auftreten.

HINWEIS

Achten Sie darauf, dass der Bremswiderstand für eine Spitzenspannung von 410 V oder 800 V zugelassen ist.

Danfoss empfiehlt die Berechnung des Bremswiderstands R

gemäß der folgenden Formel. Die empfohlenen

rec

Bremswiderstände gewährleisten, dass der Frequenzumrichter mit dem maximal verfügbaren Bremsmoment (Mbr(%)) von 160 % bremst.

x100x0,83

motor

396349

= 

397903

= 

xM

xη

VLT

br( % )

bei einem Bremsmoment von 160 %

rec

 Ω 

motor

 Ω 

motor

xη

motor



 Ω = 

rec

beträgt in der Regel 0,80 (≤7,5 kW (10 hp)); 0,85 (11–

Motor

22 kW) η

beträgt in der Regel 0,97

VLT

Beim FC 280 wird R wie folgt ausgedrückt:

480

V: R

rec

480

V: R

rec

1) Bei Frequenzumrichtern ≤ 7,5 kW Wellenleistung.

2) Bei Frequenzumrichtern mit 11-22 kW Wellenleistung.

HINWEIS

Der Widerstand des Bremswiderstands sollte den von Danfoss empfohlenen Wert nicht überschreiten. Bei Bremswiderständen mit höherem Ohmwert wird möglicherweise nicht mehr das maximale Bremsmoment von 160 % erzielt, weil der Frequenzumrichter während der Bremsung möglicherweise mit DC-Überspannung abschaltet. Der Widerstand sollte größer als R

min

sein.

HINWEIS

Bei einem Kurzschluss im Bremstransistor können Sie einen eventuellen Leistungsverlust im Bremswiderstand durch Unterbrechung der Netzversorgung zum Frequenzumrichter (Netzschalter, Schütz) verhindern. Der Frequenzumrichter kann den Schütz regeln.

HINWEIS

Berühren Sie den Bremswiderstand nicht, da er während des Bremsens heiß werden kann. Zur Vermeidung jeglicher Brandgefahr müssen Sie den Bremswiderstand in einer sicheren Umgebung platzieren.

2.9.4 Steuerung mit Bremsfunktion

Die Bremse ist gegen einen Kurzschluss des Bremswiderstands geschützt. Der Bremstransistor wird auf eine Kurzschlussbedingung hin überwacht. Den Schutz des Bremswiderstands vor einer Überlastung aufgrund einer Frequenzumrichterstörung kann ein Relais/ein Digitalausgang übernehmen. Außerdem ermöglicht die Bremse eine Anzeige der aktuellen Leistung und der mittleren Leistung der letzten 120 s. Die Bremse kann ebenfalls die Bremsleistung überwachen und sicherstellen, dass sie die in Parameter 2-12 Brake Power Limit (kW) gewählte Grenze nicht überschreitet.

HINWEIS

Überwachen der Bremsleistung ist keine Sicherheitsfunktion. Um ein Überschreiten der zulässigen Bremsleistung zu verhindern, ist ein Thermoschalter erforderlich. Der Bremswiderstandskreis ist nicht gegen Erdableitstrom geschützt.

Sie können Überspannungssteuerung (OVC) (ohne Bremswiderstand) als alternative Bremsfunktion in Parameter 2-17 Over-voltage Control wählen. Diese Funktion ist für alle Geräte aktiv. Sie stellt sicher, dass bei Anstieg der Zwischenkreisspannung eine Abschaltung verhindert werden kann. Dies erfolgt durch Anheben der Ausgangsfrequenz zur Begrenzung der Zwischenkreisspannung. Es ist eine nützliche Funktion, z. B. wenn die Rampe-ab-Zeit zu kurz ist, um ein Abschalten des Frequenzumrichters zu

2 2

. . . . . .

Par. 13-11 Comparator Operator

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-51 SL Controller Event

Par. 13-52 SL Controller Action

130BB671.13

Coast Start timer Set Do X low Select set-up 2 . . .

Running Warning Torque limit Digital input X 30/2 . . .

= TRUE longer than..

. . . . . .

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

vermeiden. In dieser Situation wird jedoch die Rampe-Ab-

Smart Logic Controller

2.11

Zeit automatisch verlängert.

Die Smart Logic Control (SLC) ist eine Folge benutzerdefi-

HINWEIS

Sie können OVC aktivieren, wenn Sie einen PM-Motor betreiben (wenn Parameter 1-10 Motor Construction auf [1] PM, Vollpol SPM eingestellt ist).

nierter Aktionen (siehe Parameter 13-52 SL-Controller Aktion [x]), die ausgeführt werden, wenn das zugehörige Ereignis (siehe Parameter 13-51 SL-Controller Ereignis [x]) als wahr ermittelt wird. Die Bedingung für ein Ereignis kann ein bestimmter Status sein oder wenn der Ausgang einer Logikregel oder eines

2.10 Motorisolation

Vergleicher-Funktion wahr wird. Dies führt zu einer zugehörigen Aktion, wie in Abbildung 2.34 gezeigt.

Motoren mit moderner Konstruktion, die für die Verwendung mit Frequenzumrichtern bestimmt sind, haben einen höheren Isolationsgrad, durch den sich die neue Generation der hocheffizienten IGBTs mit hohem dU/dt auszeichnet. Zur Nachrüstung in alten Motoren müssen Sie die Motorisolation überprüfen oder eine Dämpfung mit einem dU/dt-Filter bzw. falls erforderlich mit einem Sinusfilter durchführen.

2.10.1 Sinusfilter

Steuert ein Frequenzumrichter einen Motor, sind aus dem Motor Resonanzgeräusche zu hören. Die Geräusche, verursacht durch die Motorkonstruktion, treten immer bei der Ummagnetisierung des Blechpakets auf. Die Frequenz der Resonanzgeräusche entspricht somit der Taktfrequenz des Frequenzumrichters.

Danfoss bietet einen Sinusfilter zur Dämpfung der akustischen Motorgeräusche an.

Der Filter verringert die Rampe-Auf Zeit der Spannung, die Spitzenlastspannung U

und den Rippel-Strom ΔI zum

PEAK

Motor. Das heißt, dass Strom und Spannung beinahe sinusförmig werden. Folglich reduzieren sich die akustischen Motorgeräusche auf ein Minimum.

Auch der Rippel-Strom in den Spulen des Sinusfilters verursacht Geräusche. Dieses Problem können Sie durch Einbau des Filters in einen Schaltschrank oder ein ähnliches Gehäuse beseitigen.

2.10.2 dU/dt-Filter

Danfoss bietet dU/dt-Filter an. Hierbei handelt es sich um Gegentakt-Tiefpassfilter, die Spannungsspitzen an den Motorklemmen verringern und die Anstiegzeit bis auf ein Niveau senken, auf dem die Belastung der Motorwicklungsisolierung reduziert wird. Dies ist besonders bei kurzen Motorkabeln von Bedeutung.

Im Vergleich zu Sinusfiltern (siehe Kapitel 2.10.1 Sinusfilter) haben die dU/dt-Filter eine Trennfrequenz über der Taktfrequenz.

Abbildung 2.34 Zugehörige Aktion

Ereignisse und Aktionen sind jeweils nummeriert und paarweise verknüpft (Zustände). Wenn also Ereignis [0] erfüllt ist (d. h. WAHR ist), wird die Aktion [0] ausgeführt. Danach werden die Bedingungen von Ereignis [1] ausgewertet, und wenn wahr, wird Aktion [1] ausgeführt usw. Es wird jeweils nur ein Ereignis ausgewertet. Ist das Ereignis FALSCH, wird während des aktuellen Abtastintervalls keine Aktion (im SLC) ausgeführt und es werden keine anderen Ereignisse ausgewertet. Wenn der SLC startet, wird bei jedem Abtastintervall Ereignis [0] (und zwar nur Ereignis [0]) ausgewertet. Nur wenn Ereignis [0] als WAHR bewertet wird, führt der SLC Aktion [0] aus und beginnt, Ereignis [1] auszuwerten. Es ist möglich, zwischen 1 und 20 Ereignisse und Aktionen zu programmieren. Wenn das letzte Ereignis/die letzte Aktion durchgeführt wurde, startet die Sequenz ausgehend von Ereignis [0]/ Aktion [0] erneut. Abbildung 2.35 zeigt ein Beispiel mit drei Ereignissen/Aktionen:

130BA062.13

Zustand 1 Ereignis 1/ Aktion 1

Zustand 2 Ereignis 2/ Aktion 2

Start Ereignis P13-01

Zustand 3 Ereignis 3/ Aktion 3

Zustand 4 Ereignis 4/ Aktion 4

Stop Ereignis P13-02

Par. 13-11 Comparator Operator

TRUE longer than.

. . .

Par. 13-10 Comparator Operand

Par. 13-12 Comparator Value

130BB672.10

. . . . . .

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-41 Logic Rule Operator 1

Par. 13-40 Logic Rule Boolean 1

Par. 13-42 Logic Rule Boolean 2

Par. 13-44 Logic Rule Boolean 3

130BB673.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Schalten am Ausgang

Das Schalten am Ausgang zwischen Motor und Frequenzumrichter ist uneingeschränkt zulässig und beschädigt den Frequenzumrichter nicht, kann jedoch zur Anzeige von Fehlermeldungen führen. Es können allerdings Fehlermeldungen auftreten.

Vom Motor erzeugte Überspannung

Die Spannung im Zwischenkreis erhöht sich beim generatorischen Betrieb des Motors. Dies geschieht in folgenden Fällen:

Die Last treibt den Motor an (bei konstanter

•

Abbildung 2.35 Sequenz mit 3 Ereignissen/Aktionen

Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters),

Während der Verzögerung (Rampe Ab) ist die

•

Reibung bei hohem Trägheitsmoment niedrig und

Vergleicher

Vergleicher dienen zum Vergleichen von stetigen Variablen (z. B. Ausgangsfrequenz, Ausgangsstrom, Analogeingang) mit voreingestellten Festwerten.

die Rampe-Ab-Zeit zu kurz, um die Energie als Verlustleistung im Frequenzumrichter, Motor oder in der Anlage abzugeben.

Eine falsche Einstellung beim Schlupfausgleich

•

kann eine höhere Zwischenkreisspannung hervorrufen.

Die Bedieneinheit versucht ggf. die Rampe zu kompensieren (Parameter 2-17 Überspannungssteuerung). Der Frequenzumrichter wird nach Erreichen eines bestimmten Spannungsniveaus abgeschaltet, um die Transistoren und die Zwischenkreiskondensatoren zu

Abbildung 2.36 Vergleicher

schützen. Zur Auswahl der Methode zur Regelung des ZwischenkreisSpannungsniveaus siehe Parameter 2-10 Bremsfunktion und

Logikregeln

Es ist möglich, 3 bool'sche Eingänge (wahr/falsch) von Timern, Vergleichern, Digitaleingängen, Statusbits und Ereignissen über „und“, „oder“ und „nicht“ miteinander zu verknüpfen.

Parameter 2-17 Überspannungssteuerung.

Netzausfall

Während eines Netzausfalls läuft der Frequenzumrichter weiter, bis die Spannung des Zwischenkreises unter den minimalen Stopppegel abfällt. Dieser beträgt normalerweise:

314 V für 3x380–480 V.

•

202 V für 3x200–240 V.

•

225 V für 1x200–240 V.

•

Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall und die aktuelle Motorbelastung bestimmen, wie lange der Wechselrichter im Freilauf ausläuft.

Abbildung 2.37 Logikregeln

Statische Überlast im Modus VVC

Wird der Frequenzumrichter überlastet, wird die Drehmo-

2.12 Extreme Betriebszustände

Kurzschluss (Motorphase – Phase)

Der Frequenzumrichter ist durch seine Strommessung in jeder der 3 Motorphasen oder im DC-Zwischenkreis gegen Kurzschlüsse geschützt. Ein Kurzschluss zwischen zwei Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im Frequenzumrichter. Jedoch wird jeder Frequenzumrichter einzeln abgeschaltet, sobald sein jeweiliger Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16 Abschaltblockierung) überschreitet.

mentgrenze in Parameter 4-16 Torque Limit Motor Mode/ Parameter 4-17 Torque Limit Generator Mode erreicht, und die Bedieneinheit reduziert die Ausgangsfrequenz, um so die Belastung zu reduzieren. Bei extremer Überlastung kann jedoch ein Überstrom auftreten, der den Frequenzumrichter nach etwa 5-10 s zum Abschalten zwingt.

Sie können den Betrieb innerhalb der Momentgrenze in Parameter 14-25 Trip Delay at Torque Limit zeitlich begrenzen (0–60 s).

2 2

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2.000

500

200

400 300

1.000

600

t [s]

175ZA052.11

fOUT = 0,2 x f M,N

fOUT = 2 x f M,N

fOUT = 1 x f M,N

IMN

Produktübersicht

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

2.12.1 Thermischer Motorschutz

Zum Schutz der Anwendung vor schwerer Beschädigung bietet der VLT® Midi DriveFC 280 verschiedene spezielle

Funktionen.

Die X-Achse zeigt das Verhältnis zwischen Motorstrom (I

) und Motornennstrom (I

motor

motor, nom

). Die Y-Achse zeigt die Zeit in Sekunden, bevor ETR eingreift und den Frequenzumrichter abschaltet. Die Kurven zeigen das Verhalten der Nenndrehzahl bei Nenndrehzahl x 2 und Nenndrehzahl x 0,2

Drehmomentgrenze

Die Drehmomentgrenze schützt den Motor unabhängig von der Drehzahl vor Überlast. Die Drehmomentgrenze wird in Parameter 4-16 Torque Limit Motor Mode und

Parameter 4-17 Torque Limit Generator Mode eingestellt. Parameter 14-25 Trip Delay at Torque Limit regelt die Zeit

vor einer Abschaltung bei Drehmomentgrenzen-Warnung.

Bei geringerer Drehzahl schaltet das ETR aufgrund einer geringeren Kühlung des Motors schon bei geringerer Wärmeentwicklung ab. So wird der Motor auch in niedrigen Drehzahlbereichen vor Überhitzung geschützt. Die ETR-Funktion berechnet die Motortemperatur anhand der Istwerte von Strom und Drehzahl. Sie können die berechnete Temperatur als Anzeigeparameter in Parameter 16-18 Motor Thermal ablesen.

Stromgrenze

Parameter 4-18 Current Limit regelt die Stromgrenze und Parameter 14-24 Trip Delay at Current Limit regelt die Zeit

vor einer Abschaltung bei Stromgrenzen-Warnung.

Minimale Drehzahlgrenze

Parameter 4-12 Motor Speed Low Limit [Hz] legt die minimale Ausgangsdrehzahl fest, die der Frequenzumrichter liefern kann.

Maximal Drehzahlgrenze

Parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz] oder Parameter 4-19 Max Output Frequency legt die maximal

Ausgangsdrehzahl fest, die der Frequenzumrichter liefern kann.

ETR (Elektronisches Thermorelais)

Die ETR-Funktion des Frequenzumrichters misst den aktuellen Strom, die aktuelle Drehzahl und Zeit zur Berechnung der Motortemperatur. Außerdem schützt die Funktion den Motor vor Überhitzung (Warnung oder Abschaltung). Ein externer Thermistoreingang ist ebenfalls verfügbar. Bei ETR handelt es sich um eine elektronische Funktion, die anhand interner Messungen ein Bimetallrelais simuliert. Die Kennlinie wird in Abbildung 2.38 gezeigt.

Abbildung 2.38 ETR

130BE805.11

+24 V DC

GND

12 13 18 19 3227 29 33 55

130BA646.10

RECHTS

LINKS

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

3 Anwendungsbeispiele

3.1 Einführung

3.1.1 Drehgeberverbindung

Diese Anleitung soll die Konfiguration der Drehgeberverbindung mit dem Frequenzumrichter erleichtern. Vor der Konfiguration des Drehgebers werden die Grundeinstellungen für eine Drehzahlregelung mit Rückführung gezeigt.

3 3

Abbildung 3.2 24-V-Inkrementalgeber, maximale Kabellänge 5 m

3.1.2 Drehgeberrichtung

Die Reihenfolge, in der die Pulse in den Frequenzumrichter eingehen, bestimmt die Drehrichtung des Drehgebers. Rechtslauf bedeutet, dass der A-Kanal sich 90 elektrische Grad vor Kanal B befindet. Linkslauf bedeutet, dass der B-Kanal sich 90 elektrische Grad vor Kanal A befindet. Die Drehrichtung bezieht sich auf den Blick von vorne auf das Wellenende.

3.1.3 Frequenzumrichtersystem mit

Rückführung

Abbildung 3.1 24-V-Drehgeber

Ein Antriebssystem besteht üblicherweise aus mehr Elementen wie z. B.:

Motor.

•

Bremse (Getriebe, mechanische Bremse).

•

Frequenzumrichter

•

Drehgeber als Rückführung.

•

Bremswiderstand für dynamische Bremse.

•

Kupplung.

•

Belastung

•

Anwendungen mit mechanischer Bremsansteuerung erfordern häufig auch einen Bremswiderstand für generatorisches Bremsen.

130BE728.10

Motor

Gearbox

Load

Transmission

Encoder Mech. brake

Brake resistor

130BF096.10

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

D IN

+24 V

130BE204.11

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

0 ~10 V

+24 V

130BF097.10

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

4 - 20mA

+24 V

Anwendungsbeispiele

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

3.2.2 Drehzahl

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 6-10

Skal. Min.Spannung Parameter 6-11 Klemme 53 Skal. Max.Spannung Parameter 6-14 Klemme 53 Skal. Min.-Soll/ Istwert Parameter 6-15 Klemme 53 Skal. Max.-Soll/ Istwert Parameter 6-19 Terminal 53 mode

Klemme 53

Abbildung 3.3 Basiseinstellung für Drehzahlregelung mit Istwertrückführung

* = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

0,07 V*

10 V*

[1] Spannung

Anwendungsbeispiele

3.2

Tabelle 3.2 Analoger Drehzahlsollwert (Spannung)

3.2.1 AMA

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 1-29 Autom. Motoran-

[1] Komplette

AMA passung Parameter 5-12 Klemme 27 Digitaleingang

*[2]

Motorfreilauf

invers

* = Werkseinstellung Hinweise/Anmerkungen: Sie müssen Parametergruppe 1-2* Motordaten entsprechend den Motorspezifikationen einstellen.

HINWEIS

Sind die Klemmen 13 und 27 nicht angeschlossen, stellen Sie

Parameter 5-12 Terminal 27 Digital Input auf [0] Ohne Funktion ein.

Funktion Einstellung

Parameter 6-22 Klemme 54

4 mA*

Skal. Min.Strom Parameter 6-23 Klemme 54

20 mA*

Skal. Max.Strom Parameter 6-24 Klemme 54 Skal. Min.-Soll/

Istwert Parameter 6-25 Klemme 54 Skal. Max.-Soll/

Istwert Parameter 6-29 Klemme 54

[0] Strom

Funktion

* = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

Tabelle 3.1 AMA mit angeschlossener Kl. 27

Tabelle 3.3 Analoger Drehzahlsollwert (Strom)

130BE208.11

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

≈ 5kΩ

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

130BF100.10

+24 V

130BB840.12

Speed

Reference

Start (18)

Freeze ref (27)

Speed up (29)

Speed down (32)

130BF098.10

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

+24 V 13

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 6-10 Klemme 53 Skal. Min.Spannung Parameter 6-11 Klemme 53 Skal. Max.Spannung Parameter 6-14 Klemme 53 Skal. Min.-Soll/Istwert Parameter 6-15 Klemme 53 Skal. Max.-Soll/ Istwert Parameter 6-19 Terminal 53 mode

* = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

Tabelle 3.4 Drehzahlsollwert (Verwendung eines manuellen Potenziometers)

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang Parameter 5-12 Klemme 27 Digitaleingang Parameter 5-13 Klemme 29 Digitaleingang Parameter 5-14 Klemme 32 Digitaleingang

* = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

0,07 V*

10 V*

[1] Spannung

*[8] Start

[19] Sollw.

speich.

[21] Drehzahl

auf

[22] Drehzahl

Abbildung 3.4 Drehzahl auf/Drehzahl ab

3.2.3 Start/Stopp

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 5-10 Klemme 18

[8] Start

Digitaleingang

Parameter 5-11 Klemme 19 Digitaleingang

Parameter 5-12 Klemme 27

*[10] Reversierung

[0] Ohne

Funktion Digitaleingang Parameter 5-14 Klemme 32 Digitaleingang Parameter 5-15 Klemme 33 Digitaleingang Parameter 3-10

[16]

Festsollwert Bit

[17]

Festsollwert Bit

Festsollwert

Festsollwert 0 Festsollwert 1 Festsollwert 2 Festsollwert 3

25%

50%

75%

100% * = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

3 3

Tabelle 3.6 Start/Stopp mit Reversierung und 4 Festdrehzahlen

Tabelle 3.5 Drehzahl auf/Drehzahl ab

130BF099.10

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

+24 V

130BE210.11

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

D IN

+24 V

D IN

+10 V

A IN

COM

A OUT

130BE211.11

+24 V

Anwendungsbeispiele

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

3.2.4 Externe Alarmquittierung

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 5-11

Digitaleingang

* = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

Klemme 19

[1] Reset

3.2.6 SLC

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 4-30 Drehgeberüberwachung

[1] Warnung

Funktion Parameter 4-31 Drehgeber max.

Fehlabweichung Parameter 4-32 Drehgeber

5 s

Timeout-Zeit Parameter 7-00 Drehgeberrückführung

[1] 24V-

Drehgeber

Parameter 5-70 Kl. 32/33 Drehgeber Aufl.

1024*

[Pulse/U] Parameter 13-0 0 Smart Logic

[1] Ein Controller Parameter 13-0 1 SL-Controller

[19] Warnung Start

Tabelle 3.7 Externe Alarmquittierung

3.2.5 Motorthermistor

HINWEIS

Um die PELV-Anforderungen zu erfüllen, müssen Sie Thermistoren verstärken oder zweifach isolieren.

Parameter

Funktion Einstellung

Parameter 1-90 Thermischer Motorschutz Parameter 1-93 Thermistoran-

[2] ThermistorAbschalt.

[1] Analogeingang 53

Parameter 13-0 2 SL-Controller Stopp Parameter 13-1 0 VergleicherOperand Parameter 13-1 1 VergleicherFunktion Parameter 13-1 2 VergleicherWert Parameter 13-5 1 SL-Controller Ereignis Parameter 13-5 2 SL-Controller Aktion

[44] [Reset]-

Taste

[21] Nr. der

Warnung

*[1] ≈

[22] Vergleicher

[32] Digital-

ausgang A-AUS

schluss Parameter 6-19

Tabelle 3.8 Motorthermistor

Terminal 53

[1] Spannung

mode

* = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

Wenn nur eine Warnung erforderlich ist, müssen Sie

Parameter 1-90 Thermischer Motorschutz auf [1] Thermistor Warnung programmieren.

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

Parameter Funktion Einstellung

Parameter 5-40 Relaisfunktion

* = Werkseinstellung

Hinweise/Anmerkungen:

Wenn der Grenzwert der Drehgeberüberwachung überschritten wird, gibt der Frequenzumrichter Warnung 61, Istwertüberwachung aus. Der SLC überwacht Warnung 61,

Istwertüberwachung. Wird Warnung 61, Istwertüberwachung wahr, wird Relais 1

ausgelöst. Externe Geräte können anzeigen, dass eine Wartung erforderlich ist. Wenn der Istwertfehler innerhalb von 5 s wieder unter diese Grenze fällt, läuft der Frequenzumrichter weiter, und die Warnung wird ausgeblendet. Relais 1 bleibt ausgelöst, bis Sie [Off/Reset] drücken.

[80] SL-Digitalausgang A

3 3

Tabelle 3.9 Verwendung von SLC zur Einstellung eines Relais

Safe Torque Off (STO)

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

4 Safe Torque Off (STO)

Die Funktion „Safe Torque Off“ (STO) ist ein Bestandteil des sicherheitsbezogenen Steuerungssystems. Sie verhindert, dass der Frequenzumrichter das Drehfeld, das der Motor zum Drehen benötigt, erzeugt.

Die STO-Funktion ist für folgende Anforderungen ausgelegt und als dafür geeignet zugelassen:

IEC/EN 61508: SIL2

•

Wählen Sie die Komponenten aus und legen Sie sie im sicherheitsbezogenen Steuerungssystem richtig an, um die erforderliche Betriebssicherheitsstufe zu erreichen. Vor der Nutzung der Funktion „Safe Torque Off“ müssen Sie eine umfassende Risikoanalyse der Anlage durchführen. Dies dient dazu, zu ermitteln, ob die Funktion „Safe Torque Off“ und die Sicherheitsstufen des Frequenzumrichters für die Anlage und Anwendung angemessen und ausreichend sind.

IEC/EN 61800-5-2: SIL2

•

IEC/EN 62061: SILCL von SIL2

•

EN ISO 13849-1: Kategorie 3 PL d

•

Weitere Informationen zur Funktion Safe Torque Off (STO) finden Sie in Kapitel 6 Safe Torque Off (STO) in der VLT FC 280 Bedienungsanleitung.

Midi Drive

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

5 RS485 Installation und Konfiguration

5.1 Einführung

5.1.1 Übersicht

RS485 ist eine Zweileiter-Busschnittstelle, die mit einer busförmigen Netztopologie kompatibel ist. Sie können die Knoten als Bus oder über Übertragungskabel (Nahbuskabel) an eine gemeinsame Abnehmerleitung anschließen. Insgesamt können Sie 32 Teilnehmer (Knoten) an ein Netzwerksegment anschließen. Netzwerksegmente sind durch Busverstärker (Repeater) unterteilt, siehe Abbildung 5.1.

5 5

Abbildung 5.1 RS485-Busschnittstelle

HINWEIS

Jeder Repeater fungiert in dem Segment, in dem er installiert ist, als Teilnehmer. Jeder mit einem Netzwerk verbundene Teilnehmer muss über alle Segmente hinweg eine einheitliche Teilnehmeradresse aufweisen.

Schließen Sie die Segmente an beiden Endpunkten ab – entweder mit Hilfe des Terminierungsschalters (S801) des Frequenzumrichters oder mit einem polarisierten Widerstandsnetzwerk. Verwenden Sie stets ein STP-Kabel (Shielded Twisted Pair) für die Busverdrahtung, und beachten Sie die bewährten Installationsverfahren.

Eine Erdverbindung der Abschirmung mit geringer Impedanz an allen Knoten ist wichtig, auch bei hohen Frequenzen. Schließen Sie daher die Abschirmung großflächig an Masse an, z. B. mit einer Kabelschelle oder einer leitfähigen Kabelverschraubung. Möglicherweise

müssen Sie Potenzialausgleichskabel verwenden, um im Netz das gleiche Erdungspotenzial zu erhalten – insbesondere bei Installationen mit langen Kabeln. Um eine nicht übereinstimmende Impedanz zu verhindern, müssen Sie im gesamten Netz den gleichen Kabeltyp verwenden. Verwenden Sie beim Anschluss eines Motors an den Frequenzumrichter immer ein abgeschirmtes Motorkabel.

Kabel Abgeschirmtes verdrilltes Aderpaar (STP)

Impedanz [Ω]

Kabellänge [m]

Tabelle 5.1 Kabelspezifikationen

120 Maximal 1200 (3937) (einschließlich Abzweigleitungen) Maximal 500 (1640) von Station zu Station

61 68 69

COMM. GND

130BB795.10

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

5.1.2 Netzwerkverbindung

Verbinden Sie den Frequenzumrichter wie folgt mit dem RS-485-Netzwerk (siehe auch Abbildung 5.2):

1. Verbinden Sie die Signalleitungen mit Klemme 68 (P+) und Klemme 69 (N-) auf der Hauptsteuerkarte des Frequenzumrichters.

2. Verbinden Sie das Kabel mit den Kabelschellen.

HINWEIS

Zur Reduzierung von Störungen zwischen Leitern verwenden Sie abgeschirmte paarig verdrillte Kabel.

Abbildung 5.2 Netzwerkverbindung

Parameter Funktion

Parameter 8-33 Pari tät/Stoppbits

Dieser Parameter definiert die Parität der Schnittstelle und die Anzahl von Stoppbits.

HINWEIS

Die Standardauswahl hängt von der Protokollauswahl in Parameter 8-30 FC-Protokoll ab.

Parameter 8-35 FCAntwortzeit Min.Delay

Parameter 8-36 FCAntwortzeit Max.Delay

Tabelle 5.2 Parametereinstellungen für Modbus-Kommunikation

Definiert die minimale Zeit, welche der Frequenzumrichter nach dem Empfang eines Frequenzumrichter-Telegramms wartet, bevor sein Antworttelegramm gesendet wird. Diese Funktion dient dem Umgehen von Modem-Umsteuerzeiten. Definiert eine maximale Zeitverzögerung zwischen dem Übertragen einer Abfrage und dem Empfang der Antwort.

5.1.5 EMV-Schutzmaßnahmen

5.1.3 Hardware-Konfiguration

Danfoss empfiehlt die folgenden EMV-Schutzmaßnahmen, Verwenden Sie zur Terminierung des RS485-Busses den Schalter für den Abschlusswiderstand an der Hauptsteuerkarte des Frequenzumrichters.

um den störungsfreien Betrieb des RS-485-Netzwerks zu

erreichen.

Die Werkseinstellung des Schalters ist AUS.

5.1.4 Parametereinstellungen für Modbus-

Kommunikation

Parameter Funktion

Parameter 8-30 FCProtokoll Parameter 8-31 Adr esse

Dieser Parameter definiert das Anwendungsprotokoll für die RS485-Schnittstelle. Dieser Parameter definiert die Teilnehmeradresse an der Schnittstelle.

HINWEIS

Der Adressbereich hängt von der Protokollauswahl in Parameter 8-30 FC-Protokoll ab.

Parameter 8-32 Bau drate

Dieser Parameter definiert die Baudrate des Frequenzumrichters an der Schnittstelle.

HINWEIS

Die Standardbaudrate hängt von der Protokollauswahl in

Parameter 8-30 FC-Protokoll ab.

HINWEIS

Beachten Sie die einschlägigen nationalen und lokalen

Vorschriften und Gesetze, zum Beispiel im Hinblick auf

die Schutzerdung. Halten Sie das RS485-Kommunikati-

onskabel von Motor- und Bremswiderstandskabeln fern,

um das Einkoppeln von Hochfrequenzstörungen

zwischen den Kabeln zu vermeiden. In der Regel ist ein

Abstand von 200 mm ausreichend. Halten Sie den

größtmöglichen Abstand zwischen den Kabeln ein,

besonders wenn diese über weite Strecken parallel

laufen. Lässt sich das Kreuzen der Kabel nicht vermeiden,

muss das RS485-Kabel in einem Winkel von 90° über

Motor- und Bremswiderstandskabel geführt werden.

5.2 Frequenzumrichter-Protokoll

5.2.1 Übersicht

Das Frequenzumrichter-Protokoll, das auch als Frequen-

zumrichter-Bus oder Standardbus bezeichnet wird, ist der

Standardfeldbus von Danfoss. Es definiert ein Zugriffsver-

fahren nach dem Master/Follower-Prinzip für die

Kommunikation über einen Feldbus.

Es können maximal 126 Followers und ein Master an die

Schnittstelle angeschlossen werden. Die einzelnen Follower

werden vom Master über ein Adresszeichen im Telegramm

angewählt. Nur wenn ein Follower ein fehlerfreies, an ihn

adressiertes Telegramm empfangen hat, sendet er ein

Antworttelegramm. Die direkte Nachrichtenübertragung

0 1 32 4 5 6 7

195NA036.10

Start– bit

Par. Stopp– glchht. bit

STX LGE ADR DATA BCC

195NA099.10

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

unter Followern ist nicht möglich. Die Datenübertragung findet im Halbduplex-Betrieb statt. Die Master-Funktion kann nicht auf einen anderen Teilnehmer übertragen werden (Ein-Master-System).

Die physikalische Schicht ist RS-485 und nutzt damit die im Frequenzumrichter integrierte RS-485-Schnittstelle. Das Frequenzumrichter-Protokoll unterstützt unterschiedliche Telegrammformate:

Ein kurzes Format mit 8 Bytes für Prozessdaten.

•

Ein langes Format von 16 Bytes, das außerdem

•

einen Parameterkanal enthält.

Ein Format für Text.

•

5.2.2 Frequenzumrichter mit Modbus RTU

Das Frequenzumrichter-Protokoll bietet Zugriff auf das Steuerwort und den Bussollwert des Frequenzumrichters.

Mit dem Steuerwort kann der Modbus-Master mehrere wichtige Funktionen des Frequenzumrichters steuern:

Anlaufen.

•

Stoppen des Frequenzumrichters auf

•

unterschiedliche Arten:

- Freilaufstopp.

- Schnellstopp.

- DC-Bremsstopp.

- Normaler Stopp (Rampenstopp).

Reset nach Fehlerabschaltung.

•

Betrieb mit verschiedenen Festdrehzahlen.

•

Start mit Reversierung.

•

Änderung des aktiven Parametersatzes.

•

Steuerung der beiden in den Frequenzumrichter

•

integrierten Relais.

Der Bussollwert wird in der Regel zur Drehzahlregelung verwendet. Es ist ebenfalls möglich, auf die Parameter zuzugreifen, ihre Werte zu lesen und, wo möglich, Werte an sie zu schreiben. Der Zugriff auf die Parameter bietet eine Reihe von Steuerungsoptionen wie die Regelung des Sollwerts des Frequenzumrichters, wenn sein interner PIRegler verwendet wird.

Netzwerkkonfiguration

5.3

Um das FC-Protokoll für den Frequenzumrichter zu

aktivieren, stellen Sie die folgenden Parameter ein.

Parameter Einstellung

Parameter 8-30 FC-Protokoll FC Parameter 8-31 Adresse 1–126 Parameter 8-32 Baudrate 2400–115200

Gerade Parität, 1

Parameter 8-33 Parität/Stoppbits

Tabelle 5.3 Parameter zum Aktivieren des Protokolls

Stoppbit (Werkseinstellung)

5.4 Aufbau der Telegrammblöcke für Frequenzumrichter-Protokoll

5.4.1 Inhalt eines Zeichens (Byte)

Jedes übertragene Zeichen beginnt mit einem Startbit. Danach werden 8 Datenbits übertragen, was einem Byte entspricht. Jedes Zeichen wird über ein Paritätsbit abgesichert, das auf 1 gesetzt wird, wenn Parität gegeben ist (d. h. eine gleiche Anzahl binärer Einsen in den 8 Datenbits und dem Paritätsbit zusammen). Ein Zeichen endet mit einem Stoppbit und besteht aus insgesamt 11 Bits.

Abbildung 5.3 Inhalt eines Zeichens

5.4.2 Telegrammaufbau

Jedes Telegramm ist folgendermaßen aufgebaut:

Startzeichen (STX) = 02 Hex.

•

Ein Byte zur Angabe der Telegrammlänge (LGE)

•

Ein Byte zur Angabe der Adresse des Frequen-

•

zumrichters (ADR)

Danach folgen verschiedene Nutzdaten (variabel, abhängig vom Telegrammtyp).

Das Telegramm schließt mit einem Datensteuerbyte (BCC).

5 5

Abbildung 5.4 Telegrammaufbau

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCC

130BA269.10

PKE IND

130BA270.10

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCCCh1 Ch2 Chn

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

130BB918.10

PKE IND

PWE

high

PWE

low

AK PNU

Parameter

commands

and replies

Parameter

number

RS485 Installation und Konf...

5.4.3 Telegrammlänge (LGE)

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Die Telegrammlänge ist die Anzahl der Datenbytes plus

Abbildung 5.6 Parameterblock

Adressbyte ADR und Datensteuerbyte BCC.

4 Datenbyte LGE = 4 + 1 + 1 = 6 Byte 12 Datenbyte LGE = 12 + 1 + 1 = 14 Byte Text enthaltene Telegramme

Tabelle 5.4 Länge des Telegramms

1) Die 10 steht für die festen Zeichen, während das n variabel ist (je

nach Textlänge).

101)+n Byte

5.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR)

Adressformat 1–126

Bit 7 = 1 (Adressformat 1–126 aktiv).

•

Bit 0-6 = Frequenzumrichteradresse 1-126

•

Bit 0-6 = 0 Broadcast

•

Textblock

Der Textblock dient zum Lesen oder Schreiben von Texten über den Datenblock.

Abbildung 5.7 Textblock

5.4.7 Das PKE-Feld

Das PKE-Feld enthält zwei untergeordnete Felder:

Parameterbefehle und Antworten (AK)

•

Parameternummer (PNU)

•

Der Follower sendet das Adress-Byte im Antworttelegramm unverändert an den Master zurück.

5.4.5 Datensteuerbyte (BCC)

Die Prüfsumme wird als XOR-Funktion berechnet. Bevor das erste Byte im Telegramm empfangen wird, lautet die berechnete Prüfsumme 0.

5.4.6 Das Datenfeld

Die Struktur der Nutzdaten hängt vom Telegrammtyp ab. Es gibt drei Telegrammtypen, die sowohl für Steuertelegramme (Master⇒Follower) als auch Antworttelegramme (Follower⇒Master) gelten.

Die drei Telegrammarten sind:

Prozessblock (PCD)

Der PCD besteht aus einem Datenblock mit 4 Byte (2 Wörtern) und enthält:

•

Abbildung 5.5 Prozessblock

Parameterblock

Der Parameterblock dient zur Übertragung von Parametern zwischen Master und Follower. Der Datenblock besteht aus 12 Byte (6 Wörtern) und enthält auch den Prozessblock.

Steuerwort und Sollwert (von Master zu Follower)

Zustandswort und aktuelle Ausgangsfrequenz (von Follower zu Master)

Abbildung 5.8 PKE-Feld

Die Bits Nr. 12–15 übertragen Parameterbefehle vom Master zum Follower und senden bearbeitete FollowerAntworten an den Master zurück.

Parameterbefehle Master⇒Follower

Bitanzahl Parameterbefehl

15 14 13 12

0 0 0 0 Kein Befehl 0 0 0 1 Parameterwert lesen 0 0 1 0 Parameterwert in RAM schreiben (Wort)

0 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1 Text lesen.

Tabelle 5.5 Parameterbefehle

Parameterwert in RAM schreiben (Doppelwort) Parameterwert in RAM und EEPROM schreiben (Doppelwort) Parameterwert in RAM und EEPROM schreiben (Wort)

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

Antwort Follower⇒Master

Bitanzahl Antwort

15 14 13 12

0 0 0 0 Keine Antwort 0 0 0 1 Übertragener Parameterwert (Wort)

0 0 1 0

0 1 1 1 Befehl kann nicht ausgeführt werden 1 1 1 1 Übertragener Text.

Tabelle 5.6 Antwort

Übertragener Parameterwert (Doppelwort)

Wenn der Befehl nicht ausgeführt werden kann, sendet der Follower die Antwort 0111 Befehl kann nicht ausgeführt werden und gibt folgende Fehlermeldung in Tabelle 5.7 aus.

Fehlercode Frequenzumrichter-Spezifikation

0 Ungültige Parameternummer. 1 Parameter kann nicht geändert werden. 2 Obere oder untere Grenze überschritten. 3 Verstümmelter Subindex. 4 Kein Datenfeld. 5 Falscher Datentyp. 6 Unbenutzt. 7 Unbenutzt.

9 Beschreibungselement nicht verfügbar. 11 Kein Parameter-Schreibzugriff. 15 Kein Text verfügbar. 17 Nicht zutreffend im Betrieb. 18 Andere Fehler.

100 –

>100 –

130 Kein Buszugriff für diesen Parameter.

131

132 Kein LCP-Zugriff 252 Unbekannter Viewer. 253 Anforderung nicht unterstützt. 254 Unbekanntes Attribut. 255 Kein Fehler.

Tabelle 5.7 Follower-Bericht

Schreiben in Werkseinstellung nicht möglich.

Der Index besteht aus zwei Bytes, einem Low Byte und einem High Byte.

Nur das Low Byte wird als Index verwendet.

5.4.10 Parameterwert (PWE)

Der Parameterwertblock besteht aus zwei Wörtern (4 Bytes); der Wert hängt vom definierten Befehl (AK) ab. Verlangt der Master einen Parameterwert, so enthält der PWE-Block keinen Wert. Um einen Parameterwert zu ändern (schreiben), wird der neue Wert in den PWE-Block geschrieben und vom Master zum Follower gesendet.

Antwortet der Follower auf eine Parameteranfrage (Lesebefehl), so wird der aktuelle Parameterwert im PWEBlock an den Master übertragen. Wenn ein Parameter mehrere Datenoptionen enthält, z. B. Parameter 0-01 Sprache, wird der Datenwert durch Eingabe des Werts in den PWE-Block gewählt. Über die serielle Kommunikationsschnittstelle können nur Parameter des Datentyps 9 (Textblock) gelesen werden.

Parameter 15-40 FC-Typ bis Parameter 15-53 Leistungsteil Seriennummer enthalten Datentyp 9.

Zum Beispiel können Sie in Parameter 15-40 FC-Typ die Leistungsgröße und Netzspannung lesen. Wird eine Textfolge übertragen (gelesen), so ist die Telegrammlänge variabel, da die Texte unterschiedliche Längen haben. Die Telegrammlänge ist im zweiten Byte (LGE) des Telegramms definiert. Bei Textübertragung zeigt das Indexzeichen an, ob es sich um einen Lese- oder Schreibbefehl handelt.

Um einen Text über den PWE-Block lesen zu können, müssen Sie den Parameterbefehl (AK) auf F Hex einstellen. Das Highbyte des Indexzeichens muss 4 sein.

5.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte Datentypen

„Ohne Vorzeichen“ bedeutet, dass das Telegramm kein Vorzeichen enthält.

5 5

5.4.8 Parameternummer (PNU)

Die Bits 0–11 dienen zur Übertragung der Parameternummern. Die Funktion des betreffenden Parameters ist der

Parameterbeschreibung im VLT® Midi DriveFC 280 Program- mierhandbuch zu entnehmen.

Datentypen Beschreibung

3 Ganzzahl 16 Bit 4 Ganzzahl 32 Bit 5 Ohne Vorzeichen 8 Bit 6 Ohne Vorzeichen 16 Bit 7 Ohne Vorzeichen 32 Bit 9 Textblock

5.4.9 Index (IND)

Tabelle 5.8 Datentypen

Der Index wird mit der Parameternummer zum Lesen/ Schreiben von Zugriffsparametern mit einem Index verwendet, z. B. Parameter 15-30 Fehlerspeicher: Fehlercode.

E19E H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA092.10

119E H

PKE

IND

PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA093.10

1155 H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 0000 H

130BA094.10

130BA267.10

1155 H

PKE

IND

0000 H 0000 H 03E8 H

PWE

high

PWE

low

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

5.4.12 Umwandlung

Datenwert 1000, entspricht 100 Hz, siehe Kapitel 5.4.12 Umwandlung.

Das Programmierhandbuch enthält die Beschreibungen von Attributen der einzelnen Parameter. Parameterwerte

Das Telegramm sieht wie Abbildung 5.9 aus. werden nur als ganze Zahlen übertragen. Umrechnungsfaktoren werden zur Übertragung von Dezimalwerten verwendet.

Parameter 4-12 Min. Frequenz [Hz] hat einen Umrechnungsfaktor von 0,1. Soll die Mindestfrequenz auf 10 Hz

Abbildung 5.9 Telegramm

eingestellt werden, übertragen Sie den Wert 100. Der Umrechnungsfaktor 0,1 bedeutet, dass der übertragene

Wert mit 0,1 multipliziert wird. Der Wert 100 wird somit als 10,0 erkannt.

HINWEIS

Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] ist ein einzelnes Wort,

und der in EEPROM zu schreibende Parameter lautet E.

Umrechnungsindex Umrechnungsfaktor

74 3600

2 100 1 10 0 1

-1 0,1

-2 0,01

-3 0,001

-4 0,0001

-5 0,00001

Tabelle 5.9 Umwandlung

Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] ist 19E in hexade-

zimaler Schreibweise.

Die Antwort des Follower an den Master ist in

Abbildung 5.10 zu sehen.

Abbildung 5.10 Antwort vom Master

5.4.13 Prozesswörter (PCD)

Der Block mit Prozesswörtern wird in 2 Blöcke zu je 16 Bit unterteilt. Dies erfolgt stets in der definierten Reihenfolge.

PCD 1 PCD 2

Steuertelegramm (Steuerwort Master⇒Follower) Steuertelegramm (Zustandswort Follower⇒Master)

Tabelle 5.10 Prozesswörter (PCD)

Beispiele

5.5

Sollwert

Aktuelle Ausgangsfrequenz

5.5.1 Schreiben eines Parameterwerts

Ändern Sie Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] zu 100 Hz. Schreiben Sie die Daten in EEPROM.

PKE = E19E Hex - Ein Wort schreiben in Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz]:

IND = 0000 Hex.

•

PWEHIGH = 0000 hex.

•

PWELOW = 03E8 Hex.

•

5.5.2 Lesen eines Parameterwertes

Lesen Sie den Wert in Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1.

PKE = 1155 Hex - Parameterwert lesen in

Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1:

IND = 0000 Hex.

•

PWE

•

PWE

•

Abbildung 5.11 Telegramm

Lautet der Wert in Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1 10 s,

lautet die Antwort des Follower an den Master wie in

Abbildung 5.12 zu sehen.

Abbildung 5.12 Antwort

= 0000 hex.

HIGH

= 0000 Hex.

LOW

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

3E8 Hex entspricht 1000 im Dezimalformat. Der Umwandlungsindex für Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1 beträgt -2, d. h. 0,01. Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1 ist vom Typ Unsigned 32 (Ohne Vorzeichen 32).

5.6 Modbus RTU

5.6.1 Was der Anwender bereits wissen

sollte

Danfoss geht davon aus, dass der installierte Regler die in diesem Handbuch aufgeführten Schnittstellen unterstützt und dass alle Anforderungen an den Regler und auch an den Frequenzumrichter sowie sämtliche entsprechenden Einschränkungen unbedingt erfüllt werden.

Das integrierte Modbus RTU-Protokoll (Remote Terminal Unit) ist für die Kommunikation mit sämtlichen Reglern ausgelegt, die die in diesem Handbuch definierten Schnittstellen unterstützen. Voraussetzung ist, dass der Anwender vollständig über die Funktionen und Einschränkungen des Reglers informiert ist.

5.6.2 Übersicht

Ungeachtet der Art des physischen Kommunikationsnetzwerks wird in diesem Abschnitt der Vorgang beschrieben, den ein Regler beim Anfordern eines Zugriffs auf ein anderes Gerät verwendet. Dieser Vorgang umfasst auch die Art und Weise, wie die Modbus RTU auf Anforderungen von einem anderen Gerät antwortet und wie Fehler erkannt und gemeldet werden. Zudem etabliert er ein allgemeines Format für das Layout und die Inhalte der Telegrammfelder.

Während der Kommunikation über ein Modbus RTUNetzwerk nimmt das Protokoll Folgendes vor:

Bestimmt, wie jeder Regler seine Geräteadresse

•

lernt.

Erkennt ein an ihn adressiertes Telegramm.

•

Bestimmt die Art der auszuführenden Aktionen.

•

Auslesen von Daten oder anderen Informationen

•

aus dem Telegramm.

Wenn eine Antwort erforderlich ist, erstellt der Regler das Antworttelegramm und sendet es. Regler kommunizieren mithilfe einer Master/FollowerTechnik, bei der nur der Master Transaktionen (so genannte Abfragen) einleiten kann. Die Follower antworten, indem sie den Master mit den angeforderten Daten versorgen oder die in der Abfrage angeforderte Maßnahme ergreifen. Der Master kann einzelne Follower direkt ansprechen oder ein Broadcast-Telegramm an alle Follower einleiten. Follower senden auf Anfragen, die direkt an sie gerichtet

sind, eine Antwort. Bei Broadcast-Anfragen vom Master

werden keine Antworten zurückgesendet.

Das Modbus RTU-Protokoll erstellt das Format für die

Abfrage des Masters, indem es folgende Informationen

bereitstellt:

Die Geräte- (oder Broadcast-) Adresse.

•

Einen Funktionscode, der die angeforderte Aktion

•

definiert.

Alle zu sendenden Daten.

•

Ein Fehlerprüffeld.

•

Das Antworttelegramm des Followers wird ebenfalls über

das Modbus-Protokoll erstellt. Sie enthält Felder für die

Bestätigung der ergriffenen Maßnahme, jegliche zurückzu-

sendenden Daten und ein Feld zur Fehlerprüfung. Wenn

beim Empfang des Telegramms ein Fehler auftritt oder der

Follower die angeforderte Maßnahme nicht durchführen

kann, erstellt und sendet der Follower eine Fehlermeldung.

Oder es tritt ein Timeout auf.

5.6.3 Frequenzumrichter mit Modbus RTU

Der Frequenzumrichter kommuniziert im Modbus RTU-

Format über die integrierte RS485-Schnittstelle. Die

Modbus RTU bietet Zugriff auf das Steuerwort und den

Bussollwert des Frequenzumrichters.

Mit dem Steuerwort kann der Modbus-Master mehrere

wichtige Funktionen des Frequenzumrichters steuern:

Anlaufen.

•

Verschiedene Stopps:

•

- Freilaufstopp.

- Schnellstopp.

- DC-Bremsstopp.

- Normaler Stopp (Rampenstopp).

Reset nach Fehlerabschaltung.

•

Betrieb mit verschiedenen Festdrehzahlen.

•

Start mit Reversierung.

•

Änderung des aktiven Parametersatzes.

•

Steuerung des in den Frequenzumrichter

•

integrierten Relais.

Der Bussollwert wird in der Regel zur Drehzahlregelung

verwendet. Es ist ebenfalls möglich, auf die Parameter

zuzugreifen, ihre Werte zu lesen und, wo möglich, Werte

an sie zu schreiben. Der Zugriff auf die Parameter bietet

eine Reihe von Steuerungsoptionen wie die Regelung des

Sollwerts des Frequenzumrichters, wenn sein interner PI-

Regler verwendet wird.

5 5

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

5.7 Netzwerkkonfiguration

Um den Modbus RTU auf dem Frequenzumrichter zu aktivieren, müssen Sie folgende Parameter einstellen:

Parameter Einstellung

Parameter 8-30 FC-Protokoll Modbus RTU Parameter 8-31 Adresse 1–247 Parameter 8-32 Baudrate 2400–115200

Parameter 8-33 Parität/Stoppbits

Tabelle 5.11 Netzwerkkonfiguration

Gerade Parität, 1 Stoppbit (Werkseinstellung)

5.8 Aufbau der Modbus RTU-

Telegrammblöcke

5.8.1 Einführung

Die Regler sind für die Kommunikation über RTU-Modus (Remote Terminal Unit) am Modbus-Netz eingerichtet, wobei jedes Byte einer Meldung zwei hexadezimale 4-BitZeichen enthält. Das Format für jedes Byte ist in Tabelle 5.12 dargestellt.

Startb it

Tabelle 5.12 Format jedes Byte

Codiersystem 8 Bit binär, hexadezimal 0-9, A–F.

Bit pro Byte

Fehlerprüffeld Zyklische Redundanz-Prüfung (CRC).

Tabelle 5.13 Byte-Details

Datenbyte Stopp/

2 hexadezimale Zeichen in jedem 8-Bit-Feld des Telegramms.

1 Startbit.

•

8 Datenbits, Bit mit der niedrigsten

•

Wertigkeit wird zuerst gesendet.

1 Bit für gerade/ungerade Parität; kein

•

Bit ohne Parität.

1 Stoppbit, wenn Parität verwendet wird;

•

2 Bits ohne Parität.

Stopp

Parität

und als Konsequenz Fehler gesetzt. Die für alle Felder

zulässigen Zeichen sind im Hexadezimalformat 00-FF. Der

Frequenzumrichter überwacht kontinuierlich den

Netzwerkbus, auch während des Silent-Intervalls. Wenn das

erste Feld (das Adressfeld) empfangen wird, wird es von

jedem Frequenzumrichter oder jedem einzelnen Gerät

entschlüsselt, um zu ermitteln, welches Gerät adressiert ist.

Modbus RTU-Telegramme mit Adresse 0 sind Broadcast-

Telegramme. Auf Broadcast-Telegramme ist keine Antwort

erlaubt. Ein typischer Telegrammblock wird in Tabelle 5.14

gezeigt.

Start Adresse Funktion Daten

T1-T2-T3-

Tabelle 5.14 Typischer Modbus RTU-Telegrammaufbau

8 Bit 8 Bit N x 8 Bit 16 Bit

CRC-

Prüfung

End

T1-T2-T3-

5.8.3 Start-/Stoppfeld

Telegramme beginnen mit einer Sendepause von

mindestens 3,5 Zeichen pro Zeiteinheit. Die Sendepause

wird als Vielfaches der Zeichenintervalle mit der Baudrate

implementiert, mit der im Netzwerk die Datenübertragung

stattfindet (in der Abbildung als Start T1-T2-T3-T4

angegeben). Das erste übertragene Feld ist die Geräte-

adresse. Nach dem letzten übertragenen Intervall markiert

ein identisches Intervall von mindestens 3,5 Zeichen pro

Zeiteinheit das Ende des Telegramms. Nach diesem

Intervall kann ein neues Telegramm beginnen.

Übertragen Sie den gesamten Telegrammblock als kontinu-

ierlichen Datenstrom. Falls eine Sendepause von mehr als

1,5 Zeichen pro Zeiteinheit vor dem Abschluss des Blocks

auftritt, löscht das empfangende Gerät die Daten und

nimmt an, dass es sich beim nächsten Byte um das

Adressfeld eines neuen Telegramms handelt. Beginnt ein

neues Telegramm früher als 3,5 Zeichen pro Zeiteinheit

nach einem vorangegangenen Telegramm, interpretiert es

das empfangende Gerät als Fortsetzung des vorange-

gangenen Telegramms. Dies führt zu einem Timeout (keine

Antwort vom Follower), da der Wert im letzten CRC-Feld

für die kombinierten Telegramme nicht gültig ist.

5.8.4 Adressfeld

5.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau

Das Adressfeld eines Telegrammblocks enthält acht Bits. Ein Modbus RTU-Telegramm wird vom sendenden Gerät in

einen Block gepackt, der einen bekannten Anfangs- und Endpunkt besitzt. Dadurch ist es dem empfangenden Gerät möglich, am Anfang des Telegramms zu beginnen, den Adressenabschnitt zu lesen, festzustellen, welches Gerät adressiert ist (oder alle Geräte, im Fall eines BroadcastTelegramms) und festzustellen, wann das Telegramm beendet ist. Unvollständige Telegramme werden ermittelt

Gültige Adressen von Follower-Geräten liegen im Bereich

von 0–247 dezimal. Die einzelnen Follower-Geräte

entsprechen zugewiesenen Adressen im Bereich von 1-247.

0 ist für den Broadcast-Modus reserviert, den alle Followers

erkennen. Ein Master adressiert ein Follower-Gerät, indem

er die Follower-Adresse in das Adressfeld des Telegramms

einträgt. Wenn das Follower-Gerät seine Antwort sendet,

trägt es seine eigene Adresse in das Adressfeld der

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

Antwort ein, um den Master zu informieren, welches der Follower-Geräte antwortet.

5.8.5 Funktionsfeld

Das Feld für den Funktionscode eines Telegrammblocks enthält acht Bits. Gültige Codes liegen im Bereich von 1 bis FF. Funktionsfelder dienen zum Senden von Telegrammen zwischen Master und Follower. Wenn ein Telegramm vom Master zu einem Follower-Gerät übertragen wird, teilt das Funktionscodefeld dem Follower mit, welche Aktion durchzuführen ist. Wenn der Follower dem Master antwortet, nutzt er das Funktionscodefeld, um entweder eine normale (fehlerfreie) Antwort anzuzeigen oder um anzuzeigen, dass ein Fehler aufgetreten ist (Ausnahmeantwort).

Im Fall einer normalen Antwort wiederholt der Follower den ursprünglichen Funktionscode. Im Fall einer Ausnahmeantwort sendet der Follower einen Code, der dem ursprünglichen Funktionscode entspricht, dessen wichtigstes Bit allerdings auf eine logische 1 gesetzt wurde. Neben der Modifizierung des Funktionscodes zur Erzeugung einer Ausnahmeantwort stellt der Follower einen individuellen Code in das Datenfeld des Antworttelegramms. Dieser Code informiert den Master über die Art des Fehlers oder den Grund der Ausnahme. Siehe auch

Kapitel 5.8.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes

und Kapitel 5.8.11 Modbus-Ausnahmecodes.

5.8.6 Datenfeld

Das Datenfeld setzt sich aus Sätzen von je 2 hexadezimalen Zeichen im Bereich von 00 bis FF (hexadezimal) zusammen. Diese Ziffern bestehen aus einem RTU-Zeichen. Das von einem Master- an ein Followergerät gesendete Telegrammdatenfeld enthält zusätzliche Informationen, die der Follower für eine entsprechende Funktion verwenden muss.

Die Informationen können folgende Punkte enthalten:

Spulen- oder Registeradressen.

•

Menge der zu behandelnden Informationen.

•

Anzahl der tatsächlichen Datenbytes im Feld.

•

5.8.7 CRC-Prüffeld

Telegramme enthalten ein Fehlerprüffeld, das auf der zyklischen Redundanzprüfung (CRC) basiert. Das CRC-Feld prüft den Inhalt des gesamten Telegramms. Die Prüfung wird in jedem Fall durchgeführt, unabhängig vom Paritätsprüfverfahren für die einzelnen Zeichen des Telegramms. Der CRC-Wert wird vom sendenden Gerät errechnet und als letztes Feld an das Telegramm angehängt. Das empfangende Gerät führt während des Erhalts des Telegramms eine Neuberechnung der CRC durch und

vergleicht den errechneten Wert mit dem tatsächlichen

Wert im CRC-Feld. Zwei ungleiche Werte führen zu einem

Bus-Timeout. Das CRC-Feld enthält einen 16-Bit-Binärwert,

der in Form von zwei 8-Bit-Bytes implementiert wird. Nach

der Fehlerprüfung wird das niederwertige Byte im Feld

zuerst angehängt und anschließend das höherwertige Byte.

Das höherwertige CRC-Byte ist das letzte im Rahmen des

Telegramms übertragene Byte.

5.8.8 Adressieren von Einzelregistern

Im Modbus-Protokoll sind alle Daten in Einzelregistern

(Spulen) und Halteregistern organisiert. Spulen halten ein

einzelnes Bit, während Halteregister ein 2-Byte-Wort halten

(d. h. 16 Bits). Alle Datenadressen in Modbus-Telegrammen

werden als Null referenziert. Das erste Auftreten eines

Datenelements wird als Element Nr. 0 adressiert. Ein

Beispiel: Die als „Spule 1“ in einem programmierbaren

Regler eingetragene Spule wird im Datenadressfeld eines

Modbus-Telegramms als 0000 adressiert. Spule 127

(dezimal) wird als Spule 007E hexadezimal (126 dezimal)

adressiert.

Halteregister 40001 wird im Datenadressfeld des

Telegramms als 0000 adressiert. Im Funktionscodefeld ist

bereits eine „Halteregister“-Operation spezifiziert. Daher ist

die Referenz 4XXXX implizit. Halteregister 40108 wird als

Spulennr. Beschreibung Signalrichtung

1–16 Frequenzumrichter-Steuerwort

(siehe Tabelle 5.16).

17–32 Drehzahl- oder Sollwertbereich des

Frequenzumrichters 0x0–0xFFFF (-200 % ... ~200 %).

33–48 Zustandswort des Frequenzum-

richters (siehe Tabelle 5.17).

49–64 Regelung ohne Rückführung:

Frequenzumrichter-Ausgangsfrequenz. Regelung mit Rückführung: Istwertsignal des Frequenzumrichters. Parameterschreibsteuerung (Master → Follower). 0 = Parameteränderungen werden

66–65536 Reserviert. –

Tabelle 5.15 Einzelregister

zum RAM des Frequenzumrichters geschrieben. 1 = Parameteränderungen werden zum RAM und EEPROM des Frequenzumrichters geschrieben.

Master → Follower Master → Follower

Follower → Master

Master → Follower

5 5

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Spule 0 1

01 Festsollwert lsb 02 Festsollwert msb 03 DC-Bremse Keine DC-Bremse 04 Freilaufstopp Kein Freilaufstopp 05 Schnellstopp Kein Schnellstopp 06 Speicherfrequenz Keine Speicherfrequenz 07 Rampenstopp Start 08 Kein Reset Reset 09 Keine Festdrehzahl JOG Festdrehzahl JOG 10 Rampe 1 Rampe 2

11 Daten nicht gültig Daten gültig 12 Relais 1 Aus Relais 1 Ein 13 Relais 2 Aus Relais 2 Ein 14 Einrichtung lsb 15 – 16 Keine Reversierung Reversierung

Tabelle 5.16 Frequenzumrichter-Steuerwort (FC-Profil)

Busadresse

0 1 40001 Reserviert

1 2 40002 Reserviert

2 3 40003 Reserviert

3 4 40004 Frei – – 4 5 40005 Frei – – 5 6 40006 Modbus-Konfiguration Lesen/Schreiben Nur TCP. Reserviert für Modbus-TCP

6 7 40007 Letzter Fehlercode Nur Lesen Fehlercode von der Parameterdatenbank erhalten,

7 8 40008 Letztes Fehlerregister Nur Lesen Adresse des Registers, bei dem der letzte Fehler

8 9 40009 Indexzeiger Lesen/Schreiben Sub-Index von dem Parameter, auf den zugegriffen

9 10 40010 Parameter 0-01 Sprache Parameterzugriffsab-

19 20 40020 Parameter 0-02 Hz/UPM

29 30 40030 Parameter 0-03 Länder-

Busregister

PLCRegister

Inhalt Zugriff Beschreibung

hängig

Parameterzugriffsab-

Umschaltung

einstellungen

hängig

Parameterzugriffsabhängig

Spule 0 1

33 Steuerung nicht bereit Steuer. bereit 34 Frequenzumrichter nicht

bereit 35 Freilaufstopp Sicherheitsverriegelung 36 Kein Alarm Alarm 37 Unbenutzt Unbenutzt 38 Unbenutzt Unbenutzt 39 Unbenutzt Unbenutzt 40 Keine Warnung Warnung 41 Istwert≠Sollwert Ist=Sollwert 42 Hand-Betrieb Betriebsart Auto 43 Außerhalb Frequenz-

bereich 44 Gestoppt In Betrieb 45 Unbenutzt Unbenutzt 46 Keine Spannungswarnung Spannungswarnung 47 Nicht in Stromgrenze Stromgrenze 48 Keine Übertemperatur-

warnung

Tabelle 5.17 Frequenzumrichter-Zustandswort (FC-Profil)

–

Reserviert für ältere Frequenzumrichter vom Typ VLT® 5000 und VLT® 2800. Reserviert für ältere Frequenzumrichter vom Typ VLT® 5000 und VLT® 2800. Reserviert für ältere Frequenzumrichter vom Typ VLT® 5000 und VLT® 2800.

(Parameter 12-28 Datenwerte speichern und Parameter 12-29 EEPROM speichern - z. B. gespeichert in EEPROM).

siehe WHAT 38295 für Details

aufgetreten ist, siehe WHAT 38296 für Details.

werden muss. Siehe WHAT 38297 für Details. Parameter 0-01 Sprache (Modbusregister = 10 Parameternummer) 20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map

Parameter 0-02 Hz/UPM Umschaltung

20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map

Parameter 0-03 Ländereinstellungen

20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map

Frequenzumrichter bereit

In Freq.-Bereich

Übertemperaturwarnung

Tabelle 5.18 Adresse/Register

1) Ein ins Modbus RTU-Telegramm geschriebener Wert muss 1 oder kleiner als die Registernummer sein. Lesen Sie z. B. Modbus Register 1, indem Sie den Wert 0 in das Telegramm schreiben.

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

5.8.9 Steuern des Frequenzumrichters

In diesem Abschnitt werden Codes zur Verwendung in der Funktion und den Datenfeldern eines Modbus RTUTelegramms erläutert.

5.8.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes

Modbus RTU unterstützt die aufgeführten Funktionscodes im Funktionsfeld eines Telegramms:

Funktion Funktionscode (Hex)

Spulen lesen (Read coils) 1 Halteregister lesen (Read holding registers) Einzelspule schreiben (Write single coil) 5 Einzelregister schreiben (Write single register) Mehrere Spulen schreiben ( Write multiple coils) Mehrere Register schreiben (Write multiple registers) Komm.-Ereigniszähler abrufen (Get comm. event counter) Follower-ID melden (Report Follower ID)

Tabelle 5.19 Funktionscodes

Funktion Funkti-

onscode

Diagnose 8 1 Kommunikation neu

Tabelle 5.20 Funktionscodes

Subfunktion scode

2 Diagnoseregister

10 Zähler und Diagnosere-

11 Zahl Busmeldungen

12 Buskommunikations-

13 Follower-Fehlernummer

14 Anzahl Follower-

Subfunktion

starten (Restart communication).

angeben (Return diagnostic register).

gister löschen (Clear counters and diagnostic register).

angeben (Return bus message count).

Fehlernummer ausgeben (Return bus communication error count).

ausgeben (Return Follower error count).

Telegramme ausgeben (Return Follower message count).

5 5

5.8.11 Modbus-Ausnahmecodes

Für eine umfassende Erläuterung des Aufbaus einer Ausnahmecode-Antwort siehe Kapitel 5.8.5 Funktionsfeld.

Code Name Bedeutung

Der in der Anfrage empfangene Funktionscode ist keine zulässige Aktion für den Server (oder Follower). Es kann sein, dass der Funktionscode nur für neuere Geräte gilt und im ausgewählten Gerät nicht

Unzulässige

Funktion

implementiert wurde. Es könnte auch anzeigen, dass der Server (oder Follower) im falschen Zustand ist, um eine Anforderung dieser Art zu verarbeiten, z. B. weil er nicht konfiguriert ist und aufgefordert wird, Registerwerte zu senden.

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Code Name Bedeutung

Die in der Anfrage empfangene Datenadresse ist keine zulässige Adresse für den Server (oder Follower). Genauer gesagt ist die Kombination aus Referenz-

Unzulässige

Datenadresse

Unzulässiger

Datenwert

Follower-

Gerätefehler

nummer und Transferlänge ungültig. Bei einem Regler mit 100 Registern wäre eine Anfrage mit Offset 96 und Länge 4 erfolgreich, eine Anfrage mit Offset 96 und Länge 5 erzeugt jedoch Ausnahmefehler 02. Ein im Anfragedatenfeld enthaltener Wert ist kein zulässiger Wert für den Server (oder Follower). Dies zeigt einen Fehler in der Struktur des Rests einer komplexen Anforderung an, z. B. dass die implizierte Länge falsch ist. Es bedeutet jedoch NICHT, dass ein zur Speicherung in einem Register gesendetes Datenelement einen Wert hat, der außerhalb der Erwartung des Anwendungsprogramms liegt, da das Modbus-Protokoll die Bedeutung eines bestimmten Werts eines bestimmten Registers nicht kennt. Ein nicht behebbarer Fehler trat auf, während der Server (oder Follower) versuchte, die angeforderte Aktion auszuführen.

5.9.2 Datenspeicherung

Die Spule 65 (dezimal) bestimmt, ob an den Frequenzumrichter geschriebene Daten im EEPROM und RAM (Spule 65 = 1) oder nur im RAM (Spule 65 = 0) gespeichert werden.

5.9.3 IND (Index)

Einige Parameter im Frequenzumrichter sind Arrayparameter, z. B. Parameter 3-10 Festsollwert. Da der Modbus keine Arrays in Halteregistern unterstützt, hat der Frequenzumrichter das Halteregister 9 als Zeiger zum Array reserviert. Stellen Sie das Halteregister 9 ein, bevor ein Arrayparameter ausgelesen oder geschrieben wird. Wenn Sie das Halteregister auf den Wert 2 einstellen, werden alle Lese-/Schreibevorgänge zu Arrayparametern mit 2 indiziert.

5.9.4 Textblöcke

Der Zugriff auf als Textblöcke gespeicherte Parameter erfolgt auf gleiche Weise wie für die anderen Parameter. Die maximale Textblockgröße ist 20 Zeichen. Gilt die Leseanfrage für einen Parameter für mehr Zeichen, als der Parameter speichert, wird die Antwort verkürzt. Gilt die Leseanfrage für einen Parameter für weniger Zeichen, als der Parameter speichert, wird die Antwort mit Leerzeichen gefüllt.

Tabelle 5.21 Modbus-Ausnahmecodes

Zugriff auf Parameter

5.9

5.9.1 Parameterverarbeitung

Die PNU (Parameternummer) wird aus der Registeradresse übersetzt, die in dem Modbus-Lese- oder Schreibtelegramm enthalten ist. Die Parameternummer wird als (10 x Parameternummer) Dezimal für Modbus übersetzt.

Beispiele

Messwert Parameter 3-12 Frequenzkorrektur Auf/Ab (16 Bit): Das Halteregister 3120 enthält den Wert der Parameter. Ein Wert von 1352 (Dezimal) bedeutet, dass der Parameter auf 12,52 % eingestellt ist.

Messwert Parameter 3-14 Relativer Festsollwert (32 Bit): Die Halteregister 3410 und 3411 enthalten die Parameterwerte. Ein Wert von 11300 (Dezimal) bedeutet, dass der Parameter auf 1113,00 eingestellt ist.

Weitere Informationen zu den Parametern, zur Größe und zum Umrechnungsindex finden Sie im VLT® Midi DriveFC

280 Programmierhandbuch.

5.9.5 Umrechnungsfaktor

Ein Parameterwert kann nur als ganze Zahl übertragen werden. Verwenden Sie zur Übertragung von Dezimalzahlen einen Umrechnungsfaktor.

5.9.6 Parameterwerte

Standarddatentypen

Standarddatentypen sind int 16, int 32, uint 8, uint 16 und uint 32. Sie werden als 4x-Register gespeichert (40001– 4FFFF). Die Parameter werden über Funktion 03 Hex „Halteregister lesen“ gelesen. Parameter werden über die Funktion 6 Hex Einzelregister voreinstellen für 1 Register (16 Bit) und die Funktion 10 Hex Mehrere Register voreinstellen für 2 Register (32 Bit) geschrieben. Lesbare Längen reichen von 1 Register (16 Bit) bis zu 10 Registern (20 Zeichen).

Nicht-standardmäßige Datentypen

Nichtstandarddatentypen sind Textblöcke und werden als 4x-Register gespeichert (40001–4FFFF). Die Parameter werden über Funktion 03 Hex Halteregister lesen gelesen und über die Funktion 10 Hex Mehrere Register voreinstellen geschrieben. Lesbare Längen reichen von 1 Register (2 Zeichen) bis zu 10 Registern (20 Zeichen).

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

5.10 Beispiele

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die verschiedenen Modbus RTU-Befehle.

5.10.1 Spulenzustand lesen (01 Hex)

Beschreibung

Mit dieser Funktion wird der EIN/AUS-Zustand einzelner Ausgänge (Spulen) im Frequenzumrichter ausgelesen. Broadcast wird für Lesevorgänge nie unterstützt.

Abfrage

Das Abfragetelegramm legt die Startspule und die Anzahl der zu lesenden Spulen an. Spulenadressen beginnen bei 0, d. h. Spule 33 wird als 32 adressiert.

Beispiel für eine Abfrage zum Lesen der Spulen 33 bis 48 (Zustandswort) vom Follower-Gerät 01.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 (Frequenzumrichteradresse) Funktion 01 (Spulen lesen) Startadresse HI 00 Startadresse LO 20 (32 Dezimalstellen) Spule 33 Anzahl der Punkte HI 00 Anzahl der Punkte LO 10 (16 Dezimale) Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.22 Abfrage

HINWEIS

Spulen und Register werden explizit mit einem Offset von -1 im Modbus adressiert. Beispielsweise wird Spule 33 als Spule 32 adressiert.

5.10.2 Einzelne Spule erzwingen/schreiben (05 Hex)

Beschreibung

Diese Funktion erzwingt den Spulenzustand EIN oder AUS. Bei einem Broadcast erzwingt diese Funktion die gleichen Ausgangsreferenzen in allen zugehörigen Followern.

Abfrage

Das Abfragetelegramm definiert das Erzwingen von Spule 65 (Parameter-Schreibsteuerung). Spulenadressen beginnen bei 0, d. h. Spule 65 wird als 64 adressiert. Setzdaten = 00 00 Hex (AUS) oder FF 00 Hex (EIN).

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 (Frequenzumrichteradresse) Funktion 05 (einzelne Spule schreiben) Spulenadresse HI 00 Spulenadresse LO 40 (64 dezimal) Spule 65 Befehlskonstante HI FF Befehlskonstante LO 00 (FF 00 = EIN) Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.24 Abfrage

5 5

Antwort

Der Spulenzustand im Antworttelegramm wird als eine Spule pro Bit des Datenfelds gepackt. Der Zustand wird angegeben als: 1 = ON; 0 = OFF. Das LSB des ersten Datenbytes enthält die Spule, an die die Anfrage gerichtet war. Die anderen Spulen folgen in Richtung des hochwertigen Endes des Bytes, und vom niedrigen zum hohen Wert in darauffolgenden Bytes. Wenn die zurückgemeldete Spulenanzahl kein Vielfaches von 8 ist, werden die verbleibenden Bits im letzten Datenbyte mit Nullen aufgefüllt (in Richtung des hochwertigen Byte-Endes). Im Feld für die Bytezahl wird die Anzahl der vollständigen Datenbyte festgelegt.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 (Frequenzumrichteradresse) Funktion 01 (Spulen lesen) Bytezahl 02 (2 Datenbytes) Daten (Spulen 40–33) 07 Daten (Spulen 48–41) 06 (STW = 0607 Hex) Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.23 Antwort

Antwort

Die normale Reaktion ist ein Echo der Abfrage, das nach dem Erzwingen des Spulenstatus zurückgegeben wird.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 Funktion 05 Befehlskonstante HI FF Befehlskonstante LO 00 Anzahl Spulen HI 00 Anzahl Spulen LO 01 Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.25 Antwort

5.10.3 Mehrere Spulen zwangsetzen/ schreiben (0F Hex)

Beschreibung

Mit dieser Funktion wird für alle Spulen in einer Folge von Spulen der Zustand EIN oder AUS erzwungen. Bei einem Broadcast erzwingt diese Funktion die gleichen Ausgangsreferenzen in allen zugehörigen Followern.

Abfrage

Das Abfrage-Telegramm gibt ein Zwangsetzen der Spulen 17 bis 32 (Drehzahlsollwert) an.

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

HINWEIS

Spulenadressen beginnen bei 0, d. h. Spule 17 wird als 16 adressiert.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 (Frequenzumrichteradresse) Funktion 0F (Mehrere Spulen schreiben) Spulenadresse HI 00 Spulenadresse LO 10 (Spulenadresse 17) Anzahl Spulen HI 00 Anzahl Spulen LO 10 (16 Spulen)

Bytezahl 02 Daten erzwingen HI (Spulen 8–1) Daten erzwingen LO (Spulen 16–9) Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.26 Abfrage

00 (Sollwert = 2000 Hex)

Antwort

Die normale Antwort gibt die Follower-Adresse, den Funktionscode, die Startadresse und die Anzahl belegter Ausgänge zurück.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 (Frequenzumrichteradresse) Funktion 0F (Mehrere Spulen schreiben) Spulenadresse HI 00 Spulenadresse LO 10 (Spulenadresse 17) Anzahl Spulen HI 00 Anzahl Spulen LO 10 (16 Spulen) Fehlerprüfung (CRC) –

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 Funktion 03 (Halteregister lesen) Startadresse HI 0B (Registeradresse 3029) Startadresse LO D5 (Registeradresse 3029) Anzahl der Punkte HI 00

Anzahl der Punkte LO

Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.28 Abfrage

02 – (Parameter 3-03 Maximaler Sollwert ist 32 Bit lang, d. h. 2 Register)

Antwort

Die Registerdaten im Antworttelegramm werden als zwei Byte pro Register gepackt, wobei die binären Inhalte in jedem Byte korrekt ausgerichtet sind. In jedem Register enthält das erste Byte die hohen Bits, und das zweite Byte enthält die niedrigen Bits.

Beispiel: Hex 000088B8=35,000=35 Hz.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 Funktion 03 Bytezahl 04 Daten HI (Register 3030) 00 Daten LO (Register 3030) 16 Daten HI (Register 3031) E3 Daten LO (Register 3031) 60 Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.29 Antwort

5.10.5 Voreingestelltes, einzelnes Register (06 Hex)

Tabelle 5.27 Antwort

Beschreibung

5.10.4 Halteregister lesen (03 Hex)

Beschreibung

Mithilfe dieser Funktion werden die Inhalte der Halteregister im Follower gelesen.

Abfrage

Das Abfragetelegramm legt das Startregister und die Anzahl der zu lesenden Register fest. Registeradressen beginnen bei 0, d. h. die Register 1–4 werden als 0–3 adressiert.

Beispiel: Parameter 3-03 Maximaler Sollwert lesen, Register

03030.

Mithilfe dieser Funktion wird ein Wert in einem einzigen Halteregister voreingestellt.

Abfrage

Das Abfragetelegramm definiert die Registerreferenz für die Voreinstellung. Registeradressen beginnen bei null, d. h., Register 1 wird als 0 adressiert.

Beispiel: Schreiben in Parameter 1-00 Regelverfahren, Register 1000.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 Funktion 06 Registeradresse HI 03 (Registeradresse 999) Registeradresse LO E7 (Registeradresse 999) Voreinstellungsdaten HI 00 Voreinstellungsdaten LO 01 Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.30 Abfrage

Speed ref.CTW

Master-follower

130BA274.11

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Bit no.:

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

Antwort

Die normale Reaktion ist ein Echo der Abfrage, das nach der Weitergabe des Registerinhalts zurückgegeben wird.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 Funktion 06 Registeradresse HI 03 Registeradresse LO E7 Voreinstellungsdaten HI 00 Voreinstellungsdaten LO 01 Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.31 Antwort

5.10.6 Voreingestellte multiple Register (10 Hex)

Beschreibung

Mithilfe dieser Funktion werden Werte in einer Sequenz von Halteregistern voreingestellt.

Abfrage

Das Abfragetelegramm definiert die Registerreferenz für die Voreinstellung. Registeradressen beginnen bei null, d. h., Register 1 wird als 0 adressiert. Beispiel einer Abfrage zur Voreinstellung von zwei Registern (Parameter Parameter 1-24 Motornennstrom auf 738 (7,38 A) einstellen):

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 Funktion 10 Startadresse HI 04 Startadresse LO 07 Anzahl Register HI 00 Anzahl Register LO 02 Bytezahl 04 Schreiben von Daten HI (Register 4:

1049) Schreiben von Daten LO (Register 4:

1049) Schreiben von Daten HI (Register 4:

1050) Schreiben von Daten LO (Register 4:

1050) Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.32 Abfrage

Antwort

Die normale Antwort gibt die Follower-Adresse, den Funktionscode, die Startadresse und die Anzahl der voreingestellten Register zurück.

Feldname Beispiel (Hex)

Follower-Adresse 01 Funktion 10 Startadresse HI 04 Startadresse LO 19 Anzahl Register HI 00 Anzahl Register LO 02 Fehlerprüfung (CRC) –

Tabelle 5.33 Antwort

5.11 Danfoss FrequenzumrichterSteuerprofil

5.11.1 Steuerwort gemäß

Frequenzumrichter-Profil (8-10 Protokoll = FC-Profil)

Abbildung 5.13 Steuerwort gemäß FC-Profil

Bit Bitwert = 0 Bitwert = 1

00 Sollwert Externe Anwahl lsb 01 Sollwert Externe Anwahl msb 02 DC-Bremse Rampe 03 Motorfreilauf Kein Motorfreilauf 04 Schnellstopp Rampe

Ausgangsfrequenz

halten 06 Rampenstopp Start 07 Ohne Funktion Reset 08 Ohne Funktion Festdrehzahl JOG 09 Rampe 1 Rampe 2 10 Daten ungültig Daten gültig 11 Relais 01 geöffnet Relais 01 aktiv 12 Relais 02 geöffnet Relais 02 aktiv 13 Parametersatz (lsb) 15 Ohne Funktion Rückwärts

Tabelle 5.34 Steuerwort gemäß FC-Profil

Erläuterung der Steuerbits Bits 00/01

Bit 00 und 01 werden benutzt, um zwischen den vier Sollwerten zu wählen, deren Vorprogrammierung Sie unter Parameter 3-10 Festsollwert gemäß Tabelle 5.35 finden.

Rampe verwenden

5 5

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Program-

mierter

Sollwert

1 Parameter 3-10 Festsollwert [0] 0 0 2 Parameter 3-10 Festsollwert [1] 0 1 3 Parameter 3-10 Festsollwert [2] 1 0 4 Parameter 3-10 Festsollwert [3] 1 1

Tabelle 5.35 Steuerbits

Parameter

Bit01Bit

HINWEIS

Definieren Sie in Parameter 8-56 Festsollwertanwahl, wie

Bit 00/01 mit der entsprechenden Funktion an den Digitaleingängen verknüpft ist.

Bit 02, DC-Bremse

Bit 02 = 0: Führt zu DC-Bremsung und -Stopp. Stellen Sie den Bremsstrom und die Bremsdauer in Parameter 2-01 DC- Bremsstrom und Parameter 2-02 DC-Bremszeit ein. Bit 02 = 1: Bewirkt Rampe.

Bit 03, Motorfreilauf

Bit 03 = 0: Der Frequenzumrichter lässt den Motor austrudeln (Ausgangstransistoren werden „abgeschaltet“). Bit 03 = 1: Der Frequenzumrichter startet den Motor, wenn die anderen Startbedingungen erfüllt sind.

Definieren Sie in Parameter 8-50 Motorfreilauf, wie Bit 03 mit der entsprechenden Funktion an den Digitaleingängen verknüpft ist.

Bit 04, Schnellstopp

Bit 04 = 0: Führt eine Rampe ab der Motordrehzahl bis zum Stopp durch (eingestellt in Parameter 3-81 Rampenzeit Schnellstopp).

Bit 05, Ausgangsfrequenz halten

Bit 05 = 0: Die aktuelle Ausgangsfrequenz (in Hz) wird gespeichert. Sie können die gespeicherte Ausgangsfrequenz dann nur an den Digitaleingängen (Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang bis Parameter 5-13 Klemme 29 Digitaleingang), programmiert für [21] Drehzahl auf und [22] Drehzahl ab, ändern.

HINWEIS

Ist Ausgangsfrequenz speichern aktiv, können Sie den Frequenzumrichter nur durch Auswahl der folgenden Bits stoppen:

Bit 03 Freilaufstopp

•

Bit 02 DC-Bremse.

•

Digitaleingang programmiert für [5] DC-Bremse

•

invers, [2] Motorfreilauf invers oder [3] Mot.freil./ Res.inv (Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang bis Parameter 5-13 Klemme 29 Digitaleingang).

Bit 06, Rampe Stopp/Start

Bit 06 = 0: Bewirkt einen Stopp, indem die Motordrehzahl über den entsprechenden Parameter für Rampenzeit Ab bis zum Stopp reduziert wird. Bit 06 = 1: Erlaubt dem Frequenzumrichter, den Motor zu starten, wenn die anderen Startbedingungen erfüllt sind.

In Parameter 8-53 Start definieren Sie, wie Bit 06 Rampenstart/-stopp mit der entsprechenden Funktion an einem Digitaleingang verknüpft ist.

Bit 07, Reset

Bit 07 = 0: Kein Reset. Bit 07 = 1: Reset einer Abschaltung. Reset wird auf der Vorderflanke des Signals aktiviert, d. h. beim Wechsel von Logik „0“ zu Logik „1“.

Bit 08, Jog

Bit 08 = 1: Parameter 3-11 Festdrehzahl Jog [Hz] bestimmt die Ausgangsfrequenz.

Bit 09, Auswahl von Rampe 1/2

Bit 09 = 0: Rampe 1 ist aktiv (Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1 bis Parameter 3-42 Rampenzeit Ab 1). Bit 09 = 1: Rampe 2 (Parameter 3-51 Rampenzeit Auf 2 bis Parameter 3-52 Rampenzeit Ab 2) ist aktiv.

Bit 10, Daten nicht gültig/Daten gültig

Teilt dem Frequenzumrichter mit, ob das Steuerwort benutzt oder ignoriert wird. Bit 10 = 0: Das Steuerwort wird ignoriert. Bit 10 = 1: Das Steuerwort wird verwendet. Diese Funktion ist relevant, weil das Telegramm unabhängig vom Telegrammtyp stets das Steuerwort enthält. Deaktivieren Sie das Steuerwort, wenn dieses beim Aktualisieren oder Lesen von Parametern nicht benötigt wird.

Bit 11, Relais 01

Bit 11 = 0: Relais nicht aktiviert. Bit 11 = 1: Relais 01 ist aktiviert, vorausgesetzt in Parameter 5-40 Relaisfunktion wurde [36] Steuerwort Bit 11 gewählt.

Bit 12, Relais 02

Bit 12 = 0: Relais 02 ist nicht aktiviert. Bit 12 = 1: Relais 02 ist aktiviert, vorausgesetzt in Parameter 5-40 Relaisfunktion wurde [37] Steuerwort Bit 12 gewählt.

Bit 13, Konfigurationsauswahl

Verwenden Sie Bit 13 zur Auswahl der beiden Menüeinrichtungen gemäß Tabelle 5.36.

Parametersatz Bit 13

1 0 2 1

Tabelle 5.36 Menüeinrichtungen

Die Funktion ist nur möglich, wenn [9] Externe Anwahl in Parameter 0-10 Aktiver Satz gewählt ist.

Output freq.STW

Bit no.:

Follower-master

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

130BA273.11

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

Verwenden Sie Parameter 8-55 Satzanwahl, um zu definieren, wie Bit 13 mit der entsprechenden Funktion an den Digitaleingängen verknüpft ist.

Bit 15 Reversierung

Bit 15 = 0: Keine Reversierung. Bit 15 = 1: Reversierung. In der Werkseinstellung ist Reversierung in Parameter 8-54 Reversierung auf Digital eingestellt. Bit 15 bewirkt eine Reversierung nur dann, wenn eine serielle Kommunikation, [2] ODER-Logik oder [3] UND-Logik ausgewählt ist.

5.11.2 Zustandswort gemäß FC-Profil (STW)

Setzen Sie Parameter 8-30 FC-Protokoll auf [0] FC-Profil.

Abbildung 5.14 Zustandswort

Bit Bit=0 Bit = 1

00 Steuerung nicht bereit Steuer. bereit 01 Frequenzumrichter nicht

bereit 02 Motorfreilauf Aktivieren 03 Kein Fehler Abschaltung 04 Kein Fehler Fehler (keine Abschaltung) 05 Reserviert – 06 Kein Fehler Abschaltblockierung 07 Keine Warnung Warnung 08 09 Ortbetrieb Bussteuerung 10 Außerhalb Frequenzgrenze Frequenzgrenze OK 11 Ohne Funktion In Betrieb 12 Frequenzumrichter OK Gestoppt, Auto Start 13 Spannung OK Spannung überschritten 14 Moment OK Moment überschritten 15 Timer OK Timer überschritten

Drehzahl≠Sollwert

Tabelle 5.37 entsprechend dem Zustandswort gemäß FC-Profil

Erläuterung der Zustandsbits

Bit 00, Steuerung nicht bereit/bereit

Bit 00 = 0: Der Frequenzumrichter schaltet ab. Bit 00 = 1: Die Frequenzumrichter-Regler sind bereit, aber die Leistungskomponente empfängt nicht notwendigerweise eine Stromversorgung (im Falle einer externen 24-V-Versorgung der Regler).

Frequenzumrichter bereit

Drehzahl = Sollwert

Bit 01, Frequenzumrichter bereit

Bit 01=0: Der Frequenzumrichter ist nicht betriebsbereit.

Bit 01 = 1: Der Frequenzumrichter ist betriebsbereit.

Bit 02, Motorfreilaufstopp

Bit 02 = 0: Der Frequenzumrichter gibt den Motor frei. Bit 02 = 1: Der Frequenzumrichter startet den Motor mit einem Startbefehl.

Bit 03, Kein Fehler/keine Abschaltung

Bit 03 = 0: Es liegt kein Fehlerzustand des Frequenzumrichters vor. Bit 03 = 1: Der Frequenzumrichter schaltet ab. Drücken Sie zur Wiederaufnahme [Reset].

Bit 04, Kein Fehler/Fehler (keine Abschaltung)

Bit 04 = 0: Es liegt kein Fehlerzustand des Frequenzumrichters vor. Bit 04 = 1: Der Frequenzumrichter meldet einen Fehler, aber schaltet nicht ab.

Bit 05, Nicht verwendet

Bit 05 wird im Zustandswort nicht benutzt.

Bit 06, Kein Fehler/Abschaltsperre

Bit 06 = 0: Es liegt kein Fehlerzustand des Frequenzumrichters vor. Bit 06 = 1: Der Frequenzumrichter ist abgeschaltet und blockiert.

Bit 07, Keine Warnung/Warnung

Bit 07 = 0: Es liegen keine Warnungen vor. Bit 07 = 1: Eine Warnung liegt vor.

Bit 08, Drehzahl Sollwert/Drehzahl = Sollwert

Bit 08 = 0: Der Motor läuft, die aktuelle Drehzahl entspricht aber nicht dem voreingestellten Drehzahlsollwert. Dies kann bei der Rampe auf/ab während des Starts/Stopps der Fall sein. Bit 08 = 1: Die Motordrehzahl entspricht dem voreingestellten Drehzahlsollwert.

Bit 09, Ort-Betrieb/Bussteuerung

Bit 09 = 0: [Off/Reset] ist in der Bedieneinheit aktiv, oder [2] Ort-Steuerung in Parameter 3-13 Sollwertvorgabe wurde ausgewählt. Es ist nicht möglich, den Frequenzumrichter über die serielle Schnittstelle zu steuern. Bit 09 = 1: Sie können den Frequenzumrichter über den Feldbus/die serielle Schnittstelle steuern.

Bit 10, Frequenzgrenze überschritten

Bit 10 = 0: Die Ausgangsfrequenz hat den Wert in

Parameter 4-12 Min. Frequenz [Hz] oder Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] erreicht.

Bit 10 = 1: Die Ausgangsfrequenz ist innerhalb der festgelegten Grenzen.

Bit 11, Kein Betrieb/Betrieb

Bit 11 = 0: Der Motor läuft nicht. Bit 11 = 1: Der Frequenzumrichter hat ein Startsignal ohne Freilauf.

5 5

Actual output frequency

STW

Follower-slave

Speed referenceCTW

Master-slave

16bit

130BA276.11

Reverse Forward

Par.3-00 set to

(1) -max- +max

Max reference Max reference

Par.3-00 set to

(0) min-max

Max reference

Forward

Min reference

100%

(4000hex)

-100%

(C000hex)

(0hex)

Par.3-03 0 Par.3-03

Par.3-03

(4000hex)(0hex)

0% 100%

Par.3-02

130BA277.10

RS485 Installation und Konf...

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Bit 12, Frequenzumrichter OK/gestoppt, Auto Start

Bit 12 = 0: Der Frequenzumrichter hat keine temporäre Übertemperatur. Bit 12 = 1: Der Frequenzumrichter wird wegen Übertemperatur angehalten, aber die Einheit wird nicht abgeschaltet und nimmt nach Beseitigung der Übertemperatur den Betrieb wieder auf.

Bit 13, Spannung OK/Grenze überschritten

Bit 13 = 0: Es liegen keine Spannungswarnungen vor. Bit 13 = 1: Die Gleichspannung im Zwischenkreis des

Bit 14, Drehmoment OK/Grenze überschritten

Bit 14 = 0: Der Motorstrom liegt unter der in Parameter 4-18 Current Limit gewählten Stromgrenze. Bit 14 = 1: Die in Parameter 4-18 Current Limit eingestellte Motorstromgrenze ist überschritten.

Bit 15, Timer OK/Grenze überschritten

Bit 15 = 0: Die Timer für thermischen Motorschutz und thermischen Schutz des Frequenzumrichters überschreiten nicht 100 %. Bit 15 = 1: Einer der Timer überschreitet 100 %.

Frequenzumrichters ist zu niedrig oder zu hoch.

5.11.3 Bus-Drehzahlsollwert

Der Sollwert für die Drehzahl wird an den Frequenzumrichter als relativer Wert in % übermittelt. Der Wert wird in Form eines 16-Bit-Wortes übermittelt. In Ganzzahlen entspricht der Wert 16384 (4000 Hex) 100 %. Negative Werte werden über Zweier-Komplement formatiert. Die aktuelle Ausgangsfrequenz (HIW) wird auf gleiche Weise wie der Bussollwert skaliert.

Abbildung 5.15 Aktuelle Ausgangsfrequenz (HIW)

Der Sollwert und HIW werden wie folgt skaliert:

Abbildung 5.16 Sollwert und HIW

130BF710.10

FC-280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX

1 7 11 13 16 18 24 293 20

Typencode und Auswahl Projektierungshandbuch

6 Typencode und Auswahl

6.1 Typencode

Der Typencode ist eine Zeichenkette zur Beschreibung der Frequenzumrichterkonfiguration,siehe Abbildung 6.1.

Abbildung 6.1 Typencode

Die in Tabelle 6.1 angezeigten Zahlen beziehen sich auch die Buchstaben-/Zifferposition im Typencode-String, gelesen von links nach rechts.

Produktgruppen 1–2 Frequenzumrichter-Serie 4–6 Nennleistung 7–10 Phasen 11 Netzspannung 12 Gehäuse 13–15 EMV-Filter 16–17 Bremse 18 Display (LCP) 19 Beschichtung der Platine 20 Netzoption 21 Anpassung A 22 Anpassung B 23 Softwareversion 24–27 Software-Sprache 28 A-Optionen 29–30

Bestellnummern: Optionen, Zubehör

6.2 und Ersatzteile

Optionen und Zubehör Bestellnummer

132B0359

134B0792

132B0254

130B1107

132B0262

132B0363

132B0364

132B0365

132B0366

132B0368

132B0102

VLT® Memory Module MCM 102

VLT® Memory Module Programmer MCM 101

VLT® Control Panel LCP 21 (Numerisch)

VLT® Control Panel LCP 102 (Grafisch) Grafischer Bedieneinheitadapter 132B0281

VLT® Control Panel LCP (Blindabdeckung) Umbausatz IP21/Typ 1, K1 132B0335 Umbausatz IP21/Typ 1, K2 132B0336 Umbausatz IP21/Typ 1, K3 132B0337 Umbausatz IP21/Typ 1, K4 132B0338 Umbausatz IP21/Typ 1, K5 132B0339

Adapterplatte, VLT® 2800 Größe A

Adapterplatte, VLT® 2800 Größe B

Adapterplatte, VLT® 2800 Größe C

Adapterplatte, VLT® 2800 Größe D

VLT® 24 V DC-Versorgung MCB 106 Fern-Einbausatz für LCP mit 3-m-Kabel (10 ft) LCP-Einbausatz ohne LCP 130B1117

1) Erhältlich ab Mitte 2017.

Tabelle 6.2 Bestellnummern für Optionen und Zubehör

Tabelle 6.1 Typencode-Zeichenpositionen

Sie können mit dem webbasierten Antriebskonfigurator den geeigneten Frequenzumrichter für Ihre Anwendung zusammenstellen und erhalten dann den entsprechenden Typencode. Der Antriebskonfigurator erzeugt automatisch eine 8-stellige Bestellnummer, mit der Sie den Frequenzumrichter über eine Vertriebsniederlassung vor Ort bestellen können. Außerdem können Sie eine Projektliste mit mehreren Produkten aufstellen und an ihren Danfoss-Verkaufsingenieur senden.

Der Antriebskonfigurator ist auf der globalen Internetseite zu finden: vltconfig.danfoss.com.

Typencode und Auswahl

Ersatzteile Bestellnummer

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Bestellnummern: Bremswiderstände

6.3

Beutel mit Zubehör, FC 280 Stecker 132B0350 Lüfter 50x20 IP21 PWM 132B0351 Lüfter 60x20 IP21 PWM 132B0352 Lüfter 70x20 IP21 PWM 132B0353 Lüfter 92x38 IP21 PWM 132B0371 Lüfter 120x38 IP21 PWM 132B0372 Klemmenabdeckung Baugröße K1 132B0354 Klemmenabdeckung Baugröße K2 132B0355 Klemmenabdeckung Baugröße K3 132B0356 Klemmenabdeckung Baugröße K4 132B0357 Klemmenabdeckung Baugröße K5 132B0358 Buskabel-Abschirmset, FC 280 132B0369 Abschirmset, Leistungs-I/O, K1 132B0373 Abschirmset, Leistungs-I/O, K2/K3 132B0374 Abschirmset, Leistungs-I/O, K4/K5 132B0375

VLT® Cassette control - Standard

VLT® Cassette control - CANopen

VLT® Cassette control - PROFIBUS

VLT® Cassette control - PROFINET

VLT® Cassette control - EtherNet/IP

VLT® Steuerkassette - POWERLINK

Tabelle 6.3 Bestellnummern für Ersatzteile

132B0345

132B0346

132B0347

132B0348

132B0349

132B0378

Danfoss bietet eine große Auswahl an unterschiedlichen Bremswiderständen, die speziell auf unsere Frequenzumrichter abgestimmt sind. Informationen zur Dimensionierung der Bremswiderstände finden Sie im Abschnitt Kapitel 2.9.4 Steuerung mit Bremsfunktion. Dieser Abschnitt listet die Bestellnummern für die Bremswiderstände auf. Der Widerstand des Bremswiderstands nach Bestellnummer ist ggf. größer als R

. In diesem Fall kann

rec

das tatsächliche Bremsmoment kleiner als das maximal verfügbare Bremsmoment des Frequenzumrichters sein.

Typencode und Auswahl Projektierungshandbuch

6.3.1 Bestellnummern: Bremswiderstände 10 %

NennleistungP

3-phasig

380–480 V

(T4)

PK37 0,37 (0,5) 890 1041,98 989

PK55 0,55 (0,75) 593 693,79 659

PK75 0,75 (1,0) 434 508,78 483

P1K1 1,1 (1,5) 288 338,05 321

P1K5 1,5 (2,0) 208 244,41 232

P2K2 2,2 (3,0) 139 163,95 155

P3K0 3 (4,0) 100 118,86 112

P4K0 4 (5,0) 74 87,93 83

P5K5 5,5 (7,5) 54 63,33 60

P7K5 7,5 (10) 38 46,05 43

P11K 11 (15) 27 32,99 31

P15K 15 (20) 19 24,02 22

P18K 18,5 (25) 16 19,36 18

P22K 22 (30) 16 18,00 17

m (HO)

[kW (HP)]

[Ω] [Ω] [Ω]

min

br. nom

rec

br avg

[kW (HP)] 175Uxxxx [s]

0,030

(0,040)

0,045

(0,060)

0,061

(0,080)

0,092

(0,120)

0,128

(0,172)

0,190

(0,255)

0,262

(0,351)

0,354

(0,475)

0,492

(0,666)

0,677

(0,894)

0,945

(1,267)

1,297

(1,739)

1,610

(2,158)

1,923

(2,578)

Bestell-

nummer

3000 120 1,5 (16) 0,3 139

3001 120 1,5 (16) 0,4 131

3002 120 1,5 (16) 0,4 129

3004 120 1,5 (16) 0,5 132

3007 120 1,5 (16) 0,8 145

3008 120 1,5 (16) 0,9 131

3300 120 1,5 (16) 1,3 131

3335 120 1,5 (16) 1,9 128

3336 120 1,5 (16) 2,5 127

3337 120 1,5 (16) 3,3 132

3338 120 1,5 (16) 5,2 130

3339 120 1,5 (16) 6,7 129

3340 120 1,5 (16) 8,3 132

3357 120 1,5 (16) 10,1 128

Periode Leitungs-

querschni

[mm

(AWG)]

Thermische

s Relais

[A] [%]

Maximales

Bremsmome

nt mit

Widerstand

Tabelle 6.4 FC 280 - Netz: 3-phasig 380–480 V (T4), 10 % Arbeitszyklus

Typencode und Auswahl

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

NennleistungP

3-phasig

[kW (HP)]

200–240 V

m (HO)

min

br. nom

[Ω] [Ω] [Ω]

rec

br avg

Bestell-

Periode Leitungs-

nummer

[kW (HP)] 175Uxxxx [s]

querschni

[mm

(AWG)]

(T2)

PK37 0,37 (0,5) 225 263,22 250

PK55 0,55 (0,75) 151 176,90 168

PK75 0,75 (1,0) 110 129,92 123

P1K1 1,1 (1,5) 73 86,77 82

P1K5 1,5 (2,0) 53 62,70 59

P2K2 2,2 (3,0) 35 42,06 39

P3K7 3,7 (5,0) 20 24,47 23

0,030

(0,040)

0,045

(0,060)

0,062

(0,083)

0,092

(0,120)

0,128

(0,172)

0,190

(0,255)

0,327

(0,439)

3006 120 1,5 (16) 0,6 140

3011 120 1,5 (16) 0,7 142

3016 120 1,5 (16) 0,8 143

3021 120 1,5 (16) 0,9 139

3026 120 1,5 (16) 1,6 143

3031 120 1,5 (16) 1,9 140

3326 120 1,5 (16) 3,5 145

Tabelle 6.5 FC 280 - Netz: 3-phasig 200–240 V (T2), 10 % Arbeitszyklus

1) Befolgen Sie stets die nationalen und lokalen Vorschriften zum Leitungsquerschnitt und zur Umgebungstemperatur.

Thermische

s Relais

[A] [%]

Maximales

Bremsmome

nt mit

Widerstand

Typencode und Auswahl Projektierungshandbuch

6.3.2 Bestellnummern: Bremswiderstände 40 %

NennleistungP

3-phasig

380–480 V

(T4)

PK37 0,37 (0,5) 890 1041,98 989

PK55 0,55 (0,75) 593 693,79 659

PK75 0,75 (1,0) 434 508,78 483

P1K1 1,1 (1,5) 288 338,05 321

P1K5 1,5 (2,0) 208 244,41 232

P2K2 2,2 (3,0) 139 163,95 155

P3K0 3 (4,0) 100 118,86 112

P4K0 4 (5,0) 74 87,93 83

P5K5 5,5 (7,5) 54 63,33 60

P7K5 7,5 (10) 38 46,05 43

P11K 11 (15) 27 32,99 31

P15K 15 (20) 19 24,02 22

P18K 18,5 (25) 16 19,36 18

P22K 22 (30) 16 18,00 17

m (HO)

[kW (HP)]

[Ω] [Ω] [Ω]

min

br. nom

rec

br avg

[kW (HP)] 175Uxxxx [s]

0,127

(0,170)

0,191

(0,256)

0,260

(0,349)

0,391

(0,524)

0,541

(0,725)

0,807

(1,082)

1,113

(1,491)

1,504

(2,016)

2,088

(2,799)

2,872

(3,850)

4,226

(5,665)

5,804

(7,780)

7,201

(9,653)

8,604

(11,534)

Bestell-

nummer

3101 120 1,5 (16) 0,4 139

3308 120 1,5 (16) 0,5 131

3309 120 1,5 (16) 0,7 129

3310 120 1,5 (16) 1 132

3311 120 1,5 (16) 1,4 145

3312 120 1,5 (16) 2,1 131

3313 120 1,5 (16) 2,7 131

3314 120 1,5 (16) 3,7 128

3315 120 1,5 (16) 5 127

3316 120 1,5 (16) 7,1 132

3236 120 2,5 (14) 11,5 130

3237 120 2,5 (14) 14,7 129

3238 120 4 (12) 19 132

3203 120 4 (12) 23 128

Periode Leitungs-

querschni

[mm2]

Thermisch

es Relais

[A] [%]

Maximales

Bremsmome

nt mit

Widerstand

Tabelle 6.6 FC 280 - Netz: 3-phasig 380–480 V (T4), 40 % Arbeitszyklus

Typencode und Auswahl

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

NennleistungP

3-phasig

200–240 V

(T2)

PK37 0,37 (0,5) 225 263,22 250

PK55 0,55 (0,75) 151 176,90 168

PK75 0,75 (1,0) 110 129,92 123

P1K1 1,1 (1,5) 73 86,77 82

P1K5 1,5 (2,0) 53 62,70 59

P2K2 2,2 (3,0) 35 42,06 39

P3K7 3,7 (5,0) 20 24,47 23

Tabelle 6.7 FC 280 - Netz: 3-phasig 200–240 V (T2), 40 % Arbeitszyklus

1) Befolgen Sie stets die nationalen und lokalen Vorschriften zum Leitungsquerschnitt und zur Umgebungstemperatur.

m (HO)

[kW (HP)]

[Ω] [Ω] [Ω]

min

br. nom

rec

br avg

[kW (HP)] 175Uxxxx [s]

0,129

(0,173)

0,192

(0,257)

0,261

(0,350)

0,391

(0,524)

0,541

(0,725)

0,807

(1,082)

1,386

(1,859)

Bestell-

nummer

3096 120 1,5 (16) 0,8 140

3008 120 1,5 (16) 0,9 142

3300 120 1,5 (16) 1,3 143

3301 120 1,5 (16) 2 139

3302 120 1,5 (16) 2,7 143

3303 120 1,5 (16) 4,2 140

3305 120 1,5 (16) 6,8 145

Periode Leitungs-

querschni

[mm

(AWG)]

Thermische

s Relais

[A] [%]

Maximales

Bremsmome

nt mit

Widerstand

Bestellnummern: Sinusfilter

6.4

Leistungs- und Stromdaten des Frequenzumrichters Filternennstrom

[kW

(HP)]

– –

0,37

(0,5)

– – 1,1 (1,5) 3 1,1 (1,5) 2,8

0,55

(0,75)

0,75 (1) 4,2 2,2 (3) 5,3 2,2 (3) 4,8

1,1 (1,5) 6 3 (4) 7,2 3 (4) 6,3

1,5 (2) 6,8 – – – –

– – 4 (5,5) 9 4 (5,5) 8,2 10 9,5 7,5 6 130B2409 130B2444 2,2 (3) 9,6 5,5 (7,5) 12 5,5 (7,5) 11 3,7 (5) 15,2 7,5 (10) 15,5 7,5 (10) 14

– – 11 (15) 23 11 (15) 21 24 23 18 5 130B2412 130B2447

– – 15 (20) 31 15 (20) 27

– –

– – 22 (30) 42,5 22 (30) 40 48 45,5 36 5 130B2281 130B2307

[A]

200–240 V 200–240 V 200–240 V 50 Hz 60 Hz 100 Hz – IP00 IP20

2,2 0,75 (1) 2,2 0,75 (1) 2,1

3,2 1,5 (2) 3,7 1,5 (2) 3,4

[kW

(HP)]

0,37 (0,5) 0,55

(0,75)

18,5

(25)

[A]

1,2

1,7

[kW

(HP)]

0,37 (0,5) 0,55

(0,75)

18,5

(25)

[A] [A] [A] [A] [kHz] – –

1,1

1,6

2,5 2,5 2 6 130B2404 130B2439– –

4,5 4 3,5 6 130B2406 130B2441

8 7,5 5,5 6 130B2408 130B2443

17 16 13 6 130B2411 130B2446

38 36 28,5 5 130B2413 130B2448

Taktfreque

Bestellnummer

Tabelle 6.8 Sinusfilter für Frequenzumrichter mit 380-480 V

1) Die Taktfrequenz kann aufgrund der Ausgangsdrehzahl (geringer als 60 % der normalen Drehzahl), Überlast oder Übertemperatur auf 3 kHz reduziert werden. Der Kunde kann die Änderung des Geräuschs vom Filter bemerken.

Typencode und Auswahl Projektierungshandbuch

Die empfohlenen Parametereinstellungen für den Betrieb mit Sinusfilter sind wie folgt:

Stellen Sie [1] Sinusfilter in Parameter 14-55 Ausgangsfilter ein.

•

Stellen Sie die Werte für die jeweiligen Filter in Parameter 14-01 Taktfrequenz ein. Wenn [1] Sinusfilter in

•

Parameter 14-55 Ausgangsfilter eingestellt ist, werden die Optionen, die in Parameter 14-01 Taktfrequenz geringer als 5 kHz sind, automatisch entfernt.

6.5 Bestellnummern: dU/dt-Filter

Leistungs- und Stromdaten des Frequenzumrichters Filternennstrom Bestellnummer

380@ 60 Hz

380-440 V 441-480 V

[kW (HP)] [A] [kW (HP)] [A] [A] [A] – – –

11 (15) 23 11 (15) 21 15 (20) 31 15 (20) 27

18,5 (25) 37 18,5 (25) 34

22 (30) 42,5 22 (30) 40

Tabelle 6.9 dU/dt-Filter für Frequenzumrichter mit 380-480 V

200–400/440

@ 50 Hz

44 40 130B2835 130B2836 130B2837

460/480 @

60 Hz

500/525 @

50 Hz

IP00 IP20 IP54

6.6 Bestellnummern: Externe EMV-Filter

Für K1S2 und K2S2 mit in Tabelle 6.10 aufgelisteten externen EMV-Filtern ist eine maximale Länge der abgeschirmten Kabel von 100 m (328 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C2 (EN 55011 A1) oder 40 m (131,2 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C1 (EN 55011 B) möglich.

Für K1T4, K2T4 und K3T4 mit in Tabelle 6.10 aufgelisteten externen EMV-Filtern ist eine maximale Länge der abgeschirmten Kabel von 100 m (328 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C2 (EN 55011 A1) oder 25 m (82 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C1 (EN 55011 B) möglich.

EMV-Filter – Bestellnummer Frequenzumrichter – Baugröße K1S2 K2S2 K1T4 K2T4 K3T4 Abmessungen A [mm (in)] 250 (9,8) 312,5 (12,3) 250 (9,8) 312,5 (12,3) Abmessungen a1 [mm (in)] 234 (9,2) 303 (11,9) 234 (9,2) 303 (11,9) Abmessungen a2 [mm (in)] 19,5 (0,77) 21,3 (0,84) 19,5 (0,77) 21,3 (0,84) Abmessungen am [mm (in)] 198 (7,8) 260 (10,2) 198 (7,8) 260 (10,2) Abmessungen B [mm (in)] 75 (2,95) 90 (3,54) 75 (2,95) 90 (3,54) 115 (4,53) Abmessungen b1 [mm (in)] 55 (2,17) 70 (2,76) 55 (2,17) 70 (2,76) 90 (3,54) Abmessungen bm [mm (in)] 60 (2,36) 70 (2,76) 60 (2,36) 70 (2,76) 90 (3,54) Abmessungen C [mm (in)] 50 (1,97) Abmessungen c1 [mm (in)] 22,7 (0,89) Abmessungen D1 [mm (in)] Ø5,3 (Ø0,21) Abmessungen Dm [mm (in)] M4 M5 M4 M5 Abmessungen e1 [mm (in)] 6,5 (0,26) 5 (0,20) 6,5 (0,26) 5 (0,20) Abmessungen f1 [mm (in)] 10 (0,39) 12,5 (0,49) Abmessungen fm [mm (in)] 7,5 (0,30) Befestigungsschrauben für EMV-Filter M5 Befestigungsschrauben für Frequenzum-

richter Gewicht [kg (lb)] 1,10 (2,43)

134B5466 134B5467 134B5463 134B5464 134B5465

10 (0,39) 7,5 (0,30) 10 (0,39)

M4 M5 M4 M5

1,50 (3,31) 1,20 (2,65) 1,90 (4,19) 2,10 (4,63)

12,5 (0,49)

Tabelle 6.10 Details des EMV-Filters für K1–K3

130BF872.10

6-D1

4-Dm

6-D1

Typencode und Auswahl

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Abbildung 6.2 Abmessungen des EMV-Filters für K1–K3

Für K4T4 und K5T4 mit in Tabelle 6.11 aufgelisteten externen EMV-Filtern ist eine maximale Länge der abgeschirmten Kabel von 100 m (328 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C2 (EN 55011 A1) oder 25 m (82 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C1 (EN 55011 B) möglich.

Leistung [kW (HP)]

Größe 380-480 V

11–15 (15–20) 18,5–22 (25–30)

Typ A B C D E F G H I J K L1

FN3258-30-47 270 50 85 240 255 30 5,4 1 10,6 M5 25 40

FN3258-42-47 310 50 85 280 295 30 5,4 1 10,6 M5 25 40

Tabelle 6.11 Details des EMV-Filters für K4–K5

Drehmoment

[Nm (in-lb)]

1,9–2,2

(16,8–19,5)

1,9–2,2

(16,8–19,5)

Gewicht [kg (lb)] -Bestellnummer

1,2

(2,6)

1,4

(3,1)

132B0246

132B0247

130BC247.10

Typencode und Auswahl Projektierungshandbuch

Abbildung 6.3 Abmessungen des EMV-Filters für K4–K5

Technische Daten

7 Technische Daten

7.1 Elektrische Daten

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Frequenzumrichter Typische Wellenleistung [kW (HP)]

Schutzart der Baugröße IP20 (optional IP21/Typ

Ausgangsstrom

Wellenleistung [kW] 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3 Dauerbetrieb (3 x 380–440 V) [A] 1,2 1,7 2,2 3 3,7 5,3 7,2 Dauerbetrieb (3 x 441–480 V) [A] 1,1 1,6 2,1 2,8 3,4 4,8 6,3 Überlast (60 s) [A] 1,9 2,7 3,5 4,8 5,9 8,5 11,5 Dauerbetrieb kVA (400 V AC) [kVA] 0,9 1,2 1,5 2,1 2,6 3,7 5,0 Dauerbetrieb kVA (480 V AC) [kVA] 0,9 1,3 1,7 2,5 2,8 4,0 5,2

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (3 x 380–440 V) [A] 1,2 1,6 2,1 2,6 3,5 4,7 6,3 Dauerbetrieb (3 x 441–480 V) [A] 1,0 1,2 1,8 2,0 2,9 3,9 4,3 Überlast (60 s) [A] 1,9 2,6 3,4 4,2 5,6 7,5 10,1

Weitere Spezifikationen

Maximaler Leitungsquerschnitt (Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm (AWG)] Typische Verlustleistung bei maximaler Nennlast [W] Gewicht, Schutzart IP20 [kg (lb)] 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,5 (5,5) 3,6 (7,9) Gewicht, Schutzart IP21 [kg (lb)] 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 5,5 (12,1)

Wirkungsgrad [%]

PK37

0,37 (0,5)

K1 K1 K1 K1 K1 K1 K2

20,9 25,2 30 40 52,9 74 94,8

96,0 96,6 96,8 97,2 97,0 97,5 98,0

PK55

0,55

(0,75)

PK75

0,75 (1,0)

P1K1

1,1

(1,5)

4 (12)

P1K5

1,5

(2,0)

P2K2

2,2

(3,0)

P3K0

3,0

(4,0)

Tabelle 7.1 Netzversorgung 3 x 380–480 V AC

Technische Daten Projektierungshandbuch

Frequenzumrichter Typische Wellenleistung [kW (HP)]

Schutzart der Baugröße IP20 (optional IP21/Typ

P4K0

(5,4)

K2 K2 K3 K4 K4 K5 K5

P5K5

5,5

(7,5)

P7K5

7,5

(10)

P11K

(15)

P15K

(20)

P18K

18,5 (25)

P22K

(30)

Ausgangsstrom

Wellenleistung 4 5,5 7,5 11 15 18,5 22 Dauerbetrieb (3 x 380–440 V) [A] 9 12 15,5 23 31 37 42,5 Dauerbetrieb (3 x 441–480 V) [A] 8,2 11 14 21 27 34 40 Überlast (60 s) [A] 14,4 19,2 24,8 34,5 46,5 55,5 63,8 Dauerbetrieb kVA (400 V AC) [kVA] 6,2 8,3 10,7 15,9 21,5 25,6 29,5 Dauerbetrieb kVA (480 V AC) [kVA] 6,8 9,1 11,6 17,5 22,4 28,3 33,3

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (3 x 380–440 V) [A] 8,3 11,2 15,1 22,1 29,9 35,2 41,5 Dauerbetrieb (3 x 441–480 V) [A] 6,8 9,4 12,6 18,4 24,7 29,3 34,6

Überlast (60 s) [A] 13,3 17,9 24,2 33,2 44,9 52,8 62,3

Weitere Spezifikationen

Maximaler Leitungsquerschnitt (Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm

4 (12) 16 (6) (AWG)] Typische Verlustleistung bei maximaler Nennlast

[W]

115,5 157,5 192,8 289,5 393,4 402,8 467,5

Gewicht, Schutzart IP20 [kg (lb)] 3,6 (7,9) 3,6 (7,9) 4,1 (9,0) 9,4 (20,7) 9,5 (20,9) 12,3 (27,1) 12,5 (27,6) Gewicht, Schutzart IP21 [kg (lb)] 5,5 (12,1) 5,5 (12,1) 6,5 (14,3) 10,5 (23,1) 10,5 (23,1) 14,0 (30,9) 14,0 (30,9)

Wirkungsgrad [%]

98,0 97,8 97,7 98,0 98,1 98,0 98,0

7 7

Tabelle 7.2 Netzversorgung 3 x 380–480 V AC

Frequenzumrichter Typische Wellenleistung [kW (HP)]

Schutzart der Baugröße IP20 (optional IP21/Typ

PK37

0,37 (0,5)

K1 K1 K1 K1 K1 K2 K3

PK55

0,55

(0,75)

PK75

0,75 (1,0)

P1K1

1,1

(1,5)

P1K5

1,5

(2,0)

P2K2

2,2

(3,0)

P3K7

3,7

(5,0)

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (3 x 200-240 V) [A] 2,2 3,2 4,2 6 6,8 9,6 15,2 Überlast (60 s) [A] 3,5 5,1 6,7 9,6 10,9 15,4 24,3 Dauerbetrieb kVA (230 V AC) [kVA] 0,9 1,3 1,7 2,4 2,7 3,8 6,1

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (3 x 200-240 V) [A] 1,8 2,7 3,4 4,7 6,3 8,8 14,3 Überlast (60 s) [A] 2,9 4,3 5,4 7,5 10,1 14,1 22,9

Weitere Spezifikationen

Maximaler Leitungsquerschnitt (Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm

4 (12) (AWG)] Typische Verlustleistung bei maximaler Nennlast

[W]

29,4 38,5 51,1 60,7 76,1 96,1 147,5

Gewicht, Schutzart IP20 [kg (lb)] 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,5 (5,5) 3,6 (7,9) Gewicht, Schutzart IP21 [kg (lb)] 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 5,5 (12,1) 6,5 (14,3)

Wirkungsgrad [%]

96,4 96,6 96,3 96,6 96,5 96,7 96,7

Tabelle 7.3 Netzversorgung 3 x 200-240 V AC

Technische Daten

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Frequenzumrichter Typische Wellenleistung [kW (HP)]

Schutzart der Baugröße IP20 (optional IP21/Typ 1) K1 K1 K1 K1 K1 K2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (3 x 200-240 V) [A] 2,2 3,2 4,2 6 6,8 9,6 Überlast (60 s) [A] 3,5 5,1 6,7 9,6 10,9 15,4 Dauerbetrieb kVA (230 V AC) [kVA] 0,9 1,3 1,7 2,4 2,7 3,8

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (1 x 200-240 V) [A] 2,9 4,4 5,5 7,7 10,4 14,4 Überlast (60 s) [A] 4,6 7,0 8,8 12,3 16,6 23,0

Weitere Spezifikationen

Maximaler Leitungsquerschnitt (Netz und Motor) [mm2 (AWG)] Typische Verlustleistung bei maximaler Nennlast

[W] Gewicht, Schutzart IP20 [kg (lb)] 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,3 (5,1) 2,5 (5,5)

Gewicht, Schutzart IP21 [kg (lb)] 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 4,0 (8,8) 5,5 (12,1)

Wirkungsgrad [%]

Tabelle 7.4 Netzversorgung 1x200-240 V AC

1) Die typische Verlustleistung gilt für Nennlastbedingungen und sollte innerhalb von ±15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf variierende Spannungs- und Kabelbedingungen). Werte basieren auf einem typischen Motorwirkungsgrad (Übergang IE2/IE3). Motoren mit niedrigerem Wirkungsgrad tragen ebenfalls zur Verlustleistung im Frequenzumrichter bei, und Motoren mit hohem Wirkungsgrad reduzieren die Verlustleistung. Gilt für die Dimensionierung der Kühlung des Frequenzumrichters. Wenn die Taktfrequenz im Vergleich zur Werkseinstellung erhöht wird, kann die Verlustleistung bedeutend steigen. Die Leistungsaufnahme des LCP und typischer Steuerkarten sind eingeschlossen. Weitere Optionen und Anschlusslasten können die Verluste um bis zu 30 W erhöhen (typisch sind allerdings nur 4 W zusätzlich, bei einer vollständig belasteten Steuerkarte bzw. einem vollständig belasteten Feldbus). Verlustleistungsdaten gemäß EN 50598-2 finden Sie unter www.danfoss.com/vltenergyefficiency.

2) Gemessen mit 50 m (164 ft) abgeschirmten Motorkabeln bei Nennlast und Nennfrequenz. Die Energieeffizienzklasse finden Sie unter Kapitel 7.4 Umgebungsbedingungen. Informationen zu Teillastverlusten siehe www.danfoss.com/vltenergyefficiency.

PK37

0,37

(0,5)

37,7 46,2 56,2 76,8 97,5 121,6

94,4 95,1 95,1 95,3 95,0 95,4

PK55

0,55

(0,74)

PK75

0,75 (1,0)

4 (12)

P1K1

1,1

(1,5)

P1K5

1,5

(2,0)

P2K2

2,2

(3,0)

Netzversorgung

7.2

Netzversorgung (L1/N, L2/L, L3) Versorgungsklemmen (L1/N, L2/L, L3) Versorgungsspannung 380–480 V: -15 % (-25 %)1) bis +10 % Versorgungsspannung 200–240 V: -15 % (-25 %)1) bis +10 %

1) Der Frequenzumrichter kann bei einer Eingangsspannung von -25 % mit reduzierter Leistung laufen. Die maximale Ausgangsleistung des Frequenzumrichters beträgt 75 % bei einer Eingangsspannung von -25 % bzw. 85 % bei einer Eingangsspannung von -15 %. Bei einer Netzspannung von weniger als 10 % unterhalb der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters wird kein volles Drehmoment erreicht.

Netzfrequenz 50/60 Hz ±5 % Maximale kurzzeitige Asymmetrie zwischen Netzphasen 3,0 % der Versorgungsnennspannung Wirkleistungsfaktor (λ) ≥0,9 bei Nennlast Verschiebungs-Leistungsfaktor (cos ϕ) Nahe 1 (>0,98) Schalten am Netzeingang (L1/N, L2/L, L3) (Anzahl der Netz-Einschaltungen) ≤7,5 kW (10 HP) max. 2 x/Min. Schalten am Netzeingang (L1/N, L2/L, L3) (Anzahl der Netz-Einschaltungen) 11-22 kW (15–30 HP) max. 1 x/Min.

Technische Daten Projektierungshandbuch

7.3 Motorausgang und Motordaten

Motorausgang (U, V, W) Ausgangsspannung 0–100 % der Versorgungsspannung Ausgangsfrequenz 0–500 Hz Ausgangsfrequenz bei VVC+-Betrieb 0–200 Hz Schalten am Ausgang Unbegrenzt Rampenzeit 0,01–3600 s

Drehmomentkennlinie Startmoment (konstantes Drehmoment) maximal 160 %/60 s Überlastmoment (konstantes Drehmoment) maximal 160 %/60 s Anlaufstrom maximal 200 %/1 s Drehmomentanstiegzeit in VVC+-Modus (unabhängig von fsw) Maximal 50 ms

1) Prozentwert bezieht sich auf das Nenndrehmoment. Bei Frequenzumrichtern mit einem Leistungsbereich von 11–22 kW (15–30 hp) beträgt dieser 150 %.

7.4 Umgebungsbedingungen

Umgebungsbedingungen IP-Klasse IP20 (optional IP21/NEMA Typ 1) Vibrationstest, alle Baugrößen 1,14 g Luftfeuchtigkeit 5–95 % (IEC 721-3-3; Klasse 3K3 (nicht kondensierend) bei Betrieb Umgebungstemperatur (bei Schaltmodus DPWM)

- mit Leistungsreduzierung Maximal 55 °C (131 °F)

- bei vollem konstanten Ausgangsstrom Maximal 45 °C (113 °F) Min. Umgebungstemperatur bei Volllast 0 °C (32 °F) Min. Umgebungstemperatur bei reduzierter Leistung -10 °C (14 °F) Temperatur bei Lagerung/Transport -25 bis +65/70 °C (-13 bis +149/158 °F) Max. Höhe über dem Meeresspiegel ohne Leistungsreduzierung 1000 m (3280 ft) Max. Höhe über dem Meeresspiegel mit Leistungsreduzierung 3000 m (9243 ft)

EN 61800-3, EN 61000-3-2, EN 61000-3-3, EN 61000-3-11,

EMV-Normen, Störaussendung

EMV-Normen, Störfestigkeit Energieeffizienzklasse

1) Siehe Kapitel 7.12 Besondere Betriebsbedingungen für:

Leistungsreduzierung aufgrund von hoher Umgebungstemperatur

•

Leistungsreduzierung aufgrund von niedrigem Luftdruck

•

2) Um bei der PROFIBUS-, PROFINET-, EtherNet/IP- und POWERLINK-Variante von VLT Überhitzung zu schützen, vermeiden Sie die volle digitale/analoge I/O-Last bei einer Umgebungstemperatur von mehr als 45 °C

F).

(113

3) Die Umgebungstemperatur für K1S2 mit Leistungsreduzierung beträgt maximal 50 °C (122 °F).

4) Die Umgebungstemperatur für K1S2 bei vollem konstantem Ausgangsstrom beträgt maximal 40 °C (104 °F).

5) Bestimmt gemäß EN 50598-2 bei:

Nennlast

•

90 % der Nennfrequenz

•

Taktfrequenz-Werkseinstellung.

•

Schaltmodus-Werkseinstellung

•

Offener Typ: Umgebungslufttemperatur 45 °C (113 °F).

•

Typ 1 (NEMA-Satz): Umgebungstemperatur 45 °C (113 °F).

•

EN 61000-3-12, EN 61000-6-3/4, EN 55011, IEC 61800-3 EN 61800-3, EN 61000-6-1/2, EN 61000-4-2, EN 61000-4-3 EN 61000-4-4, EN 61000-4-5, EN 61000-4-6, EN 61326-3-1

Midi Drive FC 280 die Steuerkarte vor

1)2)3)

IE2

7 7

Technische Daten

7.5 Kabelspezifikationen

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Kabellängen Maximale Motorkabellänge, mit Abschirmung 50 m (164 ft) Maximale Motorkabellänge, ohne Abschirmung 75 m (246 ft) Maximaler Querschnitt für Steuerklemmen, flexibler/starrer Draht 2,5 mm2/14 AWG Mindestquerschnitt für Steuerklemmen 0,55 mm2/30 AWG Maximale STO-Eingangskabellänge, ungeschirmt 20 m (66 ft)

1) Leistungskabelquerschnitte, siehe Tabelle 7.1, Tabelle 7.2, Tabelle 7.3 und Tabelle 7.4. Bei Konformität mit EN 55011 1A und EN 55011 1B müssen Sie das Motorkabel in bestimmten Fällen kürzen. Nähere Angaben finden Sie unter Kapitel 2.6.2 EMV-Emission.

7.6 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

Digitaleingänge Klemme Nr. Logik PNP oder NPN

Spannungsniveau 0–24 V DC Spannungsniveau, logisch 0 PNP <5 V DC Spannungsniveau, logisch 1 PNP >10 V DC Spannungsniveau, logisch 0 NPN >19 V DC Spannungsniveau, logisch 1 NPN <14 V DC Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Pulsfrequenzbereich 4–32 kHz (Arbeitszyklus) minimale Pulsbreite 4,5 ms Eingangswiderstand, R

1) Sie können die Klemme 27 auch als Ausgang programmieren.

18, 19, 271), 29, 32, 33

Ca. 4 kΩ

STO-Eingänge Klemme Nr. 37, 38 Spannungsniveau 0–30 V DC Spannungsniveau, niedrig <1,8 V DC Spannungsniveau, hoch > 20 V DC Maximale Spannung am Eingang 30 V DC Minimaler Eingangsstrom (pro Testpunkt) 6 mA

Analogeingänge Anzahl der Analogeingänge 2 Klemme Nr. 531), 54 Betriebsarten Spannung oder Strom Betriebsartwahl Software Spannungsniveau 0–10 V Eingangswiderstand, Ri Ca. 10 kΩ Höchstspannung -15 V bis +20 V Strombereich 0/4 bis 20 Ma (skalierbar) Eingangswiderstand, Ri ca. 200 Ω Maximaler Strom 30 mA Auflösung der Analogeingänge 11 Bit Genauigkeit der Analogeingänge Maximale Abweichung 0,5 % der Gesamtskala Bandbreite 100 Hz

Die Analogeingänge sind galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV = Protective extra low voltage/Schutzkleinspannung) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.

1) Klemme 53 unterstützt nur die Einstellung Spannung, und Sie können diese auch als Digitaleingang verwenden.

Mains

Functional isolation

PELV isolation

Motor

DC bus

High

voltage

Control

RS485

130BE837.10

Technische Daten Projektierungshandbuch

Abbildung 7.1 Galvanische Trennung

HINWEIS

GROSSE HÖHENLAGE

Bei Höhenlagen über 2000 m über NN ziehen Sie bitte die Danfoss-Hotline bezüglich PELV zurate.

Pulseingänge Programmierbare Pulseingänge 2 Klemmennummer Puls 29, 33 Maximale Frequenz an Klemme 29, 33 32 kHz (Gegentakt) Maximale Frequenz an Klemme 29, 33 5 kHz (offener Kollektor) Minimale Frequenz an Klemme 29, 33 4 Hz Spannungsniveau Siehe Abschnitt zu Digitaleingängen Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Eingangswiderstand, R

Ca. 4 kΩ

Pulseingangsgenauigkeit Maximale Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala

Digitalausgänge Programmierbare Digital-/Pulsausgänge 1 Klemme Nr. 27 Spannungsniveau am Digital-/Pulsausgang 0–24 V Maximaler Ausgangsstrom (Körper oder Quelle) 40 mA Maximale Last am Pulsausgang 1 kΩ Maximale kapazitive Last am Pulsausgang 10 nF Min. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang 4 Hz Max. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang 32 kHz Genauigkeit am Pulsausgang Maximale Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala Auflösung am Pulsausgang 10 Bit

1) Sie können die Klemme 27 auch als Eingang programmieren.

Der Digitalausgang ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

7 7

Analogausgang Anzahl programmierbarer Analogausgänge 1 Klemme Nr. 42 Strombereich am Analogausgang 0/4–20 mA Maximale Widerstandslast zum Bezugspotential am Analogausgang 500 Ω Genauigkeit am Analogausgang Maximale Abweichung: 0,8 % der Gesamtskala Auflösung am Analogausgang 10 Bit

Der Analogausgang ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV – Schutzkleinspannung, Protective extra low voltage) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.

Technische Daten

Steuerkarte, 24 V DC-Ausgang Klemme Nr. 12, 13 Maximale Last 100 mA

Die 24-V-DC-Versorgung ist von der Versorgungsspannung (PELV) galvanisch getrennt. Jedoch hat die Versorgungsspannung das gleiche Potenzial wie die analogen und digitalen Ein- und Ausgänge.

Steuerkarte, +10-V-DC-Ausgang Klemme Nr. 50 Ausgangsspannung 10,5 V ±0,5 V Maximale Last 15 mA

Die 10-V-DC-Versorgung ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

Steuerkarte, RS485 serielle Schnittstelle Klemme Nr. 68 (P,TX+, RX+), 69 (N,TX-, RX-) Klemme Nr. 61 Masse für Klemmen 68 und 69

Die serielle RS485-Schnittstelle ist von der Versorgungsspannung (PELV, Schutzkleinspannung – Protective extra low voltage) galvanisch getrennt.

Steuerkarte, serielle USB-Schnittstelle USB-Standard 1,1 (Full Speed) USB-Buchse USB-Stecker Typ B

Der Anschluss an einen PC erfolgt über ein standardmäßiges USB-Kabel. Die USB-Verbindung ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV, Schutzkleinspannung) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt. Der USB-Erdanschluss ist nicht galvanisch vom Schutzleiter getrennt. Benutzen Sie nur einen isolierten Laptop als PC-Verbindung zum USB-Anschluss am Frequenzumrichter.

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Relaisausgang Programmierbare Relaisausgänge 1 Relais 01 01–03 (NC/(Öffner), 01–02 (NO/Schließer) Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 01-02 (NO/Schließer) (ohmsche Last) 250 V AC, 3 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 01-02 (NO/Schließer) (induktive Last bei bei cosφ 0,4) 250 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 01-02 (NO/Schließer) (ohmsche Last) 30 V DC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) auf 01-02 (NO/Schließer) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 01-03 (NC/Öffner) (ohmsche Last) 250 V AC, 3 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 01-03 (NC/Öffner) (induktive Last bei cosφ 0,4) 250 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 01-03 (NC/Öffner) (ohmsche Last) 30 V DC, 2 A Minimaler Belastungsstrom der Klemme an 01-03 (NC/Öffner), 01-02 (NO/Schließer) 24 V DC 10 mA, 24 V AC 20 mA

1) IEC 60947 Teil 4 und 5 Die Relaiskontakte sind durch verstärkte Isolierung vom Rest der Schaltung galvanisch getrennt.

Steuerkartenleistung Abtastintervall 1 ms

Steuerungseigenschaften Auflösung der Ausgangsfrequenz bei 0-500 Hz ±0,003 Hz System-Reaktionszeit (Klemmen 18, 19, 27, 29, 32 und 33) ≤2 ms Drehzahlregelbereich (ohne Rückführung) 1:100 der Synchrondrehzahl Drehzahlgenauigkeit (ohne Rückführung) ±0,5 % der Nenndrehzahl Drehzahlgenauigkeit (mit Rückführung) ±0,1 % der Nenndrehzahl

Alle Angaben zu Steuerungseigenschaften basieren auf einem vierpoligen Asynchronmotor.

Technische Daten Projektierungshandbuch

7.7 Anzugsdrehmomente für Anschlüsse

Stellen Sie sicher, dass Sie beim Festziehen aller elektrischen Verbindungen die korrekten Anzugsdrehmomente verwenden. Ein zu geringes oder zu hohes Anzugsdrehmoment führt zu Problemen an den elektrischen Anschlüssen. Verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel, um das richtige Drehmoment zu erzielen. Empfohlener Steckplatzschraubendrehertyp: SZS 0,6 x 3,5 mm.

Drehmoment [Nm (in-lb)]

Baugröße

K3 7,5 (10) 0,8 (7,1) 0,8 (7,1) 0,8 (7,1) 0,8 (7,1) 1,6 (14,2) 0,4 (3,5) 0,5 (4,4)

Tabelle 7.5 Anzugsdrehmomente

Leistung

[kW (HP)]

0,37–2,2

(0,5–3,0)

3,0–5,5

(4,0–7,5)

11–15 (15–20) 18,5–22 (25–30)

Netz Motor

0,8 (7,1) 0,8 (7,1) 0,8 (7,1) 0,8 (7,1) 1,6 (14,2) 0,4 (3,5) 0,5 (4,4)

1,2 (10,6) 1,2 (10,6) 1,2 (10,6) 1,2 (10,6) 1,6 (14,2) 0,4 (3,5) 0,5 (4,4)

Gleichstrom-

anschluss

Bremse Masse

Steuerung/

Regelung

Relais

7 7

7.8 Sicherungen und Trennschalter

Verwenden Sie versorgungsseitig Sicherungen und/oder Trennschalter als Schutz vor Personen- und Sachschäden für den Fall einer Bauteilstörung im Inneren des Frequenzumrichters (erster Fehler).

Schutz des Abzweigkreises

Sie müssen alle Abzweigkreise in Installationen (einschließlich Schaltanlagen und Maschinen) in Übereinstimmung mit nationalen/internationalen Vorschriften mit einem Kurzschluss- und Überstromschutz versehen.

HINWEIS

Integrierter elektronischer Kurzschlussschutz bietet keinen Schutz des Abzweigkreises. Sorgt für Schutz des Abzweigkreises gemäß den nationalen und lokalen Richtlinien und Vorschriften.

Tabelle 7.6 enthält eine Auflistung der empfohlenen getesteten Sicherungen.

VORSICHT

GEFAHR VON PERSONENSCHÄDEN UND SACHSCHÄDEN

Im Falle einer Fehlfunktion kann das Nichtbeachten dieser Empfehlungen zu Gefahren für den Bediener und Schäden am Frequenzumrichter und anderen Geräten führen.

Wählen Sie Sicherungen anhand der Empfeh-

•

lungen aus. Auf diese Weise können Sie mögliche Schäden am Frequenzumrichter auf Schäden innerhalb des Geräts beschränken.

HINWEIS

SACHSCHÄDEN Die Verwendung von Sicherungen bzw. Trennschaltern ist zur Übereinstimmung mit IEC 60364 für CE zwingend erforderlich. Das Nichtbeachten der Schutzempfehlungen kann zu Schäden am Frequenzumrichter führen.

Danfoss empfiehlt die Verwendung von Sicherungen und Trennschaltern in Tabelle 7.6, um Konformität mit UL 508C oder IEC 61800-5-1 sicherzustellen. Verwenden Sie für Nicht-UL-Anwendungen Trennschalter für den Schutz einer Schaltung, die eine maximale Stromstärke von 50.000 A (symmetrisch) bei einer Spannung von 240 V/400 V zulassen. Der Kurzschlussnennstrom für Frequenzumrichter (SCCR) ist beim Schutz durch T-Klasse-Sicherungen für die Verwendung in einer Schaltung mit mehr als 100.000 A 240 V/480 V geeignet.

eff

1.0

0.99

0.98

0.97

0.96

0.95

0.93

0.92 0% 50% 100% 200%

0.94

Relative Eciency

130BB252.11

1.01

150%

% Speed

100% load 75% load 50% load 25% load

Technische Daten

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Baugröße Leistung [kW (HP)]

0,37 (0,5) 0,55–0,75

Dreiphasig 380-480 V

Dreiphasig 200-240 V

Einphasig 200-240 V

K3 7,5 (10) PKZM0-25

K2 2,2 (3,0) K3 3,7 (5,0) PKZM0-25

K2 2,2 (3,0) gG-25 PKZM0-20 JJN-25

(0,74–1,0)

1,1–1,5

(1,48–2,0)

2,2 (3,0) JJS-15

3,0–5,5

(4,0–7,5)

11–15 (15–20) 18,5–22 (25–30)

0,37 (0,5) gG-10

0,55 (0,74)

0,75 (1,0) JJN-15 1,1 (1,48)

1,5 (2,0)

0,37 (0,5) gG-10

0,55 (0,74)

0,75 (1,0) JJN-15 1,1 (1,48)

1,5 (2,0)

Nicht-UL-

Sicherung

gG-10

gG-20

gG-25

gG-50 – JJS-50

gG-80 – JJS-80

gG-20

gG-25

gG-20

Nicht-UL-

Trennschalter

(Eaton)

PKZM0-16

PKZM0-20

PKZM0-16

PKZM0-20

PKZM0-16

UL-Sicherung

(Bussmann, Klasse T)

JJS-6

JJS-10

JJS-25

JJN-6

JJN-10

JJN-20

JJN-25

JJN-6

JJN-10

JJN-20

Tabelle 7.6 Sicherungen und Trennschalter

Wirkungsgrad

7.9

Wirkungsgrad des Frequenzumrichters (η

Die Last am Frequenzumrichter hat kaum Auswirkung auf seinen Wirkungsgrad. In der Regel ist der Wirkungsgrad bei der Motornennfrequenz f

derselbe. Diese Regel gilt auch

M,N

dann, wenn der Motor 100 % des Wellennenndrehmoments oder, im Fall von Teillasten, nur 75 % liefert.

Das heißt auch, dass sich der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters selbst dann nicht ändert; wenn Sie eine andere U/f-Kennlinie wählen. Dennoch haben die U/f-Kennlinien Einfluss auf den Wirkungsgrad des Motors.

Der Wirkungsgrad nimmt leicht ab, wenn die eingestellte Taktfrequenz den Standardwert übersteigt. Der Wirkungsgrad nimmt auch leicht ab, wenn die Netzspannung 480 V beträgt oder das Motorkabel länger als 30 m ist.

Berechnung des Frequenzumrichter-Wirkungsgrads

Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Frequenzumrichters bei unterschiedlichen Lasten auf Grundlage von Abbildung 7.2. Multiplizieren Sie den Faktor in Abbildung 7.2 mit dem spezifischen Wirkungsgradfaktor, der in den

)

VLT

Spezifikationstabellen in Kapitel 7.1 Elektrische Daten zu finden ist.

Abbildung 7.2 Typische Wirkungsgradkurven

Motorwirkungsgrad (η

MOTOR

)

Der Wirkungsgrad eines an den Frequenzumrichter angeschlossenen Motors hängt von der Magnetisierungsstufe ab. In der Regel ist der Wirkungsgrad genauso gut wie bei Netzbetrieb. Der Motorwirkungsgrad ist außerdem vom Motortyp abhängig.

Im Nenndrehmomentbereich von 75–100 % ist der Motorwirkungsgrad praktisch konstant, sowohl wenn dieser

Technische Daten Projektierungshandbuch

vom Frequenzumrichter geregelt, als auch wenn er direkt am Netz betrieben wird.

Bei kleinen Motoren haben die U/f-Kennlinien nur einen minimalen Einfluss auf den Wirkungsgrad. Allerdings ergeben sich beachtliche Vorteile bei Motoren mit mindestens 11 kW (14,8 HP).

Im Allgemeinen hat die Taktfrequenz keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad von kleinen Motoren. Bei Motoren mit mindestens 11 kW (14,8 hp) wird der Wirkungsgrad um 1– 2 % erhöht, da die Form der Sinuskurve des Motorstroms bei hoher Taktfrequenz fast perfekt ist.

Wirkungsgrad des Systems (η

SYSTEM

)

Zur Berechnung des Systemwirkungsgrads wird der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters (η Motorwirkungsgrad (η

= η

SYSTEM

VLT

x η

MOTOR

) multipliziert:

MOTOR

) mit dem

VLT

7.10 Störgeräusche

Störgeräusche von Frequenzumrichtern haben drei Ursachen:

DC-Zwischenkreisdrosseln.

•

Eingebaute Kühllüfter

•

EMV-Filterdrossel.

•

Die typischen, im Abstand von 1 m zum Frequenzumrichter gemessenen Werte:

Baugröße [kW]

K1 0,37–2,2 (0,5–3,0) K2 3,0–5,5 (4,0–7,5) K3 7,5 (10) K4 11–15 (15–20) K5 18,5–22 (25–30)

Tabelle 7.7 Typische Messwerte

dU/dt-Bedingungen

7.11

80 % Lüfterdrehzahl [dBA]

41,4 42,7 33

50,3 54,3 32,9

51 54,2 33

59 61,1 32,9

64,6 65,6 32,9

Wenn ein Transistor in der Frequenzumrichterbrücke schaltet, steigt die Spannung im Motor im Verhältnis dU/dt, abhängig von folgenden Faktoren:

Der Motorkabeltyp.

•

Der Querschnitt des Motorkabels.

•

Die Länge des Motorkabels.

•

Egal, ob Motorkabel mit oder ohne Abschirmung.

•

Induktivität.

•

Volle Lüfterd-

rehzahl [dBA]

Hintergrund-

rauschen

Die Selbstinduktivität verursacht ein Übersteuern U

PEAK

in der Motorspannung, bevor sie sich auf einem von der Spannung im Zwischenkreis bestimmten Pegel stabilisiert. Anstiegzeit und Spitzenspannung U

beeinflussen die

PEAK

Lebensdauer des Motors. Eine zu hohe Spitzenspannung schädigt Motoren ohne Phasentrennungspapier in den Wicklungen. Je länger das Motorkabel, desto höher sind Anstiegzeit und Spitzenspannung.

Das Schalten der IGBT-Transistoren verursacht eine Spitzenspannung an den Motorklemmen. Der VLT® Midi Drive FC

280 ist konform mit IEC 60034-25 im Hinblick auf Motoren, die für die Regelung durch Frequenzumrichter ausgelegt sind. Der FC 280 erfüllt ebenfalls IEC 60034-17 im Hinblick auf Normmotoren, die von Frequenzumrichtern geregelt werden. Die folgenden dU/dt-Daten werden auf der Motorklemmenseite gemessen:

Netzspa Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 400 0,0904 0,718 6,41 50 (164) 400 0,292 1,05 2,84 5 (16,4) 480 0,108 0,835 6,20 50 (164) 480 0,32 1,25 3,09

Tabelle 7.8 dU/dt-Daten für FC 280, 2,2 kW (3,0 HP), 3x380–480 V

Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 400 0,096 0,632 5,31 50 (164) 400 0,306 0,99 2,58 5 (16,4) 480 0,118 0,694 4,67 50 (164) 480 0,308 1,18 3,05

Tabelle 7.9 dU/dt-Daten für FC 280, 5,5 kW (7,5 HP), 3x380–480 V

Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 400 0,128 0,732 4,54 50 (164) 400 0,354 1,01 2,27 5 (16,4) 480 0,134 0,835 5,03 50 (164) 480 0,36 1,21 2,69

Tabelle 7.10 dU/dt-Daten für FC 280, 7,5 kW (10 HP), 3x380–480 V

nnung

[V]

Netzspa nnung [V]

Anstiegzeit [μs]

PEAK

[kV]

PEAK

[kV]

PEAK

[kV]

dU/dt [kV/μs]

7 7

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Switching Frequency [kHz]

Output Current

45C

50C

55C

130BE889.10

(1)

(2)

Technische Daten

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Netzspa Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 400 0,26 0,84 2,57 50 (164) 400 0,738 1,07 1,15 5 (16,4) 480 0,334 0,99 2,36 50 (164) 480 0,692 1,25 1,44

Tabelle 7.11 dU/dt-Daten für FC 280, 15 kW (20 HP), 3x380–480 V

Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 400 0,258 0,652 2,01 50 (164) 400 0,38 1,03 2,15 5 (16,4) 480 0,258 0,752 2,34 50 (164) 480 0,4 1,23 2,42

Tabelle 7.12 dU/dt-Daten für FC 280, 22 kW (30 HP), 3x380–480 V

Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 240 0,0712 0,484 5,44 50 (164) 240 0,224 0,594 2,11

Tabelle 7.13 dU/dt-Daten für FC 280, 1,5 kW (2,0 HP), 3x200–240 V

nnung

[V]

Netzspa

nnung

[V]

Netzspa

nnung

[V]

Anstiegzeit [μs]

PEAK

[kV]

PEAK

[kV]

PEAK

[kV]

dU/dt [kV/μs]

Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 240 0,112 0,368 2,64

50 (164) 240 0,116 0,362 2,51

Tabelle 7.17 dU/dt-Daten für FC 280, 2,2 kW (3,0 HP), 1x200–240 V

7.12 Besondere Betriebsbedingungen

Unter einigen besonderen Bedingungen, bei denen der Betrieb des Frequenzumrichters schwieriger ist, müssen Sie die Leistungsreduzierung berücksichtigen. Bei bestimmten Bedingungen muss die Leistungsreduzierung manuell erfolgen. Unter anderen Bedingungen führt der Frequenzumrichter bei Bedarf automatisch eine Leistungsreduzierung durch. Die Leistungsreduzierung soll das Funktionieren in kritischen Situationen sicherstellen, in denen die Alternative eine Abschaltung sein könnte.

7.12.1 Manuelle Leistungsreduzierung

Manuelle Leistungsreduzierung müssen Sie in folgenden Fällen in Betracht ziehen:

•

Netzspa nnung [V]

Anstiegzeit [μs]

PEAK

[kV]

dU/dt [kV/μs]

Luftdruck – für Installationen in Höhenlagen über 1000 m (3281 ft).

Motordrehzahl – bei Dauerbetrieb mit niedriger Drehzahl in Anwendungen mit konstantem

Netzspa Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 240 0,072 0,468 5,25 50 (164) 240 0,208 0,592 2,28

nnung

[V]

Anstiegzeit [μs]

PEAK

[kV]

dU/dt [kV/μs]

Drehmoment.

Umgebungstemperatur – über 45 °C (113 °F),

•

Einzelheiten finden Sie unter Abbildung 7.3 bis Abbildung 7.12.

Tabelle 7.14 dU/dt-Daten für FC 280, 2,2 kW (3,0 HP), 3x200–240 V

Netzspa Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 240 0,092 0,526 4,56 50 (164) 240 0,28 0,6 1,72

Tabelle 7.15 dU/dt-Daten für FC 280, 3,7 kW (5,0 HP), 3x200–240 V

Kabellänge [m (ft)]

5 (16,4) 240 0,088 0,414 3,79

50 (164) 240 0,196 0,593 2,41

Tabelle 7.16 dU/dt-Daten für FC 280, 1,5 kW (2,0 HP), 1x200–240 V

nnung

[V]

Netzspa

nnung

[V]

Anstiegzeit [μs]

PEAK

[kV]

PEAK

[kV]

dU/dt [kV/μs]

(1) Ausgangsstrom (2) Taktfrequenz [kHz]

Abbildung 7.3 K1T4 Leistungsreduzierungskurve

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BE890.10

(1) Output Current

(2) Switching Frequency [kHz]

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BE891.10

(2) Switching Frequency [kHz]

(1) Output Current

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BE892.10

(2) Switching Frequency [kHz]

(1) Output Current

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BE893.10

(1) Output Current

(2) Switching Frequency [kHz]

Technische Daten Projektierungshandbuch

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

Abbildung 7.4 K2T4 Leistungsreduzierungskurve

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

Abbildung 7.6 K4T4 Leistungsreduzierungskurve

7 7

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

Abbildung 7.7 K5T4 Leistungsreduzierungskurve

Abbildung 7.5 K3T4 Leistungsreduzierungskurve

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BF104.10

(1) Output Current

(2) Switching Frequency [kHz]

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BF105.10

(1) Output Current

(2) Switching Frequency [kHz]

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BF106.10

(1) Output Current

(2) Switching Frequency [kHz]

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BF107.10

(1) Output Current

(2) Switching Frequency [kHz]

0 2 4 6 8 10 12 14 16

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

45C

50C

55C

130BF107.10

(1) Output Current

(2) Switching Frequency [kHz]

Technische Daten

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

Abbildung 7.8 K1T2 Leistungsreduzierungskurve

Abbildung 7.11 K1S2 Leistungsreduzierungskurve

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

Abbildung 7.9 K2T2 Leistungsreduzierungskurve

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

(1) Ausgangsstrom

(2) Taktfrequenz [kHz]

Abbildung 7.10 K3T2 Leistungsreduzierungskurve

Abbildung 7.12 K2S2 Leistungsreduzierungskurve

HINWEIS

Die Nenntaktfrequenz beträgt 6 kHz für K1–K3, 5 kHz für K4–K5.

Technische Daten Projektierungshandbuch

7.12.2 Automatische Leistungsreduzierung

Der Frequenzumrichter prüft beständig, ob die folgenden Parameter ein kritisches Niveau aufweisen:

Kritisch erhöhte Temperatur am Kühlkörper.

•

Hohe Motorbelastung.

•

Niedrige Motordrehzahl.

•

Schutzsignale (Überspannung/Unterspannung, Überstrom, Erdschluss und Kurzschluss) werden ausgelöst.

•

Als Reaktion auf einen kritischen Wert passt der Frequenzumrichter die Taktfrequenz an.

7.13 Baugrößen, Nennleistungen und Abmessungen

Baugröße K1 K2 K3 K4 K5

Leistungsgröß

e [kW (HP)]

Abmessungen

[mm (in)]

Gewicht

[kg (lb)]

Bohrungen

[mm (in)]

1-phasig

200–240 V

3-phasig

200–240 V

3-phasig

380–480 V

Höhe A1 210 (8,3) 272,5 (10,7)

Höhe A2 278 (10,9) 340 (13,4)

Breite B 75 (3,0) 90 (3,5) 115 (4,5) 133 (5,2) 150 (5,9)

Tiefe C 168 (6,6) 168 (6,6) 168 (6,6) 245 (9,6) 245 (9,6)

Höhe A 338,5 (13,3) 395 (15,6)

Breite B 100 (3,9) 115 (4,5) 130 (5,1) 153 (6,0) 170 (6,7)

Tiefe C 183 (7,2) 183 (7,2) 183 (7,2) 260 (10,2) 260 (10,2)

Höhe A 294 (11,6) 356 (14)

Breite B 75 (3,0) 90 (3,5) 115 (4,5) 133 (5,2) 150 (5,9)

Tiefe C 168 (6,6) 168 (6,6) 168 (6,6) 245 (9,6) 245 (9,6)

IP20 2,5 (5,5) 3,6 (7,9)

IP21 4,0 (8,8) 5,5 (12,1)

a 198 (7,8) 260 (10,2)

b 60 (2,4) 70 (2,8) 90 (3,5) 105 (4,1) 120 (4,7)

c 5 (0,2) 6,4 (0,25)

d 9 (0,35) 11 (0,43) 11 (0,43) 12,4 (0,49) 12,6 (0,5)

e 4,5 (0,18) 5,5 (0,22)

f 7,3 (0,29) 8,1 (0,32)

0,37 (0,5) 0,37 (0,5)

0,37 (0,5)

0,55

(0,75)

0,55

(0,75)

0,55

(0,75)

FC 280 mit unterer Kabeleinführungsabdeckung (ohne obere Abdeckung)

0,75 (1,0) 0,75 (1,0)

0,75 (1,0)

1,1

(1,5)

1,1

(1,5)

1,1

(1,5)

FC 280 mit IP21/UL/Typ 1-Satz

1,5

(2,0)

1,5

(2,0)

1,5

(2,0)

FC 280 IP20

2,2

(3,0)

(4,0

)

2,2

(3,0)

2,2

(3,0)

(5,5)

5,5

(7,5)

– – –

3,7

(5,0)

7,5

(10)11(15)15(20)

272,5 (10,7) 341,5 (13,4)

395

(15,6)

(14,1)

(10,1)

(14,3)

(10,2)

(0,26)

(0,22)

(0,36)

425 (16,7) 520 (20,5)

357

391 (15,4) 486 (19,1)

4,6

8,2 (18,1) 11,5 (25,4)

6,5

10,5 (23,1) 14,0 (30,9)

260

6,5

5,5

9,2

8 (0,32) 7,8 (0,31)

6,8 (0,27) 7 (0,28)

11 (0,43) 11,2 (0,44)

– –

317,5 (12,5) 379,5 (14,9)

297,5 (11,7)

18,5

(25)22(30)

410 (16,1)

474 (18,7)

390 (15,4)

7 7

Tabelle 7.18 Baugrößen, Nennleistungen und Abmessungen

130BE844.11

130BE846.10

Technische Daten

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Abbildung 7.13 Standard mit Abschirmblech

Abbildung 7.14 Standard mit unterer Kabeleinführungsabdeckung (ohne obere Abdeckung)

130BE845.10

130BA648.12

Technische Daten Projektierungshandbuch

7 7

Abbildung 7.15 Standard mit IP21/UL/Typ 1-Satz

Abbildung 7.16 Bohrungen oben und unten

Index

VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280

Index

Ableitstrom............................................................................................. 42

Abschaltung.............................................................................................. 8

Alarm quittieren.................................................................................... 20

AMA.............................................................................................................. 6

AMA mit angeschlossener Kl. 27..................................................... 50

Analoger Istwert................................................................................... 24

Analogsollwert...................................................................................... 24

Anstiegzeit.............................................................................................. 91

Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb....................................................... 7

Aus- und Einschaltzyklus...................................................................... 7

Ausgänge

Analogausgang............................................................................ 6, 87

Digitalausgang.................................................................................. 87

Ausgangsfrequenz halten................................................................. 70

Ausgangsfrequenz speichern............................................................. 5

Ausgangsstrom..................................................................................... 87

Automatische Motoranpassung........................................................ 6

Eingänge

Analogeingang............................................................................. 6, 86

Digitaleingang........................................................................... 20, 86

Pulseingang....................................................................................... 87

Elektronisches Thermorelais............................................................... 7

Siehe auch ETR

EMV............................................................................................................ 85

EMV-Emission – Einführung.............................................................. 38

EMV-Filter................................................................................................ 16

EMV-Immunitätsanforderungen..................................................... 40

EMV-Prüfergebnis................................................................................. 39

EMV-Richtlinie.......................................................................................... 8

EMV-Schutzmaßnahmen................................................................... 56

Energieeffizienz....................................................................... 82, 83, 84

Energieeffizienzklasse......................................................................... 85

Entladezeit................................................................................................. 9

Erdung............................................................................................... 14, 15

ETR......................................................................................................... 7, 48

Siehe auch Elektronisches Thermorelais

Exportkontrollvorschriften.................................................................. 9

Extremer Betriebszustand................................................................. 47

Besondere Betriebsbedingungen.................................................. 92

Bestellung

DU/dt.................................................................................................... 79

Sinusfilter............................................................................................ 78

Bremsfunktion....................................................................................... 45

Bremsleistung.................................................................................... 6, 45

Bremswiderstand...................................................................... 6, 44, 74

Bussollwert.............................................................................................. 24

CE-Zeichen................................................................................................ 8

Datentyp, unterstützt.......................................................................... 59

DC-Bremse.............................................................................................. 70

Drehmomentregler

Drehmomentkennlinie.................................................................. 85

Drehmomentregelung................................................................... 18

Drehzahlsollwert................................................................................... 50

Eingang

Anschluss............................................................................................ 15

Leistung............................................................................................... 15

Strom.................................................................................................... 15

FC-Profil

FC-Profil............................................................................................... 69

Fehlerstromschutzschalter.................................................................. 7

Festdrehzahl JOG............................................................................. 5, 70

Festsollwert............................................................................................. 24

Filter

DU/dt-.................................................................................................. 46

Sinus-.................................................................................................... 46

Frequenzkorrektur Auf/Ab................................................................ 23

Frequenzumrichter-Profil

Frequenzumrichter mit Modbus RTU....................................... 57

Protokollübersicht........................................................................... 57

Funktionscode....................................................................................... 65

Geerdete Dreieckschaltung.............................................................. 16

Halteregister lesen (03 Hex).............................................................. 68

Hardware-Konfiguration.................................................................... 56

IEC 61800-3...................................................................................... 16, 85

IND............................................................................................................. 59

Index (IND).............................................................................................. 59

Interner Stromgrenzenregler in Betriebsart VVC+................... 20

Danfoss FC 101 Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual