Danfoss FC 101 Design guide [de]

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ENGINEERING TOMORROW

Projektierungshandbuch

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

www.danfoss.de/vlt

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Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

Inhaltsverzeichnis

1 Lesen des Projektierungshandbuchs

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

1.2 Document and Software Version

1.3 Safety Symbols

1.4 Abkürzungen

1.5 Zusätzliche Materialien

1.6 Definitions

1.7 Power Factor

1.8 Übereinstimmung mit Vorschriften

1.8.1 CE-Zeichen 10

1.8.2 UL-Konformität 11

1.8.3 Zeichen für RCM-Konformität 11

1.8.4 EAC 11

1.8.5 UkrSEPRO 11

2 Sicherheit

2.1 Qualifiziertes Personal

2.2 Sicherheitsmaßnahmen

3 Einführung in VLT® HVAC Drive

3.1 Vorteile

3.1.1 Gründe für den Einsatz eines Frequenzumrichters zur Regelung von Lüftern und Pumpen 14

3.1.2 Der klare Vorteil: Energieeinsparung 14

3.1.3 Beispiele für Energieeinsparungen 14

3.1.4 Vergleich der Energieeinsparungen 15

3.1.5 Beispiel mit variablem Durchfluss über 1 Jahr 16

3.1.6 Bessere Regelung 17

3.1.7 Stern-/Dreieckstarter oder Softstarter nicht erforderlich 17

3.1.8 Das Verwenden eines Frequenzumrichters spart Geld 17

3.1.9 Ohne einen Frequenzumrichter 18

3.1.10 Mit einem Frequenzumrichter 19

3.1.11 Anwendungsbeispiele 20

3.1.12 Variabler Luftvolumenstrom 20

3.1.13 Die VLT®-Lösung 20

3.1.14 Konstanter Luftvolumenstrom 21

3.1.15 Die VLT®-Lösung 21

3.1.16 Kühlturmgebläse 22

3.1.17 Die VLT®-Lösung 22

3.1.18 Kondenswasserpumpen 23

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Inhaltsverzeichnis

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.19 Die VLT®-Lösung 23

3.1.20 Primärpumpen 24

3.1.21 Die VLT®-Lösung 24

3.1.22 Hilfspumpen 26

3.1.23 Die VLT®-Lösung 26

3.2 Steuerungsaufbau

3.2.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung 27

3.2.2 PM/EC+ Motorsteuerung 27

3.2.3 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On) 27

3.2.4 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung) 28

3.2.5 Istwertumwandlung 28

3.2.6 Sollwertverarbeitung 29

3.2.7 Optimierung des PID-Reglers 30

3.2.8 Manuelle PI-Anpassung 30

3.3 Betriebsbedingungen

3.4 Allgemeine EMV-Aspekte

3.4.1 Übersicht über EMV-Emissionen 36

3.4.2 Emissionsanforderungen 38

3.4.3 Prüfergebnisse EMV-Emission 39

3.4.4 Übersicht über Oberschwingungsemission 40

3.4.5 Oberschwingungsemissionsanforderungen 40

3.4.6 Prüfergebnisse für Oberschwingungsströme (Emission) 40

3.4.7 Störfestigkeitsanforderungen 42

3.5 Galvanische Trennung (PELV)

3.6 Erdableitstrom

3.7 Extreme Betriebszustände

3.7.1 Thermischer Motorschutz (ETR) 44

3.7.2 Thermistoreingänge 45

4 Auswahl und Bestellung

4.1 Typencode

4.2 Optionen und Zubehör

4.2.1 Bedieneinheit (LCP) 48

4.2.2 LCP-Montage an der Vorderseite des Bedienteils 48

4.2.3 Gehäuseabdeckung IP21/NEMA Typ 1 49

4.2.4 Abschirmblech 51

4.3 Bestellnummern

4.3.1 Optionen und Zubehör 52

4.3.2 Oberschwingungsfilter 53

4.3.3 Externer EMV-Filter 54

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Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

5 Installation

5.1 Elektrische Installation

5.1.1 Netz- und Motoranschluss 57

5.1.2 EMV-gerechte elektrische Installation 62

5.1.3 Steuerklemmen 64

6 Programmieren

6.1 Einführung

6.2 LCP Bedienteil

6.3 Menüs

6.3.1 Statusmenü 66

6.3.2 Quick Menu 66

6.3.3 Main Menu 80

6.4 Schnelle Übertragung von Parametereinstellungen zwischen mehreren Frequenzumrichtern

6.5 Anzeigen und Programmieren von indizierten Parametern

6.6 Initialisierung auf Werkseinstellungen

7 RS485 Installation und Konfiguration

7.1 RS485

7.1.1 Übersicht 83

7.1.2 Netzwerkverbindung 83

7.1.3 Hardware-Konfiguration des Frequenzumrichters 83

7.1.4 Parametereinstellungen für Modbus-Kommunikation 84

7.1.5 EMV-Schutzmaßnahmen 84

7.2 FC-Protokoll

7.2.1 Übersicht 85

7.2.2 Frequenzumrichter mit Modbus RTU 85

7.3 Parametereinstellungen zum Aktivieren des Protokolls

7.4 Aufbau der Telegrammblöcke für FC-Protokoll

7.4.1 Inhalt eines Zeichens (Byte) 85

7.4.2 Telegrammaufbau 85

7.4.3 Telegrammlänge (LGE) 86

7.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR) 86

7.4.5 Datensteuerbyte (BCC) 86

7.4.6 Das Datenfeld 86

7.4.7 Das PKE-Feld 86

7.4.8 Parameternummer (PNU) 87

7.4.9 Index (IND) 87

7.4.10 Parameterwert (PWE) 87

7.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte Datentypen 88

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Inhaltsverzeichnis

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

7.4.12 Umwandlung 88

7.4.13 Prozesswörter (PCD) 88

7.5 Beispiele

7.5.1 Schreiben eines Parameterwerts 88

7.5.2 Lesen eines Parameterwertes 89

7.6 Übersicht zu Modbus RTU

7.6.1 Einführung 89

7.6.2 Übersicht 89

7.6.3 Frequenzumrichter mit Modbus RTU 90

7.7 Netzwerkkonfiguration

7.8 Aufbau der Modbus RTU-Telegrammblöcke

7.8.1 Einführung 90

7.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau 90

7.8.3 Start-/Stoppfeld 90

7.8.4 Adressfeld 91

7.8.5 Funktionsfeld 91

7.8.6 Datenfeld 91

7.8.7 CRC-Prüffeld 91

7.8.8 Adressieren von Einzelregistern 91

7.8.9 Zugriff über PCD Schreiben/Lesen 93

7.8.10 Steuern des Frequenzumrichters 94

7.8.11 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes 94

7.8.12 Modbus-Ausnahmecodes 95

7.9 Zugriff auf Parameter

7.9.1 Parameterverarbeitung 95

7.9.2 Datenspeicherung 95

7.9.3 IND (Index) 95

7.9.4 Textblöcke 95

7.9.5 Umrechnungsfaktor 95

7.9.6 Parameterwerte 96

7.10 Beispiele

7.10.1 Spulenzustand lesen (01 Hex) 96

7.10.2 Einzelne Spule erzwingen/schreiben (05 Hex) 96

7.10.3 Mehrere Spulen zwangsetzen/schreiben (0F Hex) 97

7.10.4 Halteregister lesen (03 Hex) 97

7.10.5 Voreingestelltes, einzelnes Register (06 Hex) 98

7.10.6 Voreingestellte multiple Register (10 Hex) 98

7.10.7 Lesen/Schreiben Multiple Register (17 Hex) 98

7.11 Danfoss Frequenzumrichter-Steuerprofil

7.11.1 Steuerwort gemäß Frequenzumrichter-Profil (8-10 Protokoll = FC-Profil) 99

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Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

7.11.2 Zustandswort gemäß FC-Profil (STW) 101

7.11.3 Bus-Drehzahlsollwert 103

8 Allgemeine technische Daten

8.1 Mechanische Abmessungen

8.1.1 Seite-an-Seite-Installation 104

8.1.2 Frequenzumrichter-Abmessungen 105

8.1.3 Transportmaße 108

8.1.4 Montage vor Ort 109

8.2 Netzversorgung - Spezifikationen

8.2.1 3 x 200–240 V AC 109

8.2.2 3 x 380–480 V AC 110

8.2.3 3 x 525–600 V AC 114

8.3 Sicherungen und Trennschalter

8.4 Allgemeine technische Daten

8.4.1 Netzversorgung (L1, L2, L3) 117

8.4.2 Motorausgang (U, V, W) 117

8.4.3 Kabellänge und -querschnitt 117

8.4.4 Digitaleingänge 117

8.4.5 Analogeingänge 118

104

109

115

117

Index

8.4.6 Analogausgang 118

8.4.7 Digitalausgang 118

8.4.8 Steuerkarte, RS485 serielle Schnittstelle 119

8.4.9 Steuerkarte, 24 V DC-Ausgang 119

8.4.10 Relaisausgang 119

8.4.11 Steuerkarte, 10-V-DC-Ausgang 120

8.4.12 Umgebungsbedingungen 120

8.5 DU/Dt

120

123

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VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1 Lesen des Projektierungshandbuchs

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 zu Netzanschlussbedingung, dem Ausgang für die Motorsteuerung und Betriebsumgebungsbedingungen für den Frequenzumrichter.

Ebenfalls enthalten sind:

Sicherheitsmerkmale.

•

Überwachung der Fehlerbedingung.

•

Berichtsfunktionen zur Betriebsbereitschaft.

•

Serielle Kommunikationsfunktionen.

•

Programmierbare Optionen und Merkmale.

•

Ebenfalls enthalten sind Konstruktionsdetails wie:

Systemanforderungen.

•

Kabel.

•

Sicherungen.

•

Steuerleitungen.

•

Gerätegrößen und Gewichte.

•

Weitere wichtige Informationen, die für die

•

Planung der Systemintegration erforderlich sind.

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

VLT® ist eine eingetragene Marke.

Document and Software Version

1.2

Ab Softwareversion 4.0x (Produktionswoche 33 2017 und später) ist die Lüfterfunktion für den Kühlkörper mit variabler Drehzahl in Frequenzumrichter bis Leistungsgröße 22 kW (30 hp) 400 V IP20 und 18,5 kW (25 hp) 400 V IP54 integriert. Für diese Funktion sind Software- und HardwareUpdates erforderlich, daraus ergeben sich Einschränkungen hinsichtlich der Abwärtskompatibilität für die Gehäusegrößen H1–H5 und I2–I4. Informationen zu den Einschränkungen finden Sie in Tabelle 1.2.

Alte Steuerkarte

Software-

Kompatibilität

Alte Software

(OSS-Dateiversion

3.xx und niedriger) Neue Software

(OSS-Dateiversion

4.xx oder höher)

Hardware-

Kompatibilität

Alte Leistungskarte (Produktionswoche

33 2017 oder früher)

Neue Leistungskarte

(Produktionswoche

34 2017 oder später)

Tabelle 1.2 Software- und Hardware-Kompatibilität

Safety Symbols

1.3

Folgende Symbole kommen in diesem Handbuch zum Einsatz:

(Produktionswoche

33 2017 oder

früher)

Ja Nein

Nein Ja

Alte Steuerkarte

(Produktionswoche

33 2017 oder

früher)

Ja (nur Softwareversion 3.xx oder

niedriger)

Ja (Software-Update

auf 3.xx oder

niedriger

erforderlich, der

Lüfter läuft kontinu-

ierlich bei voller

Drehzahl)

Neue Steuerkarte

(Produktionswoche

34 2017 oder

später)

Neue Steuerkarte

(Produktionswoche

34 2017 oder

später)

Ja (Software-Update

auf Version 4.xx

oder höher)

Ja (nur Softwareversion 4.xx oder

höher)

Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert. Verbesserungsvorschläge sind jederzeit willkommen.

Ausgabe Anmerkungen Software-

version

MG18C8xx Update auf eine neue Software- und

Hardwareversion.

Tabelle 1.1 Dokument- und Softwareversion

4.2x

WARNUNG

Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen kann!

VORSICHT

Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu leichten oder mittelschweren Verletzungen führen kann. Die Kennzeichnung kann ebenfalls als Warnung vor unsicheren Verfahren dienen.

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HINWEIS

Weist auf eine wichtige Information hin, z. B. eine Situation, die zu Geräte- oder sonstigen Sachschäden führen kann.

1.4 Abkürzungen

°C °F

A Ampere AC Wechselstrom AMA Automatische Motoranpassung AWG American Wire Gauge = Amerikanisches

DC Gleichstrom EMV Elektromagnetische Verträglichkeit ETR Elektronisches Thermorelais FC Frequenzumrichter f

M,N

kg Kilogramm Hz Hertz I

INV

LIM

M,N

VLT,MAX

VLT,N

kHz Kilohertz LCP Local Control Panel (LCP-Bedieneinheit) m Meter mA Milliampere MCT Motion Control Tool mH Millihenry (Induktivität) min Minute ms Millisekunden nF Nanofarad Nm Newtonmeter n

M,N

PCB Leiterplatte PELV PELV (Schutzkleinspannung - Protective

rückspeisefähig Generatorische Klemmen UPM Umdrehungen pro Minute s Sekunde T

LIM

M,N

V Volt

Tabelle 1.3 Abkürzungen

Grad Celsius Grad Fahrenheit

Drahtmaß

Motornennfrequenz

Wechselrichter-Nennausgangsstrom Stromgrenze Motornennstrom Der maximale Ausgangsstrom Der vom Frequenzumrichter gelieferte Ausgangsnennstrom

Synchrone Motordrehzahl Motornennleistung

Extra Low Voltage)

Drehmomentgrenze Motornennspannung

Zusätzliche Materialien

1.5

Die VLT® HVAC Basic Drive FC101-Kurzanleitung

•

enthält Basisinformation zu mechanischen Abmessungen, Installation und Programmierung.

Das VLT® HVAC Basic Drive FC101-Programmier-

•

handbuch enthält Informationen über die Programmierung und vollständige Parameterbeschreibungen.

Danfoss VLT® Energy Box-Software. Wählen Sie

•

PC-Software Download unter www.danfoss.com/en/ service-and-support/downloads/dds/vlt-energy-box/.

Die VLT® Energy Box-Software ermöglicht den Vergleich des Energieverbrauchs von mit DanfossFrequenzumrichtern angetriebenen HLK-Lüftern und -Pumpen sowie alternativen Verfahren zur Durchflussregelung. Das Tool können Sie zu einer möglichst genauen Projektierung von Kosten, Einsparungen und Amortisierungszeit bei der Nutzung von Danfoss-Frequenzumrichtern für HLK-Lüfter, -Pumpen und -Kühltürme verwenden.

Die technische Dokumentation von Danfoss ist in elektronischer Form auf der im Lieferumfang enthaltenen Dokumentations-CD oder in ausgedruckter Form bei Ihrer Danfoss-Vertriebsniederlassung vor Ort verfügbar.

MCT 10 Konfigurationssoftware-Support

Laden Sie die Software herunter www.danfoss.com/en/ service-and-support/downloads/dds/vlt-motion-control-toolmct-10/.

Geben Sie während des Software-Installationsvorgangs den Zugangscode 81463800 ein, um die Funktion FC101 zu aktivieren. Zur Nutzung der Funktion FC101 ist kein Lizenzschlüssel erforderlich.

Die aktuellste Software enthält nicht immer die neuesten Frequenzumrichter-Aktualisierungen. Wenden Sie sich an Ihre Vertriebsniederlassung vor Ort, um die neuesten Frequenzumrichter-Aktualisierungen (Dateityp *.upd) zu erhalten, oder laden Sie diese herunter:

www.danfoss.com/en/service-and-support/downloads/dds/vltmotion-control-tool-mct-10/#Overview.

Definitions

1.6

Frequenzumrichter I

VLT, MAX

Der maximale Ausgangsstrom des Frequenzumrichters.

VLT,N

Der vom Frequenzumrichter gelieferte Ausgangsnennstrom.

VLT, MAX

Die maximale Ausgangsspannung des Frequenzumrichters.

Eingang

Sie können den angeschlossenen Motor über das LCP und die Digitaleingänge starten und stoppen. Die Funktionen sind in zwei Gruppen unterteilt, wie in Tabelle 1.4

1 1

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175ZA078.10

Kippgrenze

Drehzahi

Moment

Lesen des Projektierungshan...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

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

Gruppe 1

Gruppe 2

Tabelle 1.4 Steuerbefehle

Reset, Freilaufstopp, Reset und Freilaufstopp, Schnellstopp, DC-Bremse, Stopp und [Off ]. Start, Puls-Start, Reversierung, Start Rücklauf, Festdrehzahl JOG und Ausgangsfrequenz speichern.

Motor f

JOG

Die Motorfrequenz (Festfrequenz „Jog“), wählbar über Digitaleingang oder Bus, wenn die Funktion Festdrehzahl JOG aktiviert ist.

Die Motorfrequenz.

MAX

Die maximale Motorfrequenz.

MIN

Die minimale Motorfrequenz.

M,N

Die Motornennfrequenz (Typenschilddaten).

Der Motorstrom.

M,N

Der Motornennstrom (Typenschilddaten).

M,N

Die Motornenndrehzahl (Typenschilddaten).

M,N

Die Motornennleistung (Typenschilddaten).

Die momentane Motorspannung.

M,N

Die Motornennspannung (Typenschilddaten).

Losbrechmoment

VLT

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

Einschaltsperrbefehl

Ein Stoppbefehl, der zur Gruppe 1 der Steuerbefehle gehört – siehe Tabelle 1.4.

Stoppbefehl

Siehe Tabelle 1.4.

Analogsollwert

Ein Sollwertsignal an den Analogeingängen 53 oder 54. Es kann sich um Spannung oder Strom handeln.

Eingangsstrom: 0–20 mA und 4–20 mA

•

Spannungseingang: 0–10 V DC

•

Bussollwert

Ein an die serielle Kommunikationsschnittstelle (FC-Schnittstelle) übertragenes Signal.

Festsollwert

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

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 minimale Sollwert wird in Parameter 3-02 Minimaler Sollwert eingestellt.

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, 4–20 mA oder ein Digitalsignal ausgeben.

Automatische Motoranpassung, AMA

Der AMA-Algorithmus bestimmt die elektrischen Parameter für den angeschlossenen Motor bei Stillstand und gleicht basierend auf der Länge des Motorkabels den Widerstand aus.

Digitaleingänge

Die Digitaleingänge können verschiedene Funktionen des Frequenzumrichters steuern.

Abbildung 1.1 Losbrechmoment

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Digitalausgänge

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

Relaisausgang

Der Frequenzumrichter verfügt über 2 programmierbare Relaisausgänge.

ETR

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

Initialisierung

Die Initialisierung (Parameter 14-22 Betriebsart) stellt die Parameter des Frequenzumrichters auf Werkseinstellungen zurück. Parameter 14-22 Betriebsart initialisiert nicht die Kommunikationsparameter, den Fehlerspeicher oder den Notfallbetriebsspeicher.

Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb

Der Aussetzbetrieb bezieht sich auf eine Abfolge von Arbeitszyklen. Jeder Zyklus besteht aus einem Belastungsund einem Entlastungszeitraum. Der Betrieb kann periodisch oder aperiodisch sein.

LCP

Das LCP ist ein Bedienteil mit kompletter Benutzeroberfläche zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Die Bedieneinheit ist an IP20-Einheiten abnehmbar und an IP54-Einheiten fest. Sie können es mithilfe des optionalen Einbausatzes bis zu 3 m (9,8 ft) entfernt vom Frequenzumrichter montieren (z. B. an einer Schaltschranktür).

Lsb

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

MCM

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

Msb

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

Online-/Offline-Parameter

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

PI-Regler

Der PI-Regler sorgt durch Anpassung der Ausgangsfrequenz an wechselnde Belastungen für die Aufrechterhaltung der gewünschten Prozessleistung (Druck, Temperatur usw.).

Fehlerstromschutzschalter

Fehlerstromschutzschalter.

Parametersatz

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

Schlupfausgleich

Der Frequenzumrichter gleicht den belastungsabhängigen Motorschlupf aus, indem er unter Berücksichtigung des Motorersatzschaltbildes und der gemessenen Motorbelastung die Ausgangsfrequenz anpasst (nahezu konstante Motordrehzahl).

Smart Logic Control (SLC)

SLC ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen, die der Frequenzumrichter ausführt, wenn die SLC die zugehörigen benutzerdefinierten Ereignisse als TRUE (WAHR) auswertet.

Thermistor

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

Abschaltung

Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, z. B. bei einer Übertemperatur des Frequenzumrichters oder wenn der Frequenzumrichter den Motor, den Prozess oder den Mechanismus schützt. Der Neustart wird verzögert, bis der Fehler nicht mehr ansteht und der Alarmzustand über die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. Manchmal erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige Programmierung). Sie dürfen die Abschaltung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.

Abschaltblockierung

Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, wenn sich der Frequenzumrichter selbst schützt und ein Eingriff erforderlich ist, z. B. bei einem Kurzschluss am Ausgang des Frequenzumrichters. Sie können eine Abschaltblockierung nur durch Unterbrechen der Netzversorgung, Beheben der Fehlerursache und erneuten Anschluss des Frequenzumrichters aufheben. Der Neustart wird verzögert, bis der Fehlerzustand über die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige Programmierung). 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 die Spannungsvektorsteuerung (VVC+) eine verbesserte Dynamik und Stabilität, sowohl bei Änderung des Drehzahlsollwerts als auch in Bezug auf das LastDrehmoment.

1 1

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VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1.7 Power Factor

Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequenzumrichter die Netzversorgung belastet. Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis zwischen I1 und I und I

der gesamte Effektivstrom einschließlich

RMS

, wobei I1 der Grundstrom

eff

Oberschwingungsströme ist. Je niedriger der Leistungsfaktor, desto höher der I

Leistungs−faktor =

bei gleicher kW-Leistung.

eff

3 × U × I1× cosϕ

3 × U × I

EFF

Der Leistungsfaktor einer 3-Phasen-Regelung ist definiert als:

1.8.1.1 Niederspannungsrichtlinie

Die Niederspannungsrichtlinie gilt für alle elektrischen Geräte im Spannungsbereich von 50–1000 V AC und 75– 1600 V DC.

Der Zweck der Richtlinie ist die Gewährleistung der Personensicherheit und die Vermeidung von Beschädigungen der Anlage und Geräte, wenn die elektrischen Betriebsmittel bei ordnungsgemäßer Installation und Wartung bestimmungsgemäß verwendet werden.

1.8.1.2 EMV-Richtlinie

Der Zweck der EMV-Richtlinie (elektromagnetische Verträg-

 + I

I1 × cosϕ1

EFF

 +  .  .  + I

Leistungs− faktor =

EFF

= I

 + I

Ein hoher Leistungsfaktor weist darauf hin, dass der Oberschwingungsstrom sehr niedrig ist. Durch die im Frequenzumrichter standardmäßig eingebauten DC-Spulen wird ein hoher Leistungsfaktor erreicht und die Netzbelastung durch Oberschwingungen somit deutlich reduziert.

dacosϕ1 = 1

EFF

lichkeit) ist die Reduzierung elektromagnetischer Störungen und die Steigerung der Störfestigkeit der elektrischen Geräte und Installationen. 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 ordnungsgemäßen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsgemäßen Verwendung so ausgelegt sein müssen, dass ihre erreichten elektromagnetischen Störungen begrenzt sind

Übereinstimmung mit Vorschriften

1.8

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

und die Betriebsmittel eine bestimmte Störfestigkeit aufweisen.

Elektrische Geräte, die alleine oder als Teil einer Anlage verwendet werden, müssen eine CE-Kennzeichnung tragen.

1.8.1 CE-Zeichen

Das CE-Zeichen (Communauté Européenne) zeigt an, dass

Anlagen müssen nicht über eine CE-Kennzeichnung verfügen, jedoch den grundlegenden Schutzanforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen.

der Hersteller des Produkts alle einschlägigen EURichtlinien einhält. Die geltenden EU-Richtlinien zu

1.8.1.3 EU-Ökodesignrichtlinie

Ausführung und Konstruktion des Frequenzumrichters sind in Tabelle 1.5 aufgeführt.

Die Ökodesignrichtlinie ist die europäische Richtlinie zur umweltgerechten Gestaltung energieverbrauchsrelevanter

HINWEIS

Über die Qualität eines Produkts sagt die CEKennzeichnung nichts aus. Auch gibt sie keinen Aufschluss zu technischen Spezifikationen.

Produkte. Die Richtlinie legt die Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte einschließlich Frequenzumrichtern fest. Die Richtlinie hat eine verbesserte Energieeffizienz und allgemeine Umweltverträglichkeit von Elektrogeräten bei gleichzeitiger Erhöhung der Sicherheit der Energiever-

HINWEIS

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion müssen mit der Maschinenrichtlinie konform sein.

sorgung zum Ziel. Die Einflüsse der energieverbrauchsrelevanten Produkte auf die Umwelt umfassen den Energieverbrauch über die gesamte Produktlebensdauer.

EU-Richtlinie Version

Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU EMV-Richtlinie 2014/30/EU EU-Ökodesignrichtlinie

Tabelle 1.5 Frequenzumrichter betreffende EU-Richtlinien

Konformitätserklärungen sind auf Anfrage erhältlich.

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089

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1.8.2 UL-Konformität

UL-gelistet

Abbildung 1.2 UL

HINWEIS

IP54-Einheiten sind nicht nach UL-Anforderungen zertifiziert.

Der Frequenzumrichter erfüllt die Anforderungen der UL508C bezüglich der thermischen Sicherung. Weitere Informationen können Sie dem Abschnitt Thermischer Motorschutz im produktspezifischen Projektierungshandbuch entnehmen.

1.8.3 Zeichen für RCM-Konformität

Bereichs verwendeten Produkte sind bei Danfoss zu kaufen.

1.8.5 UkrSEPRO

Abbildung 1.5 UkrSEPRO

Das UKrSEPRO-Zertifikat gewährleistet die Qualität und Sicherheit von Produkten und Dienstleistungen sowie Fertigungsstabilität nach den ukrainischen Regulierungsstandards. Das UkrSepro-Zertifikat ist ein erforderliches Dokument für die Zollabfertigung sämtlicher Produkte, die in die Ukraine ein- oder aus ihr ausgeführt werden.

1 1

Abbildung 1.3 RCM-Kennzeichnung

Die RCM-Kennzeichnung zeigt eine Übereinstimmung mit den einschlägigen technischen Standards zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) an. Eine RCM-Konformität ist für die Markteinführung elektrischer und elektronischer Geräte auf dem Markt in Australien und Neuseeland erforderlich. Die RCM-Richtlinien befassen sich mit leitungsgeführter und abgestrahlter Störaussendung. Wenden Sie für Frequenzumrichter die in EN/IEC 61800-3 angegebenen Störaussendungsbeschränkungen an. Eine Konformitätserklärung ist auf Anfrage erhältlich.

1.8.4 EAC

Abbildung 1.4 EAC-Markierung

Die EurAsian Conformity (EAC)-Kennzeichnung zeigt an, dass das Produkt mit allen Anforderungen und technischen Vorschriften konform ist, die für das Produkt gelten laut der eurasischen Zollunion, die sich aus den Mitgliedstaaten der eurasischen Wirtschaftsunion zusammensetzt.

Das EAC-Logo muss sich sowohl auf dem Typenschild als auch auf der Verpackung befinden. Alle innerhalb des EAC-

Page 14

Sicherheit

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

2 Sicherheit

2.1 Qualifiziertes Personal

Der einwandfreie und sichere Betrieb des Frequenzumrichters setzt fachgerechten und zuverlässigen Transport voraus. Lagerung, Installation, Bedienung und Instandhaltung müssen diese Anforderungen ebenfalls erfüllen. Nur qualifiziertes Personal darf dieses Gerät installieren oder bedienen.

Qualifiziertes Fachpersonal sind per Definition geschulte Mitarbeiter, die gemäß den einschlägigen Gesetzen und Vorschriften zur Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Betriebsmitteln, Systemen und Schaltungen berechtigt sind. Ferner muss das Personal mit den in dieser Anleitung enthaltenen Anweisungen und Sicherheitsmaßnahmen vertraut sein.

2.2 Sicherheitsmaßnahmen

WARNUNG

HOCHSPANNUNG

Bei Anschluss an Versorgungsnetz, DC-Versorgung oder Zwischenkreiskopplung führen Frequenzumrichter Hochspannung. Erfolgen Installation, Inbetriebnahme und Wartung nicht durch qualifiziertes Personal, kann dies zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen!

Installation, Inbetriebnahme und Wartung

•

dürfen ausschließlich von qualifiziertem Personal durchgeführt werden.

Verwenden Sie vor der Durchführung von

•

Wartungs- oder Reparaturarbeiten ein geeignetes Spannungsmessgerät, um sicherzustellen, dass der Frequenzumrichter keine Spannung mehr führt.

WARNUNG

UNERWARTETER ANLAUF

Bei Anschluss des Frequenzumrichters an Versorgungsnetz, DC-Versorgung oder Zwischenkreiskopplung kann der angeschlossene Motor jederzeit unerwartet anlaufen. Ein unerwarteter Anlauf im Rahmen von Programmierungs-, Service- oder Reparaturarbeiten kann zum Tod, zu schweren Verletzungen oder zu Sachschäden führen! Der Motor kann über einen externen Schalter, einen Feldbus-Befehl, ein Sollwerteingangssignal, über ein LCP oder LOP, eine Fernbedienung per MCT 10 Konfigurationssoftware oder nach einem quittierten Fehlerzustand anlaufen.

So verhindern Sie ein unerwartetes Starten des Motors:

Drücken Sie [Off/Reset] am LCP, bevor Sie

•

Parameter programmieren.

Trennen Sie den Frequenzumrichter von der

•

Netzversorgung.

Verkabeln und montieren Sie Frequenzum-

•

richter, Motor und alle angetriebenen Geräte vollständig, bevor Sie den Frequenzumrichter an Netzversorgung, DC-Versorgung oder Zwischenkreiskopplung anschließen.

Page 15

Sicherheit Projektierungshandbuch

WARNUNG

ENTLADEZEIT

Der Frequenzumrichter enthält Zwischenkreiskondensatoren, die auch bei abgeschaltetem Frequenzumrichter geladen sein können. Auch wenn die Warn-LED nicht leuchten, kann Hochspannung anliegen. Das Nichteinhalten der angegebenen Wartezeit nach dem Trennen der Stromversorgung vor Wartungs- oder Reparaturarbeiten kann zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen!

Stoppen Sie den Motor.

•

Trennen Sie die Netzversorgung und alle

•

externen Zwischenkreisversorgungen, einschließlich externer Batterie-, USV- und Zwischenkreisverbindungen mit anderen Frequenzumrichtern.

Trennen oder verriegeln Sie den PM-Motor.

•

Warten Sie, damit die Kondensatoren

•

vollständig entladen können. Die minimale Wartezeit finden Sie in Tabelle 2.1.

Verwenden Sie vor der Durchführung von

•

Wartungs- oder Reparaturarbeiten ein geeignetes Spannungsmessgerät, um sicherzustellen, dass die Kondensatoren vollständig entladen sind.

WARNUNG

GEFAHR DURCH ANLAGENKOMPONENTEN!

Ein Kontakt mit drehenden Wellen und elektrischen Betriebsmitteln kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen!

Stellen Sie sicher, dass Installations-,

•

Inbetriebnahme- und Wartungsarbeiten ausschließlich von geschultem und qualifiziertem Personal durchgeführt werden.

Alle Elektroarbeiten müssen den VDE-

•

Vorschriften und anderen lokal geltenden Elektroinstallationsvorschriften entsprechen.

Befolgen Sie die Verfahren in diesem Handbuch.

•

VORSICHT

GEFAHR BEI EINEM INTERNEN FEHLER

Ein interner Fehler im Frequenzumrichter kann zu schweren Verletzungen führen, wenn der Frequenzumrichter nicht ordnungsgemäß geschlossen wird.

Stellen Sie vor dem Anlegen von Netzspannung

•

sicher, dass alle Sicherheitsabdeckungen angebracht und ordnungsgemäß befestigt sind.

2 2

Spannung

[V]

3x200 0,25–3,7 (0,33–5) 4 3x200 5,5–11 (7–15) 15 3x400 0,37–7,5 (0,5–10) 4 3x400 11–90 (15–125) 15 3x600 2,2–7,5 (3–10) 4 3x600 11–90 (15–125) 15

Tabelle 2.1 Entladezeit

Leistungsbereich [kW

(HP)]

Mindestwartezeit

(Minuten)

WARNUNG

GEFAHR DURCH ABLEITSTRÖME

Die Ableitströme überschreiten 3,5 mA. Eine nicht vorschriftsgemäße Erdung des Frequenzumrichters kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen!

Lassen Sie die ordnungsgemäße Erdung der

•

Geräte durch einen zertifizierten Elektroinstallateur überprüfen.

Page 16

120

100

20 40 60 80 100 120 140 160 180

120

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Volume %

INPUT POWER % PRESSURE %

SYSTEM CURVE

FAN CURVE

130BA781.11

ENERGY CONSUMED

Einführung in VLT® HVAC Dri...

Einführung in VLT® HVAC Drive

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1 Vorteile

3.1.1 Gründe für den Einsatz eines Frequenzumrichters zur Regelung von Lüftern und Pumpen

Der Frequenzumrichter nutzt die Tatsache , dass Zentrifugallüfter und Kreiselpumpen den Proportionalitätsgesetzen für Strömungsgeräte folgen. Nähere Informationen finden Sie im Abschnitt Kapitel 3.1.3 Beispiele für Energieeinspa- rungen.

3.1.2 Der klare Vorteil: Energieeinsparung

Der klare Vorteil beim Einsatz eines Frequenzumrichters zur Drehzahlregelung von Lüftern oder Pumpen sind die erreichbaren Einsparungen im Hinblick auf den Energieverbrauch. Im Vergleich zu alternativen Regelsystemen bietet ein Frequenzumrichter die höchste Energieeffizienz zur Regelung von Lüftungs- und Pumpenanlagen.

Abbildung 3.1 Lüfterkurven (A, B und C) für reduzierte Lüftervolumen

Abbildung 3.2 Energieeinsparungen mit der Frequenzumrichter-Lösung

Wenn die Lüfterkapazität mit einem Frequenzumrichter auf 60 % reduziert wird, können in Standardanwendungen Energieeinsparungen von mehr als 50 % erzielt werden.

3.1.3 Beispiele für Energieeinsparungen

Wie in Abbildung 3.3 dargestellt, wird der Durchfluss durch Änderung der Drehzahl geregelt. Durch Reduzierung der Drehzahl um nur 20 % gegenüber der Nenndrehzahl wird auch der Durchfluss um 20 % reduziert, da der Durchfluss direkt proportional zur Drehzahl ist. Der Stromverbrauch wird dagegen um 50 % reduziert. Wenn das fragliche System einen Durchfluss liefern muss, der nur an einigen Tagen im Jahr 100 % entspricht, während der Durchschnitt für den Rest des Jahres unter 80 % des Nenndurchflusses liegt, beträgt die gesparte Energie mehr als 50 %.

Abbildung 3.3 beschreibt die Abhängigkeit von Durchfluss, Druck und Leistungsaufnahme von der Drehzahl.

Page 17

130BA782.10

Discharge damper

Less energy savings

IGV

Costlier installation

Maximum energy savings

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

Abbildung 3.3 Proportionalitätsgesetze

3 3

Durchfluss: 

Druck:

Leistungs−: 

Q = Durchfluss P = Leistung Q1 = Nenndurchfluss P1 = Nennleistung Q2 = Gesenkter Durchfluss P2 = Gesenkte Leistung H = Druck n = Drehzahlregelung H1 = Nenndruck n1 = Nenndrehzahl H2 = Gesenkter Druck n2 = Gesenkte Drehzahl

Tabelle 3.1 Die Proportionalitätsgesetze

 = 

P P

 = 

n n

 = 

3.1.4 Vergleich der Energieeinsparungen

Mit der Frequenzumrichter-Lösung von Danfoss können größere Einsparungen erzielt werden als mit herkömmlichen Energiesparlösungen wie z. B. Abluftklappenlösung und Einlassleitschaufeln (IGV). So kann der Frequenzumrichter die Lüfterdrehzahl entsprechend der thermischen Belastung des Systems steuern. Weiterhin weist der Frequenzumrichter eine integrierte Einrichtung auf, mit der der Frequenzumrichter die Funktion eines Gebäudeleitsystems (BMS) übernehmen kann.

Abbildung 3.3 zeigt die typischen Energieeinsparungen, die mit drei bewährten Lösungen bei einer Reduzierung des Lüftervolumens auf 60 % möglich sind. Wie im Diagramm dargestellt, können in typischen Anwendungen mehr als 50 % Energie eingespart werden.

Abbildung 3.4 Die 3 häufigsten Systeme zur Einsparung von Energie

Abbildung 3.5 Energy Savings

Durch Dämpfungseinrichtungen wird die Leistungsaufnahme gesenkt. Durch Leitschaufeln ist eine Reduzierung um 40 % möglich; deren Installation ist allerdings kostspielig. Mit der leicht zu installierenden Frequenzumrichter-Lösung von Danfoss wird der Energieverbrauch um über 50 % reduziert. Außerdem reduziert sie Geräusche, mechanische Belastungen und Verschleiß und verlängert die Lebensdauer der gesamten Anwendung.

Page 18

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.5 Beispiel mit variablem Durchfluss über 1 Jahr

Das Beispiel wurde auf Basis einer Pumpenkennlinie berechnet, die von einem Pumpendatenblatt stammt.

Das erzielte Ergebnis zeigt Energieeinsparungen von über 50 % bei der gegebenen Durchflussverteilung über ein Jahr. Die Amortisationszeit hängt vom Preis pro kWh sowie vom Preis des Frequenzumrichters ab. In diesem Beispiel beträgt sie weniger als ein Jahr im Vergleich zu Ventilen und konstanter Drehzahl.

Energieeinsparungen

Welle=PWellenleistung

Abbildung 3.6 Durchflussverteilung über 1 Jahr

Abbildung 3.7 Energie

m3/

Verteilung Ventilregelung

A1 - B

350 5 438 42,5 18,615 42,5 18,615 300 15 1314 38,5 50,589 29,0 38,106 250 20 1752 35,0 61,320 18,5 32,412 200 20 1752 31,5 55,188 11,5 20,148 150 20 1752 28,0 49,056 6,5 11,388 100 20 1752 23,0 40,296 3,5 6,132

Tabelle 3.2 Ergebnis

StundenLeistung

100 8760 – 275,064 – 26,801

Verbrauch

kWh A1 - C

Frequenzumrichter-

Regelung

Leistun

Verbrauch

kWh

Page 19

Full load

% Full-load current

& speed

500

100

0 12,5 25 37,5 50Hz

200

300

400

600

700

800

175HA227.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.1.6 Bessere Regelung

Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters zur Durchfluss- oder Druckregelung ergibt sich ein Regelsystem, das sich sehr genau regulieren lässt. Mithilfe eines Frequenzumrichters können Sie die Drehzahl eines Lüfters oder einer Pumpe stufenlos ändern, sodass sich auch eine stufenlose Regelung des Durchflusses und des Drucks ergibt. Darüber hinaus passt ein Frequenzumrichter die Lüfteroder Pumpendrehzahl schnell an die geänderten Durchfluss- oder Druckbedingungen in der Anlage an. Einfache Prozessregelung (Durchfluss, Pegel oder Druck) über den integrierten PI-Regler.

3.1.7 Stern-/Dreieckstarter oder Softstarter nicht erforderlich

Wenn größere Motoren gestartet werden, müssen in vielen Ländern Geräte verwendet werden, die den Startstrom begrenzen. In konventionelleren Systemen sind Stern-/ Dreieckstarter oder Softstarter weit verbreitet. Solche Motorstarter sind bei Verwendung eines Frequenzumrichters nicht erforderlich.

3.1.8 Das Verwenden eines Frequenzumrichters spart Geld

Das Beispiel in Kapitel 3.1.9 Ohne einen Frequenzumrichter zeigt, dass Sie bei Einsatz eines Frequenzumrichters auf andere Bauteile verzichten können. Die Höhe der Kosten für die Aufstellung der beiden Anlagen lässt sich berechnen. In dem vorliegenden Beispiel können Sie die beiden Systeme in etwa zum gleichen Preis einrichten.

Verwenden Sie die Software VLT® Energy Box, die in Kapitel 1.5 Zusätzliche Materialien eingeführt wurde, um die Kosteneinsparungen zu berechnen, die durch den Einsatz eines Frequenzumrichters erzielt werden können.

3 3

Wie in Abbildung 3.8 gezeigt, benötigt ein Frequenzumrichter nicht mehr als den Nennstrom.

VLT® HVAC Basic Drive FC101 2 Stern/Dreieck-Starter 3 Softstarter 4 Start direkt am Netz

Abbildung 3.8 Startstrom

Page 20

- +

x6 x6

175HA205.12

Valve position

Starter

Fuses

supply

P.F.C

Flow

3-Port valve

Bypass

Return

Control

Supply air

V.A.V

outlets

Duct

P.F.C

Mains

Fuses

Starter

Bypass

supply

Return

valve

3-Port

Flow

Control

Valve position

Starter

Power Factor Correction

Mains

IGV

Mechanical linkage and vanes

Fan

Motor or actuator

Main B.M.S

Local D.D.C. control

Sensors PT

Pressure control signal 0/10V

Temperature control signal 0/10V

Control

Mains

Cooling section Heating section

Fan sectionInlet guide vane

Pump Pump

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.9 Ohne einen Frequenzumrichter

D.D.C. Direkte digitale Regelung E.M.S. Energiemanagementsystem VVS Variabler Luftvolumenstrom Sensor P Druck Sensor T Temperatur

Abbildung 3.9 Traditionelles Lüftersystem

Page 21

175HA206.11

Pump

Flow

Return

Supply air

V.A.V

outlets

Duct

Mains

Pump

Return

Flow

Mains

Fan

Main B.M.S

Local D.D.C. control

Sensors

Mains

Cooling section Heating section

Fan section

Pressure control 0-10V or 0/4-20mA

Control temperature 0-10V or 0/4-20mA

VLT

- +

VLT

x3 x3

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.1.10 Mit einem Frequenzumrichter

3 3

D.D.C. Direkte digitale Regelung E.M.S. Energiemanagementsystem VVS Variabler Luftvolumenstrom Sensor P Druck Sensor T Temperatur

Abbildung 3.10 Durch Frequenzumrichter geregeltes Lüftungssystem

Page 22

Frequency converter

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure signal

Supply fan

VAV boxes

Flow

Pressure transmitter

Return fan

130BB455.10

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.11 Anwendungsbeispiele

In den nächsten Abschnitten finden Sie einige typische Anwendungsbeispiele aus dem Bereich HLK.

3.1.12 Variabler Luftvolumenstrom

Systeme mit variablem Luftvolumenstrom (VVS) regeln die Lüftungs- und Temperaturverhältnisse in Gebäuden. Zentrale VVS-Systeme gelten dabei als die energiesparendste Methode zur Gebäudeklimatisierung. Durch den Einbau zentraler Anlagen lässt sich ein höherer Energienutzungsgrad erzielen als bei verzweigten Systemen. Der höhere Wirkungsgrad ergibt sich aus der Nutzung größerer Kühllüfter und Kälteanlagen, die einen sehr viel höheren Wirkungsgrad haben als kleine Motoren und verzweigte luftgekühlte Kälteanlagen. Außerdem trägt der geringere Wartungsaufwand zur Kostensenkung bei.

3.1.13

Die VLT®-Lösung

Gegenüber einer Druckregelung mittels Drosselklappe oder Dralldrossel ist eine Lösung mit einem Frequenzumrichter wesentlich energiesparender und vermindert überdies die Komplexität der Anlage. Statt einen künstlichen Druckabfall zu erzeugen oder eine künstliche Verringerung des Lüfterwirkungsgrades herbeizuführen, senkt der Frequenzumrichter die Lüfterdrehzahl, um die vom System benötigten Strömungs- und Druckverhältnisse zu schaffen. Zentrifugalgeräte wie Lüfter verhalten sich entsprechend den Gesetzen der Zentrifugalkraft. Das bedeutet, dass die Lüfter den Druck und Durchfluss senken, während ihre Drehzahl sinkt. Dadurch wird die Leistungsaufnahme erheblich gesenkt.

Der PI-Regler des VLT® HVAC Basic Drive FC101 kann so eingesetzt werden, dass keine weiteren Regler nötig sind.

Abbildung 3.11 Variabler Luftvolumenstrom

Page 23

Frequency converter

Pressure signal

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure transmitter

Supply fan

Return fan

Temperature signal

Temperature transmitter

130BB451.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.1.14 Konstanter Luftvolumenstrom

Systeme für konstanten Luftvolumenstrom (KVS) sind zentrale Lüftungsanlagen, die in der Regel zur Belüftung großer Gemeinschaftsbereiche mit geringen Mengen temperierter Frischluft eingesetzt werden. Sie waren die Vorläufer der variablen Luftsysteme und sind dementsprechend auch in älteren, gewerblich genutzten Mehrzonengebäuden zu finden. Bei diesen Anlagen wird die Luft mithilfe von Klimageräten mit eingebautem Heizregister vorgeheizt. Viele dieser Anlagen werden auch zur Gebäudeklimatisierung eingesetzt und haben dementsprechend ein Kühlregister. Gebläsekonvektoren werden häufig verwendet, um die Heiz- und Kühlanforderungen in den einzelnen Zonen zu unterstützen.

3.1.15

Mit einem Frequenzumrichter sind erhebliche Energieeinsparungen bei gleichzeitiger angemessener Regelung des Gebäudes möglich. Temperatur- oder CO2-Sensoren können dabei als Istwertgeber für den Frequenzumrichter dienen. Ganz gleich, ob Temperatur, Luftqualität oder beides gesteuert werden soll – bei einem konstanten Luftvolumenstromsystem kann der Regelbetrieb den jeweiligen Verhältnissen im Gebäude angepasst werden. Je weniger Menschen sich im geregelten Bereich befinden, desto weniger Frischluft wird benötigt. Der CO2-Sensor registriert niedrigere Werte und sorgt entsprechend für eine Senkung der Drehzahl der Zuluftlüfter. Der Abluftventilator moduliert zur Aufrechterhaltung eines statischen Drucksollwerts oder einer festgelegten Differenz zwischen der Stromversorgung und Abluftströmen.

Die VLT®-Lösung

Bei der Temperaturregelung, die vorwiegend in Klimaanlagen verwendet wird, liegen unterschiedliche Kühlanforderungen vor, da sich sowohl die Außentemperatur als auch die Anzahl der Menschen im geregelten Bereich verändern. Wenn die Temperatur unter den Sollwert absinkt, kann der Versorgungslüfter die Drehzahl verringern. Der Rückführungslüfter moduliert zur Aufrechterhaltung eines statischen Drucksollwerts. Durch Reduzierung der Luftströmung wird auch die zur Beheizung oder Kühlung der Luft aufgewendete Energie verringert, was weitere Einsparungen zur Folge hat. Mehrere Funktionen des zur Nutzung im Heiz- und Klimatechnikbereich vorgesehenen Danfoss-Frequenzumrichters können zur Verbesserung der Leistung des CAVSystems verwendet werden. Ein Problem bei der Regelung eines Lüftungssystems ist schlechte Luftqualität. Die programmierbare Mindestfrequenz kann zur Aufrechterhaltung einer Mindestmenge an Zuluft unabhängig vom Ist- oder Sollwertsignal eingestellt werden. Der Frequenzumrichter beinhaltet auch einen PI-Regler, was eine Überwachung sowohl der Temperatur als auch der Luftqualität ermöglicht. Der Frequenzumrichter wird auch dann, wenn die Temperaturanforderungen erfüllt sind, für eine ausreichende Luftzufuhr sorgen, um auch die Anforderungen an die Luftqualität zu erfüllen. Der Regler ist in der Lage, zwei Istwertsignale zu überwachen und zu vergleichen. Dadurch kann mittels Steuerung des Abluftlüfters eine konstante Differenz zwischen Zu- und Abluft aufrechterhalten werden.

3 3

Abbildung 3.12 Konstanter Luftvolumenstrom

Page 24

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

CHILLER

Temperature Sensor

BASIN

Conderser Water pump

Supply

130BB453.10

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.16 Kühlturmgebläse

Frequenzumrichter können auch zum Ein- und Ausschalten des Lüfters nach Bedarf verwendet werden.

Kühlturmgebläse dienen zur Kühlung von Kondensatorwasser in wassergekühlten Kälteanlagen. Diese sind am effizientesten, wenn es um die Kaltwasserbereitung geht. Sie sind bis zu 20 % effizienter als luftgekühlte Anlagen. Je

nach den klimatischen Verhältnissen sind Kühltürme häufig die energiesparendste Methode zur Kühlung des Kondensatorwassers wassergekühlter Kühlanlagen. Die Kühlung erfolgt durch Verdunstung. Um die Oberfläche des Kondensatorwassers zu vergrößern, wird dieses in den Kühlturm gesprüht. Das Kühlturmgebläse führt Luft durch den Füllbereich und unterstützt damit die Verdunstung des Wassers. Durch die Verdunstung wird dem Wasser Energie entzogen, was eine Temperatursenkung bewirkt. Das gekühlte Wasser wird im

Mehrere Funktionen des zur Nutzung im Heiz- und Klimatechnikbereich vorgesehenen Danfoss-Frequenzumrichters können zur Verbesserung der Leistung von Kühlturmgebläsen verwendet werden. Wenn die Drehzahl der Kühlturmlüfter unter einen bestimmten Wert absinkt, haben die Lüfter nur noch geringen Einfluss auf die Kühlung des Wassers. Auch bei Verwendung eines Getriebes zur Frequenzregelung des Turmlüfters ist eine Mindestdrehzahl von 40 bis 50 % erforderlich sein. Die kundenseitig programmierbare Mindestfrequenz ermöglicht die Aufrechterhaltung der Mindestdrehzahl auch dann, wenn der Istwert oder der Drehzahlsollwert

eigentlich niedrigere Drehzahlen bewirken sollten. Kühlturmbecken aufgefangen, von wo es wieder in den Kondensator der Kühlanlage zurückgepumpt wird. Danach wiederholt sich der Kreislauf.

Als Standardfunktion stellt der Frequenzumrichter einen

Energiesparmodus bereit, der den Lüfter anhält, bis wieder

eine höhere Drehzahl erforderlich ist. Außerdem haben

3.1.17

Die VLT®-Lösung

einige Kühlturmlüfter unerwünschte Frequenzen, die zu

Schwingungen führen können. Diese Frequenzen lassen

Mit einem Frequenzumrichter können die Kühlturmlüfter auf die erforderliche Drehzahl zur Aufrechterhaltung der

sich durch Frequenzausblendung im Frequenzumrichter

leicht vermeiden.

Kondensatorwassertemperatur geregelt werden. Die

Abbildung 3.13 Kühlturmgebläse

Page 25

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

BASIN

Flow or pressure sensor

Condenser Water pump

Throttling valve

Supply

CHILLER

130BB452.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.1.18 Kondenswasserpumpen

Kondenswasserpumpen werden hauptsächlich zur Wasserzirkulation durch den Kondensatorteil wassergekühlter Kühlanlagen und den dazugehörigen Kühlturm eingesetzt. Das Kondenswasser nimmt die Wärme aus dem Kondensator in sich auf und gibt sie im Kühlturm wieder ab. Solche Systeme stellen die energiesparendste Lösung zur Kaltwasserbereitung dar - sie sind bis zu 20 % effizienter als luftgekühlte Anlagen.

3 3

3.1.19

Die VLT®-Lösung

Ein Frequenzumrichter kann als Ergänzung zu Kondenswasserpumpen eingesetzt werden, um das Drosselventil und/oder eine Trimmung der Pumpenlaufräder zu ersetzen.

Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters anstelle eines Drosselventils wird die Energie eingespart, die ansonsten durch das Ventil aufgenommen würde. Das Einsparpotenzial kann dabei mindestens 15-20 % betragen. Die Trimmung des Pumpenlaufrads lässt sich nicht rückgängig machen: Wenn sich daher die Bedingungen ändern und ein höherer Durchfluss erforderlich ist, muss das Laufrad ausgetauscht werden.

Abbildung 3.14 Kondenswasserpumpen

Page 26

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.20 Primärpumpen

Primärpumpen in einem Primär-/Hilfspumpsystem können zur Aufrechterhaltung einer konstanten Strömung durch Geräte eingesetzt werden, bei denen sich Betrieb und

Steuerung im Falle schwankender Strömungen schwierig gestalten. Das primäre/sekundäre Pumpsystem bietet eine Trennung von „primärem“ Produktionskreis und „sekundärem“ Verteilerkreis. Dadurch kann der Auslegungsdurchfluss z. B. in Kühlern konstant bleiben und die Geräte ordnungsgemäß arbeiten, während gleichzeitig die Strömung im restlichen System variieren kann.

Wenn die Verdampfer-Strömungsgeschwindigkeit in einem Kühler abnimmt, tritt bei dem zu kühlenden Wasser eine Überkühlung ein. Im Zuge davon versucht der Kühler, seine Kühlleistung zu verringern. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit weit genug oder zu schnell absinkt, kann der Kühler seine Last nicht schnell genug abwerfen und der Sicherheitsmechanismus des Kühlers schaltet den Kühler sicherheitshalber ab; ein manueller Reset ist notwendig. Dieser Fall tritt häufiger in großen Anlagen auf, besonders dann, wenn zwei oder mehr Kühler parallel geschaltet sind und eine Primär-/Sekundärpumpenfunktion nicht eingesetzt wird.

3.1.21

Je nach Größe des Systems und des Primärkreislaufs kann der Energieverbrauch des Primärkreislaufs sehr groß werden. Ein Frequenzumrichter kann als Ergänzung zum Primärsystem eingesetzt werden, um das Drosselventil und/oder eine Trimmung der Pumpenlaufräder zu ersetzen und auf

Die VLT®-Lösung

diese Weise die Betriebskosten zu senken. Zwei Regelver-

fahren sind dabei gebräuchlich:

Durchflussmesser

Da die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit bekannt

und konstant ist, kann am Auslass jedes Kühlers ein

Durchflussmesser installiert und zur direkten Steuerung der

Pumpe eingesetzt werden. Der eingebaute PI-Regler des

Frequenzumrichters hält stets die passende Strömungsge-

schwindigkeit aufrecht und gleicht den sich ändernden

Widerstand im Primärrohrkreislauf aus, wenn Kühler und

ihre Pumpen zu- und abgeschaltet werden.

Örtliche Drehzahlbestimmung

bei der der Bediener einfach die Ausgangsfrequenz

herabsetzt, bis der Auslegungsdurchfluss erreicht ist.

Das Benutzen eines Frequenzumrichters zur Senkung der

Pumpendrehzahl ähnelt sehr dem Trimmen der Pumpen-

laufräder, außer dass damit keine Arbeit verbunden ist und

der Pumpenwirkungsgrad höher bleibt. Man verringert

einfach die Pumpendrehzahl, bis der richtige Durchfluss

erreicht ist, und hält danach die entsprechende Drehzahl

konstant. Bei jedem Zuschalten des Kühlers arbeitet die

Pumpe mit dieser Drehzahl. Da der Primärkreislauf keine

Regelventile oder sonstigen Geräte hat, die die

Systemkurve beeinflussen könnten, und die durch Zu- und

Abschalten von Kühlern hervorgerufenen Schwankungen

im Regelfall geringfügig sind, ist eine solche konstante

Drehzahl angemessen. Für den Fall, dass die Strömungsge-

schwindigkeit im System später erhöht werden muss, kann

der Frequenzumrichter einfach die Pumpendrehzahl

erhöhen, sodass kein neues Pumpenlaufrad erforderlich ist.

Page 27

Frequency converter

CHILLER

Flowmeter

F F

130BB456.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3 3

Abbildung 3.15 Primärpumpen

Page 28

Frequency converter

CHILLER

130BB454.10

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.22 Hilfspumpen

Hilfspumpen in einem gekühlten Primär-/Sekundärwasserpumpsystem verteilen das gekühlte Wassern aus dem Primärproduktionskreislauf in die Lastbereiche. Das Primär-

Hilfspumpsystem dient zur hydraulischen Abkopplung eines Rohrkreislaufs vom anderen. In diesem Fall dient die Primärpumpe zur Aufrechterhaltung einer konstanten Strömung durch die Kühler und erlaubt gleichzeitig variierende Strömungswerte in den Hilfspumpen und somit eine bessere Steuerung und einen niedrigeren Energieverbrauch. Wenn kein Primär-/Sekundärkonzept eingesetzt und ein System mit variablem Volumen vorhanden ist, kann der Kühler für den Fall, dass die Strömungsgeschwindigkeit weit genug oder zu schnell absinkt, seine Last nicht schnell genug abgeben. Das hat zur Folge, dass die bei zu niedriger Verdampfertemperatur ansprechende Sicherheitsvorrichtung den Kühler abschaltet, worauf dieser durch einen manuellen Reset wieder aktiviert werden muss. Dieser Fall tritt häufiger in großen Anlagen ein, besonders dann, wenn zwei oder mehr Kühler parallel geschaltet sind.

3.1.23

Zwar hilft ein Primär-/Sekundärsystem mit Zwei-WegeVentilen, Energie zu sparen und Systemsteuerungsprobleme leichter zu bewältigen, aber

Die VLT®-Lösung

eine volle Nutzung des Einspar- und Steuerungspotenzials

ist erst durch die Ergänzung von Frequenzumrichtern

möglich.

Wenn die Sensoren an den richtigen Punkten angebracht

werden, sind die Pumpen mithilfe von Frequenzumrichtern

in der Lage, ihre Drehzahl zu variieren und sie der

Systemkurve statt der Pumpenkurve folgen zu lassen.

Auf diese Weise wird weniger Energie verschwendet.

Darüber hinaus werden die meisten Fälle von Überdruck,

dem 2-Wege-Ventile unterliegen können, vermieden.

Mit Erreichen der vorgegebenen Last schalten die 2-Wege-

Ventile ab. Dadurch erhöht sich der an der Last und am 2-

Wege-Ventil gemessene Differenzdruck. Mit Ansteigen

dieses Differenzdrucks verlangsamt sich die Pumpe, um

den Sollwert zu halten. Die Sollwertgröße wird durch

Summieren des Druckabfalls der Last und des Zwei-Wege-

Ventils unter Auslegungsbedingungen errechnet.

HINWEIS

Bitte beachten Sie, dass mehrere Pumpen im Parallel-

betrieb mit gleicher Drehzahl laufen müssen, um die

Energieeinsparung zu maximieren. Diese haben

entweder individuell zugeordnete Frequenzumrichter

oder nur einen Frequenzumrichter, der die Pumpen

parallel betreibt.

Abbildung 3.16 Hilfspumpen

Page 29

130BB892.10

100%

-100%

100%

Local reference scaled to Hz

Auto mode

Hand mode

LCP Hand on, oﬀ and auto on keys

Local

Remote

Reference

Ramp

P 4-10 Motor speed direction

To motor control

Reference handling Remote reference

P 4-14 Motor speed high limit [Hz]

P 4-12 Motor speed low limit [Hz]

P 3-4* Ramp 1 P 3-5* Ramp 2

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.2 Steuerungsaufbau

Auswahl von [0] Ohne Rückführung oder [1] Mit Rückführung in Parameter 1-00 Regelverfahren.

3.2.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung

Abbildung 3.17 Struktur ohne Rückführung

3 3

In der in Abbildung 3.17 dargestellten Konfiguration ist Parameter 1-00 Regelverfahren auf [0] Ohne Rückführung

eingestellt. Der Frequenzumrichter empfängt aus dem Sollwertsystem den resultierenden Sollwert oder den Ortsollwert. Er verarbeitet sie in der Rampen- und Drehzahlbegrenzung, bevor er sie an die Motorsteuerung sendet. Der Ausgang der Motorsteuerung wird dann durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.

Strombegrenzungen für PM-Motoren:

3.2.2 PM/EC+ Motorsteuerung

Das Danfoss EC+ Konzept ermöglicht den Betrieb von hocheffizienten PM-Motoren (Permanentmagnet-Motoren) in IEC-Standardbaugrößen mit Danfoss-Frequenzumrichtern. Das Inbetriebnahmeverfahren ist mit dem für Asynchronmotoren (Induktionsmotoren) bei Nutzung der DanfossVVC+ PM-Steuerungsstrategie vergleichbar.

Vorteile für Kunden:

Freie Wahl der Motortechnologie (Permanent-

•

magnet- oder Asynchronmotor).

Installation und Betrieb wie von Asynchron-

•

motoren bekannt.

Herstellerunabhängig bei Auswahl der System-

•

komponenten (z. B. Motoren)

Bester Systemwirkungsgrad durch Auswahl der

•

besten Komponenten.

Mögliche Nachrüstung in vorhandenen Anlagen.

•

Leistungsbereich: 45 kW (60 HP) (200 V), 0,37-90

•

kW (0,5–121 HP) (400 V), 90 kW (121 HP) (600 V)

3.2.3 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-

Der Frequenzumrichter kann manuell über das Bedienteil

vor Ort (LCP) oder aus der Ferne über Analog-/Digita-

leingänge oder serielle Schnittstellen betrieben werden.

Falls in Parameter 0-40 [Hand On]-LCP Taste,

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

Parameter 0-42 [Auto On]-LCP Taste gestattet, können Sie

den Frequenzumrichter mit den LCP-Tasten [Hand On] und

[Off/Reset] steuern. Alarme können mithilfe der [Off/Reset]-

Taste quittiert werden.

bei Asynchronmotoren und 0,37-22 kW (0,5–30 HP) (400 V) bei PM-Motoren.

Gegenwärtig nur bis 22 kW (30 HP) unterstützt.

•

LC-Filter werden in Verbindung mit PM-Motoren

•

nicht unterstützt.

Der Algorithmus für kinetischen Speicher wird bei

•

PM-Motoren nicht unterstützt.

Es wird nur eine komplette AMA des Statorwi-

•

derstands Rs im System unterstützt.

Keine Blockiererkennung (unterstützt ab Softwa-

•

reversion 2.80).

Betrieb (Auto On)

Page 30

Hand On

Oﬀ Reset

Auto On

130BB893.10

7-30 PI

Normal/Inverse

Control

Reference

Feedback

Scale to speed

P 4-10

Motor speed

direction

To motor control

130BB894.11

100%

-100%

100%

*[-1]

130BB895.10

Ref. signal

Desired ow

FB conversion

Ref.

Flow

FB signal

Flow

P 20-01

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Daraufhin vergleicht er diesen Istwert mit einem Sollwert

und erkennt ggf. eine Abweichung zwischen diesen beiden

Signalen. Zum Ausgleich dieser Abweichung passt er dann

die Drehzahl des Motors an.

Abbildung 3.18 LCP-Tasten

Beispiel: Eine Pumpanwendung, in der die Drehzahl der

Pumpe so geregelt werden muss, dass der statische Druck

in einer Leitung konstant bleibt. Der statische Druckwert Der Ortsollwert versetzt das Regelverfahren in eine

Regelung ohne Rückführung, die unabhängig von den Einstellungen in Parameter 1-00 Regelverfahren ist.

wird als Sollwert an den Frequenzumrichter übermittelt.

Ein statischer Drucksensor misst den tatsächlichen

statischen Druck in der Leitung und übermittelt diesen als

Istwertsignal an den Frequenzumrichter. Wenn das IstwertDer Ortsollwert wird bei einem Ausschalten wiederhergestellt.

signal größer ist als der Sollwert, wird der

Frequenzumrichter verlangsamt und verringert so den

Druck. In dem ähnlichen Fall, dass der Leitungsdruck

3.2.4 Regelungsstruktur (Regelung mit

Rückführung)

niedriger ist als der Sollwert, beschleunigt der Frequen-

zumrichter automatisch zur Erhöhung des von der Pumpe

gelieferten Drucks.

Der interne Regler macht den Frequenzumrichter zu einem Teil des geregelten Systems. Der Frequenzumrichter empfängt ein Istwertsignal von einem Sensor im System.

Abbildung 3.19 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung)

Auch wenn der Regler mit Rückführung des Frequenzumrichters oft bereits mit den Standardwerten eine zufrieden stellende Leistung erreicht, lässt sich die Regelung des Systems durch Optimierung einiger Parameter häufig noch verbessern.

3.2.5 Istwertumwandlung

In einigen Anwendungen kann die Umwandlung des Istwertsignals hilfreich sein. Zum Beispiel kann ein Drucksignal für eine Durchflussrückführung verwendet werden. Da die Quadratwurzel des Drucks proportional zum Durchfluss ist, ergibt die Quadratwurzel des Drucksignals einen zum Durchfluss proportionalen Wert. Siehe Abbildung 3.20.

Abbildung 3.20 Istwertsignal-Umwandlung

Page 31

Speed open loop

mode

Input command:

freeze reference

Process control

Scale to Hz

Scale to process unit

Remote reference/ setpoint

±200% Feedback handling

Remote reference in %

maxRefPCT

minRefPct

min-max ref

Freeze reference & increase/ decrease reference

±100%

Input commands:

Speed up/speed down

±200%

Relative reference = X+X*Y/100

±200%

External reference in %

±200%

Parameter choise: Reference resource 1,2,3

±100%

Preset reference

Input command: preset ref bit0, bit1, bit2

Relative scalling reference

Intern resource

Preset relative reference ±100%

Preset reference 0 ±100% Preset reference 1 ±100% Preset reference 2 ±100%

Preset reference 3 ±100% Preset reference 4 ±100% Preset reference 5 ±100%

Preset reference 6 ±100% Preset reference 7 ±100%

External resource 1

No function

Analog reference ±200 %

Local bus reference ±200 % Pulse input reference ±200 %

Pulse input reference ±200 %

External resource 2

No function Analog reference ±200 %

Local bus reference ±200 %

External resource 3 No function

Analog reference ±200 %

Local bus reference ±200 %

130BE842.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.2.6 Sollwertverarbeitung

Einzelheiten zum Betrieb ohne Rückführung und mit Rückführung.

3 3

Abbildung 3.21 Blockschaltbild mit Fernsollwert

Der Fernsollwert besteht aus:

•

Im Frequenzumrichter können bis zu 8 Festsollwerte programmiert werden. Sie können den aktiven Festsollwert mithilfe von Digitaleingängen oder dem seriellen Kommunikationsbus auswählen. Der Sollwert kann auch von extern kommen, für gewöhnlich von einem Analogeingang. Diese externe Quelle wird von einem der 3 Sollwertquellparameter (Parameter 3-15 Variabler Sollwert 1,

Parameter 3-16 Variabler Sollwert 2 und Parameter 3-17 Variabler Sollwert 3) ausgewählt. Alle

variablen Sollwerte sowie der Bus-Sollwert ergeben durch Addition den gesamten externen Sollwert. Der externe Sollwert, der Festsollwert oder die Summe aus beiden kann als aktiver Sollwert ausgewählt werden. Schließlich kann

Festsollwerten.

Externen Sollwerten (Analogeingängen und Sollwerten des Feldbusses).

Dem relativen Festsollwert.

Dem durch Rückführung geregelten Sollwert.

dieser Sollwert mithilfe von Parameter 3-14 Relativer Festsollwert skaliert werden.

Der skalierte Sollwert wird wie folgt berechnet:

Sollwert = X  + X × 

Mit X als externem Sollwert ist der Festsollwert oder die

100

Summe aus den beiden und Y Parameter 3-14 Relativer Festsollwert in [%].

Wenn Y, Parameter 3-14 Relativer Festsollwert, auf 0 % eingestellt ist, wird der Sollwert nicht von der Skalierung beeinflusst.

Page 32

110%

100%

90 %

70 %

60 %

50 %

40 %

30 %

20 %

10 % 0

out

[%]

fsw[kHz]

130BC217.10

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

104 oF

113 oF

122

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC219.10

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.2.7 Optimierung des PID-Reglers

Nachdem der Regler mit Rückführung des Frequenzumrichters eingestellt worden ist, sollte seine Leistung getestet werden. Häufig kann seine Leistung unter

Verwendung der Werkseinstellungen von

Parameter 20-93 PI-Proportionalverstärkung und Parameter 20-94 PID Integrationszeit akzeptabel sein.

Manchmal kann es jedoch hilfreich sein, diese Parameterwerte zu optimieren, um ein schnelleres Ansprechen des Systems zu ermöglichen, gleichzeitig jedoch Übersteuern der Drehzahl zu kontrollieren.

3.2.8 Manuelle PI-Anpassung

1. Starten Sie den Motor.

2. Stellen Sie Parameter 20-93 PI-Proportionalver- stärkung auf 0,3 ein, und erhöhen Sie den Wert, bis das Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu erzielen.

3. Reduzieren Sie die PI-Proportionalverstärkung, bis sich das Istwertsignal stabilisiert.

4. Reduzieren Sie die Proportionalverstärkung um 40–60 %.

5. Stellen Sie Parameter 20-94 PID Integrationszeit auf 20 Sek. ein, und reduzieren Sie den Wert, bis das Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/ stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu erzielen.

6. Erhöhen Sie die PI-Integrationszeit, bis sich das Istwertsignal stabilisiert.

7. Erhöhen Sie die Integrationszeit um 15–50 %.

Abbildung 3.22 0,25–0,75 kW (0,34–1,0 HP), 200 V, Baugröße H1, IP20

Abbildung 3.23 0,37–1,5 kW (0,5–2,0 HP), 400 V, Baugröße H1, IP20

Betriebsbedingungen

3.3

Der Frequenzumrichter wurde zur Erfüllung der Norm IEC/EN 60068-2-3, EN 50178 9.4.2.2 bei 50 °C (122 °F) entwickelt.

Der über 24 Stunden gemessene Durchschnittswert für die Umgebungstemperatur muss mindestens 5 °C (41 °F) unter der maximal zulässigen Umgebungstemperatur liegen.

Abbildung 3.24 2,2 kW (3,0 HP), 200 V, Baugröße H2, IP20

Betreiben Sie den Frequenzumrichter bei hoher Umgebungstemperatur, müssen Sie den Dauerausgangsstrom reduzieren.

Page 33

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC220.11

104 oF

113 oF

122

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC221.10

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110 %

out

[%]

104 oF

113 oF

122 oF

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC223.10

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC224.10

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3 3

Abbildung 3.25 2,2–4,0 kW (3,0–5,4 HP), 400 V, Baugröße H2, IP20

Abbildung 3.26 3,7 kW (5,0 HP), 200 V, Baugröße H3, IP20

Abbildung 3.28 5,5–7,5 kW (7,4–10 HP), 200 V, Baugröße H4, IP20

Abbildung 3.29 11–15 kW (15–20 HP), 400 V, Baugröße H4, IP20

Abbildung 3.27 5,5–7,5 kW (7,4–10 HP), 400 V, Baugröße H3, IP20

Abbildung 3.30 11 kW (15 HP), 200 V, Baugröße H5, IP20

Page 34

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC226.10

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

100

110

out

[%]

[

kHz

]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

130BC229.10

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

out

[%]

fsw [kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Abbildung 3.31 18,5–22 kW (25–30 HP), 400 V, Baugröße H5, IP20

Abbildung 3.32 15–18,5 kW (20–25 HP), 200 V, Baugröße H6, IP20

Abbildung 3.34 45 kW (60 HP), 400 V, Baugröße H6, IP20

Abbildung 3.35 22–30 kW (30–40 HP), 600 V, Baugröße H6, IP20

Abbildung 3.36 22–30 kW (30–40 HP), 200 V, Baugröße H7,

Abbildung 3.33 30–37 kW (40–50 HP), 400 V, Baugröße H6,

IP20

Page 35

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

100

110

out

[%]

[kHz]

20 %

2 4 6 8 10 12

40 %

60 %

80 %

40oC

100 %

110 %

130BC235.10

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

100

110

130BC236.10

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

130BC237.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3 3

Abbildung 3.37 55–75 kW (74–100 HP), 400 V, Baugröße H7, IP20

Abbildung 3.38 45–55 kW (60–74 HP), 600 V, Baugröße H7, IP20

Abbildung 3.40 90 kW (120 HP), 400 V, Baugröße H8, IP20

Abbildung 3.41 75–90 kW (100–120 HP), 600 V, Baugröße H8, IP20

Abbildung 3.42 2,2–3 kW (3,0–4,0 HP), 600 V, Baugröße H9,

Abbildung 3.39 37–45 kW (50–60 HP), 200 V, Baugröße H8,

IP20

Page 36

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

out

[%]

[kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC255.10

fsw[kHz]

20 10

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

out

[%]

130BC256.10

130BD012.10

70%

80%

90%

I [%]

out

60%

100%

110%

2 84106

50 C

50%

40%

30%

20%

10%

40 C

12 14 16

fsw[kHz]

Iout [%]

sw [kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

130BC240.10

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Abbildung 3.43 5,5–7,5 kW (7,4–10 HP), 600 V, Baugröße H9, IP20

Abbildung 3.44 11–15 kW (15–20 HP), 600 V, Baugröße H10, IP20

Abbildung 3.46 5,5–7,5 kW (7,4–10 HP), 400 V, Baugröße I3, IP54

Abbildung 3.47 11–18,5 kW (15–25 HP), 400 V, Baugröße I4, IP54

Abbildung 3.45 0,75–4,0 kW (1,0–5,4 HP), 400 V, Baugröße I2, IP54

Abbildung 3.48 22–30 kW (30–40 HP), 400 V, Baugröße I6, IP54

Page 37

Iout [%]

sw [kHz]

2 4 6 8 10 12

100

110

130BC241.10

Iout [%]

sw [kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

Iout [%]

sw [kHz]

2 4 6 8 10 12

40oC

100

110

130BC243.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

Wenn der Motor oder das vom Motor angetriebene Gerät – z. B. ein Lüfter – bei bestimmten Frequenzen laut ist oder vibriert, konfigurieren Sie die folgenden Parameter oder Parametergruppen, um die Störgeräusche oder Vibrationen zu reduzieren bzw. zu beseitigen.

Abbildung 3.49 37 kW (50 HP), 400 V, Baugröße I6, IP54

Störgeräusche von Frequenzumrichtern haben drei Ursachen:

Parametergruppe 4-6* Drehz.ausblendung.

•

Sie müssen Parameter 14-03 Übermodulation auf

•

[0] Aus einstellen.

Schaltmodus und Taktfrequenz in Parameter-

•

gruppe 14-0* IGBT-Ansteuerung.

Parameter 1-64 Resonanzdämpfung.

•

Zwischenkreisdrosseln.

•

Eingebaute Kühllüfter.

•

EMV-Filterdrossel.

•

3 3

Abbildung 3.50 45–55 kW (60–74 HP), 400 V, Baugröße I7, IP54

Baugröße

Pegel [dBA]

H1 43,6 H2 50,2 H3 53,8 H4 64 H5 63,7 H6 71,5 H7 67,5 (75 kW (100 HP) 71,5 dB) H8 73,5 H9 60

H10 62,9

I2 50,2 I3 54 I4 67,4 I6 70 I7 62 I8 65,6

Tabelle 3.3 Die typischen, im Abstand von 1 m (3,28 ft) zum Frequenzumrichter gemessenen Werte

1) Die Werte werden unter dem Hintergrund von 35 dBA Geräuschen gemessen und der Lüfter läuft mit voller Drehzahl.

Der Frequenzumrichter ist gemäß den angegebenen Normen geprüft (Tabelle 3.4).

Abbildung 3.51 75–90 kW (100–120 HP), 400 V, Baugröße I8, IP54

Der Frequenzumrichter entspricht den Anforderungen für Geräte zur Wandmontage, sowie bei Montage an Maschinengestellen oder in Schaltschränken.

IEC/EN 60068-2-6 Schwingung (sinusförmig) - 1970 IEC/EN 60068-2-64 Schwingung, Breitbandrauschen

(digital geregelt)

Tabelle 3.4 Normen

Page 38

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Ein Frequenzumrichter besteht aus vielen mechanischen und elektronischen Komponenten. Alle reagieren mehr oder weniger empfindlich auf Umwelteinflüsse.

Übermäßige Mengen Staub finden sich häufig an Schaltschränken und vorhandenen elektrischen Installationen. Ein Anzeichen für aggressive Schwebegase sind Schwarzverfärbungen von Kupferstäben und Kabelenden bei vorhandenen Installationen.

VORSICHT

INSTALLATIONSUMGEBUNGEN

Installieren Sie den Frequenzumrichter nicht in Umgebungen, deren Atmosphäre Aerosol-Flüssigkeiten, Partikel oder Gase enthält, welche die elektronischen Bauteile beeinflussen oder beschädigen können. Wenn die erforderlichen Schutzmaßnahmen nicht getroffen werden, erhöht sich das Risiko von Ausfällen, die zu Sach- und Personenschäden führen können.

Flüssigkeiten können sich schwebend in der Luft befinden und im Frequenzumrichter kondensieren. Dadurch können Bauteile und Metallteile korrodieren. Dampf, Öl und Salzwasser können ebenfalls zur Korrosion von Bauteilen und Metallteilen führen. Für solche Umgebungen empfehlen sich Geräte gemäß Schutzart IP54. Als zusätzlichen Schutz können Sie optional beschichtete Leiterplatten bestellen (gehört bei einigen Leistungsgrößen zum Standard).

3.4 Allgemeine EMV-Aspekte

3.4.1 Übersicht über EMV-Emissionen

Frequenzumrichter (und andere elektrische Geräte) erzeugen elektronische oder magnetische Felder, die in ihrer Umgebung Störungen verursachen können. Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) dieser Effekte ist von den Leistungs- und Oberschwingungseigenschaften der Geräte abhängig.

Die unkontrollierte Wechselwirkung zwischen elektrischen Geräten in einer Anlage kann die Kompatibilität und den zuverlässigen Betrieb beeinträchtigen. Störungen äußern sich in Netzoberschwingungsverzerrung, elektrostatischen Entladungen, schnellen Spannungsänderungen oder hochfrequenten Störspannungen bzw. Störfeldern. Elektrische Geräte erzeugen Störungen und sind zugleich den Störungen von anderen Quellen ausgesetzt.

Schwebende Partikel, wie z. B. Staub, können zu mechanisch, elektrisch oder thermisch bedingten Ausfällen des Frequenzumrichters führen. Eine Staubschicht um den Ventilator des Frequenzumrichters ist ein typisches Anzeichen für einen hohen Grad an Schwebepartikeln. In staubiger Umgebung sind Geräte gemäß Schutzart IP54 oder ein zusätzlicher Schaltschrank für Geräte der Schutzart IP20/Typ 1 zu empfehlen.

In Umgebungen mit hohen Temperaturen und viel Feuchtigkeit lösen korrosionsfördernde Gase, z. B. Schwefel, Stickstoff und Chlorgemische, chemische Prozesse aus, die sich auf die Bauteile des Frequenzumrichters auswirken.

Derartige chemische Reaktionen können die elektronischen Bauteile sehr schnell in Mitleidenschaft ziehen und zerstören. In solchen Umgebungen empfiehlt es sich, die Geräte in einen extern belüfteten Schaltschrank einzubauen, sodass die aggressiven Gase vom Frequenzumrichter ferngehalten werden. Als zusätzlichen Schutz in solchen Bereichen können Sie optional beschichtete Leiterplatten bestellen.

Vor der Installation des Frequenzumrichters muss die Umgebungsluft auf Flüssigkeiten, Stäube und Gase geprüft werden. Dies kann z. B. geschehen, indem man in der jeweiligen Umgebung bereits vorhandene Installationen näher in Augenschein nimmt. Typische Anzeichen für schädliche Aerosol-Flüssigkeiten sind an Metallteilen haftendes Wasser oder Öl oder Korrosionsbildung an Metallteilen.

Schalttransienten treten in der Regel im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz auf. Durch die Luft übertragene Störungen des Frequenzumrichtersystems im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz werden durch den Wechselrichter, das Motorkabel und den Motor erzeugt. Wie in Abbildung 3.52 gezeigt, werden durch kapazitive Ströme des Motorkabels, in Verbindung mit hohem dU/dt der Motorspannung, Ableitströme erzeugt. Die Verwendung eines abgeschirmten Motorkabels erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 3.52), 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 gemäß Abbildung 3.52.

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. Verdrillte Abschirmungsenden 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 abgeschirmte Kabel für Relais, Steuer-

Page 39

175ZA062.12

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

leitung, Signalschnittstelle oder Bremse verwendet werden. In einigen Situationen ist zum Vermeiden von Stromschleifen jedoch eine Unterbrechung der Abschirmung notwendig.

In den Fällen, in denen die Montage der Abschirmung über eine Montageplatte für den Frequenzumrichter vorgesehen ist, muss diese Montageplatte aus Metall gefertigt sein, da die Ableitströme zum Gerät zurückgeführt werden müssen. Außerdem muss durch die Montageschrauben stets ein guter elektrischer Kontakt von der Montageplatte zur Gehäusemasse des Frequenzumrichters gewährleistet sein.

Beim Einsatz ungeschirmter Leitungen werden einige Emissionsanforderungen nicht erfüllt. Die meisten 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 Bremskabel so kurz wie möglich halten. Sie dürfen Steuerund Buskabel nicht gemeinsam mit Anschlusskabeln für Motor und Bremse verlegen. Funkstörungen von mehr als 50 MHz (in der Luft) werden insbesondere von der Regelelektronik erzeugt.

3 3

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

Abbildung 3.52 Erzeugung von Ableitströmen

Page 40

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.4.2 Emissionsanforderungen

Die EMV-Produktnorm für Frequenzumrichter definiert 4

Umgebung

Kategorien (C1, C2, C3 und C4) mit festgelegten Anforderungen für Störaussendung und Störfestigkeit. Tabelle 3.5 enthält die Definitionen der 4 Kategorien und die entspre-

chende Klassifizierung aus EN 55011.

EN/IEC

61800-3

Kategorie

In der ersten Umgebung (Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich sowie Kleinbetriebe) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V. In der ersten Umgebung (Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich sowie Kleinbetriebe) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V, die weder steckerfertig noch beweglich sind und von Fachkräften installiert und in Betrieb genommen werden müssen. In der zweiten Umgebung (Industriebereich) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V. In der zweiten Umgebung (Industriebereich) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung gleich oder über 1000 V oder einem Nennstrom gleich oder über 400 A oder vorgesehen für den Einsatz in komplexen Systemen.

Definition

Entsprechende

Störaussen-

dungsklasse in

EN 55011

Klasse B

Klasse A Gruppe 1

Klasse A Gruppe 2

Keine Begrenzung. Erstellen Sie einen EMV-Plan.

Erste Umgebung (Wohnung und Büro) Zweite Umgebung (Industriebereich)

Tabelle 3.6 Zusammenhang zwischen der Fachgrundnorm Störungsaussendung und EN 55011

Fachgrundnorm

Störungsaussendung

Fachgrundnorm EN/IEC 61000-6-3 für Wohnbereich, Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe.

Fachgrundnorm EN/IEC 61000-6-4 für Industriebereiche.

Entsprechende

Störaussen-

dungsklasse in

EN 55011

Klasse B

Klasse A Gruppe 1

Tabelle 3.5 Zusammenhang zwischen IEC 61800-3 und EN 55011

Wenn die Fachgrundnorm (leitungsgeführte) Störungsaussendung zugrunde gelegt wird, müssen die Frequenzumrichter die Grenzwerte in Tabelle 3.6 einhalten.

Page 41

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.4.3 Prüfergebnisse EMV-Emission

Die folgenden Ergebnisse wurden unter Verwendung eines Systems mit Frequenzumrichter, abgeschirmter Steuerleitung, Steuerkasten mit Potenziometer und geschirmtem Motorkabel erzielt.

EMV-

Filtertyp

Industriebereich

EN 55011

EN/IEC

61800-3

H4-EMV-Filter (EN55011 A1, EN/IEC61800-3 C2)

0,25–11 kW (0,34–15 HP) 3 x 200–240 V IP20 0,37–22 kW (0,5–30 HP) 3 x 380–480 V IP20

H2-EMV-Filter (EN 55011 A2, EN/IEC 61800-3 C3)

15–45 kW (20–60 HP) 3 x 200–240 V IP20 30–90 kW (40–120 HP) 3 x 380–480 V IP20 0,75–18,5 kW (1–25 HP) 3 x 380–480 V IP54 22–90 kW (30–120 HP) 3 x 380–480 V IP54

H3-EMV-Filter (EN55011 A1/B, EN/IEC 61800-3 C2/C1)

15–45 kW (20–60 HP) 3 x 200–240 V IP20 30–90 kW (40–120 HP) 3 x 380–480 V IP20

Leitungsgeführte Störaussendung. Maximale Länge des geschirmten

Kabels [m (ft)]

Klasse B

Klasse A Gruppe 2

Industriebereich

Kategorie C3

Zweite Umgebung

Industriegebiet

Ohne

externen

Filter

– – 25 (82) 50 (164) – 20 (66) Ja Ja – Nein

25 (82) – – – – – Nein – Nein –

25 (82) – – – – – Ja – – –

25 (82) – – – – – Nein – Nein –

– – 50 (164) – 20 (66) – Ja – Nein –

Mit

externem

Filter

Klasse A Gruppe 1

Industriebereich

Kategorie C2

Erste Umgebung

Wohnungen und Büros

Ohne

externen

Filter

Mit

externem

Filter

Wohnbereich,

Geschäfts- und

Gewerbereich sowie

Kleinbetriebe

Kategorie C1

Erste Umgebung

Wohnungen und Büros

Ohne

externen

Filter

Mit

externem

Filter

Wohnungen und Büros

Abgestrahlte Störaussendung

Klasse A Gruppe 1

Industriebereich

Kategorie C2

Erste Umgebung

Ohne

externen

Filter

Mit

externem

Filter

Klasse B

Wohnbereich,

Geschäfts- und

Gewerbereich sowie

Kleinbetriebe

Kategorie C1

Erste Umgebung

Wohnungen und Büros

Ohne

externen

Filter

Mit

externem

Filter

3 3

Page 42

175HA034.10

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

EMV-

Filtertyp

Industriebereich

0,75–18,5 kW (1–25 HP)

3 x 380–480 V IP54 22–90 kW (30–120 HP) 3 x 380–480 V IP54

Tabelle 3.7 Prüfergebnisse EMV-Emission

3.4.4 Übersicht über

Leitungsgeführte Störaussendung. Maximale Länge des geschirmten

Kabels [m (ft)]

– – 25 (82) – 10 (33) – Ja – – –

– – 25 (82) – 10 (33) – Ja – Nein –

Oberschwingungsemission

Abgestrahlte Störaussendung

Die Spannungsverzerrung in der Netzversorgungsspannung hängt von der Größe der Oberschwingungsströme multipliziert mit der internen Netzimpedanz der

Ein Frequenzumrichter nimmt vom Netz einen nicht sinusförmigen Strom auf, der den Eingangsstrom I

eff

erhöht. Nicht sinusförmige Ströme werden mit einer Fourier-Analyse in Sinusströme verschiedener Frequenz, d.

betreffenden Frequenz ab. Die gesamte Spannungsverzerrung THDv wird aus den einzelnen Spannungsoberschwingungen nach folgender Formel berechnet:

h. in verschiedene Oberwellenströme In mit einer Grundfrequenz von 50 Hz, zerlegt:

Hz 50 250 350

THD % = U

(UN% von U)

2 5

 + U

 + ... + U

3.4.5 Oberschwingungsemissionsanforderungen

Tabelle 3.8 Oberschwingungsströme

Die Oberschwingungen tragen nicht direkt zur Leistungsaufnahme bei; sie erhöhen jedoch die Wärmeverluste bei der Installation (Transformator, Leitungen). Bei Anlagen mit einem relativ hohen Anteil an Gleichrichterlasten ist es daher wichtig, die Oberwellenströme auf einem niedrigen Pegel zu halten, um eine Überlast des Transformators und zu hohe Temperaturen in den Kabeln zu vermeiden.

An das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossene Anlagen und Geräte

Optionen Definition

IEC/EN 61000-3-2 Klasse A bei Dreiphasengeräten (bei

Profigeräten nur bis zu 1 kW (1,3 HP) Gesamtleistung). IEC/EN 61000-3-12 Geräte mit 16–75 A und profes-

sionell genutzte Geräte ab 1 kW (1,3 HP) bis 16 A Phasenstrom.

Tabelle 3.9 Angeschlossenes Gerät

Abbildung 3.53 Zwischenkreisspulen

3.4.6 Prüfergebnisse für Oberschwingungsströme (Emission)

Leistungsgrößen bis PK75 in T4 und P3K7 in T2

HINWEIS

Oberschwingungsströme können eventuell Kommunikationsgeräte stören, die an denselben Transformator

entsprechend IEC/EN 61000-3-2 Klasse A. Leistungsgrößen von P1K1 und bis zu P18K in T2 und bis zu P90K in T4 gemäß IEC/EN 61000-3-12, Tabelle 4.

angeschlossen sind, oder Resonanzen bei Blindstromkompensationsanlagen verursachen.

Um die Netzrückwirkung gering zu halten, sind Frequenzumrichter bereits serienmäßig mit Drosseln im Zwischenkreis ausgestattet. So wird der Eingangsstrom I

eff

normalerweise um 40 % reduziert.

Page 43

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Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

Istwert 0,25–11 kW (0,34–15 HP), IP20, 200 V

32,6 16,6 8,0 6,0

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

40 25 15 10

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD Istwert 0,25– 11 kW (0,34– 15 HP), 200 V

39 41,4

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

48 46

Tabelle 3.10 Oberschwingungsstrom 0,25-11 kW (0,34–15 HP), 200 V

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

Istwert 0,37–22 kW (0,5–30 HP), IP20, 380–480 V

36,7 20,8 7,6 6,4

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

40 25 15 10

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD Istwert 0,37–22 kW (0,5–30 HP), 380–480 V

44,4 40,8

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

48 46

Tabelle 3.11 Oberschwingungsstrom 0,37-22 kW (0,5–30 HP), 380–480 V

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

Istwert 30–90 kW (40–120 HP), IP20, 380–480 V

36,7 13,8 6,9 4,2

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

40 25 15 10

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD Istwert 30–90 kW (40–120 HP), 380–480 V

40,6 28,8

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

48 46

Tabelle 3.12 Oberschwingungsstrom 30–90 kW (40–120 HP), 380–480 V

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

Istwert 2,2–15 kW (3,0–20 HP), IP20, 525–600 V

48 25 7 5

(typisch)

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD Istwert 2,2–15 kW (3,0–20 HP), 525–600 V

55 27

(typisch)

Tabelle 3.13 Oberschwingungsstrom 2,2–15 kW (3,0–20 HP), 525–600 V

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

Istwert 18,5–90 kW (25–120 HP), IP20, 525–600 V

48,8 24,7 6,3 5

(typisch)

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD Istwert 18,5–90 kW (25–120 HP), 525–600 V

55,7 25,3

(typisch)

3 3

Tabelle 3.14 Oberschwingungsstrom 18,5–90 kW (25–120 HP), 525–600 V

Page 44

Einführung in VLT® HVAC Dri...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Istwert 22–90 kW (30–120 HP), IP54, 400 V (typisch)

Grenze für R

≥120

sce

Istwert 22–90 kW (30–120 HP), IP54 400 V (typisch) Grenze für R

≥120

sce

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

36,3 14 7 4,3

40 25 15 10

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD

40,1 27,1

48 46

Istwert 15–45 kW (20–60 HP), IP20, 200 V (typisch) Grenze für R

≥120

sce

Istwert 15–45 kW (20–60 HP), 200 V (typisch) Grenze für R

≥120

sce

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

26,7 9,7 7,7 5

40 25 15 10

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD

30,3 27,6

48 46

Tabelle 3.17 Oberschwingungsstrom 15–45 kW (20–60 HP),

Tabelle 3.15 Oberschwingungsstrom 22–90 kW (30–120 HP),

200 V

400 V

vorausgesetzt, die Kurzschlussleistung der Netzversorgung

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I1 (%)

Istwert 0,75–18,5 kW (1,0–25 HP), IP54, 380-480 V

36,7 20,8 7,6 6,4

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

40 25 15 10

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

(%)

THDi PWHD Istwert 0,75–18,5 kW (1,0–25 HP), IP54, 380–480 V

44,4 40,8

(typisch) Grenze für R

≥120

sce

48 46

Tabelle 3.16 Oberschwingungsstrom 0,75–18,5 kW (1–25 HP), 380–480 V

Ssc ist größer oder gleich:

= 3 × R

SCE

 × U

Netz

 × I

 =  3 × 120 × 400 × I

equ

an der Schnittstelle zwischen der Benutzerversorgung und der öffentlichen Versorgung (R

) beträgt.

sce

Der Installateur oder Gerätenutzer hat, gegebenenfalls durch Rücksprache mit dem Netzbetreiber, sicherzustellen, dass das Gerät an eine Netzversorgungmit einer Kurzschlussleistung Ssc gleich oder größer obigen Angaben angeschlossen wird. Andere Leistungsgrößen dürfen Sie nur nach Absprache mit dem Betreiber des Verteilernetzes an das öffentliche Stromversorgungsnetz anschließen.

Übereinstimmung mit verschiedenen SystemebenenRichtlinien: Die in Tabelle 3.10 bis Tabelle 3.17 vorhandenen Daten zu Oberwellenströmen entsprechen IEC/EN 61000-3-12 mit Bezug zur Produktnorm der Antriebssysteme. Sie können als Grundlage zur Berechnung der Einflüsse der Oberwellenströme auf das Stromversorgungssystem und zur Dokumentation der Übereinstimmung mit den relevanten regionalen Richtlinien verwendet werden: IEEE 519 -1992; G5/4.

3.4.7 Störfestigkeitsanforderungen

Die Störfestigkeitsanforderungen für Frequenzumrichter sind abhängig von der Installationsumgebung. In Industriebereichen sind die Anforderungen höher als in Wohn- oder Bürobereichen. Alle Danfoss-Frequenzumrichter erfüllen die Störfestigkeitsanforderungen in Industriebereichen und dementsprechend auch die niedrigeren Anforderungen in Wohn- und Bürobereichen.

Page 45

SMPS

130BB896.10

130BB901.10

1324

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

3.5 Galvanische Trennung (PELV)

PELV bietet Schutz durch Kleinspannung. Ein Schutz gegen elektrischen Schlag gilt als gewährleistet, wenn die Stromversorgung vom Typ PELV (Schutzkleinspannung – Protective Extra Low Voltage) ist und die Installation gemäß den örtlichen bzw. nationalen Vorschriften für PELVVersorgungen ausgeführt wurde.

Alle Steuer- und Relaisklemmen 01-03/04-06 entsprechen PELV (Schutzkleinspannung – Protective Extra Low Voltage) (gilt nicht bei geerdetem Dreieck-Netz über 440 V).

Die galvanische (sichere) Trennung wird erreicht, indem die Anforderungen für höhere Isolierung erfüllt und die entsprechenden Kriech-/Luftstrecken beachtet werden. Diese Anforderungen sind in der Norm EN 61800-5-1 beschrieben.

Die Bauteile, die die elektrische Trennung wie beschrieben bilden, erfüllen ebenfalls die Anforderungen für höhere Isolierung und der entsprechenden Tests gemäß Beschreibung in EN 61800-5-1. Die galvanische PELV-Trennung kann in Abbildung 3.55 gezeigt werden.

30–90 kW (40–120 HP)

3 3

1 Stromversorgung (Schaltnetzteil) einschließlich Signal-

trennung der Zwischenkreisspannung UDC

2 IGBT-Ansteuerkarte zur Ansteuerung der IGBTs (Triggertrans-

formatoren/Optokoppler) 3 Stromwandler 4 Interne Schonungsladung, EMV- und Temperaturmess-

schaltkreise 5 Ausgangsrelais a Steuerkartenklemmen

Abbildung 3.55 Galvanische Trennung

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

0,25–22 kW (0,34–30 HP)

1 Stromversorgung (Schaltnetzteil) 2 Optokoppler, Kommunikation zwischen AOC und BOC 3 Ausgangsrelais a Steuerkartenklemmen

Abbildung 3.54 Galvanische Trennung

Die funktionale galvanische Trennung (siehe Abbildung 3.54) ist für die RS-485-Standard-Busschnittstelle vorgesehen.

VORSICHT

INSTALLATION IN GROSSER HÖHENLAGE

Bei Höhen über 2000 m (6500 ft) wenden Sie sich bezüglich der PELV (Schutzkleinspannung – Protective extra low voltage) an Danfoss.

3.6 Erdableitstrom

WARNUNG

ENTLADEZEIT

Das Berühren spannungsführender Teile – auch nach der Trennung vom Netz – ist lebensgefährlich. Stellen Sie ebenfalls sicher, dass andere Spannungseingänge, wie DC-Zwischenkreiskopplung, sowie der Motoranschluss für kinetischen Speicher getrennt worden sind. Lassen Sie vor dem Berühren elektrischer Bauteile mindestens die in Tabelle 2.1 angegebene Zeit verstreichen. Eine kürzere Wartezeit ist nur zulässig, wenn auf dem Typenschild für das jeweilige Gerät angegeben.

Page 46

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

Einführung in VLT® HVAC Dri...

WARNUNG

GEFAHR DURCH ABLEITSTRÖME

Die Ableitströme überschreiten 3,5 mA. Eine nicht vorschriftsgemäße Erdung des Frequenzumrichters kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen!

Lassen Sie die ordnungsgemäße Erdung der

•

Geräte durch einen zertifizierten Elektroinstallateur überprüfen.

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

•

Die Last treibt den Motor an (bei einer konstanten Ausgangsfrequenz vom Frequenzumrichter), d. h. die Last erzeugt Energie.

Während der Verzögerung (Rampe Ab) ist die Reibung bei hohem Trägheitsmoment niedrig und die Rampenzeit zu kurz, um die Energie als Verlustleistung im Frequenzumrichter, Motor oder in der Anlage abzugeben.

Eine falsche Einstellung beim Schlupfausgleich kann eine höhere Zwischenkreisspannung (Parameter 1-62 Schlupfausgleich) hervorrufen.

WARNUNG

FEHLERSTROMSCHUTZSCHALTER

Dieses Produkt kann einen Gleichstrom im Schutzleiter verursachen. Wird zum Schutz bei direktem oder indirektem Berühren ein Fehlerstromschutzschalter (Residual Current Device, RCD) verwendet, darf nur der Typ B auf der Versorgungsseite des Produkts eingesetzt werden. Realisieren Sie andernfalls eine weitere Schutzmaßnahme, beispielsweise eine Trennung von der Arbeitsumgebung durch doppelte oder verstärkte Isolation oder eine Isolation des Versorgungssystems mittels Transformator. Siehe auch Anwendungshinweis Schutz gegen elektrische Gefahren. Die Schutzerdung des Frequenzumrichters und die Verwendung von Fehlerstromschutzschaltern müssen immer den einschlägigen Vorschriften entsprechen.

Die Bedieneinheit versucht die Rampe zu kompensieren, wenn Parameter 2-17 Überspannungssteuerung aktiviert ist. Der Frequenzumrichter wird nach Erreichen eines bestimmten Spannungsniveaus abgeschaltet, um die Transistoren und die Zwischenkreiskondensatoren zu schützen.

Netzausfall

Während eines Netzausfalls läuft der Frequenzumrichter weiter, bis die Spannung des Zwischenkreises unter den minimalen Stopppegel abfällt – normalerweise 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters. Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall und die aktuelle Motorbelastung bestimmen, wie lange der Frequenzumrichter im Freilauf ausläuft.

3.7 Extreme Betriebszustände

Kurzschluss (Motorphase – Phase)

Eine Strommessung in jeder der drei Motorphasen oder im DC-Zwischenkreis schützt den Frequenzumrichter gegen Kurzschlüsse. Ein Kurzschluss zwischen zwei Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im Wechselrichter. Der Frequenzumrichter wird einzeln abgeschaltet, sobald sein Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16 Abschaltb- lockierung) überschreitet. Um den Frequenzumrichter gegen Kurzschluss bei Zwischenkreiskopplung und an den Bremswiderstandsklemmen zu schützen, Kapitel 8.3.1 Sicherungen und Trennschalter.

Schalten am Ausgang

Das Schalten am Ausgang, zwischen Motor und Frequenzumrichter, ist zulässig. Der Frequenzumrichter kann durch Schaltvorgänge am Ausgang in keiner Weise beschädigt werden. 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:

3.7.1 Thermischer Motorschutz (ETR)

Danfoss verwendet den ETR, um den Motor vor Überhitzung zu schützen. Dies ist eine elektronische Funktion, die ein Bimetallrelais basierend auf internen Messungen simuliert. Die Kennlinie wird in Abbildung 3.56 gezeigt.

Abbildung 3.56 Thermischer Motorschutz

Page 47

AUS

EIN

<800 Ω >2,9 kΩ

12 20 55

27 29 42 45 50 53 54

DIGI EIN

61 68 69

COMM. GND

+24 V

0/4-20 mA A AUS / DIG AUS

COM A EIN

COM DIG EIN

10 V/20 mA EIN

10 V AUS

BUSABSCHLUSS

AUS EIN

130BB898.10

Einführung in VLT® HVAC Dri... Projektierungshandbuch

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.

Es ist klar, dass ETR bei niedriger Drehzahl durch die geringere Kühlung des Motors bei niedrigerer Wärmeentwicklung abschaltet. So wird der Motor auch in niedrigen Drehzahlbereichen vor Überhitzung geschützt. Die ETRFunktion berechnet die Motortemperatur anhand der Istwerte von Strom und Drehzahl.

3.7.2 Thermistoreingänge

Der Thermistorabschaltwert muss > 3 kΩ betragen.

Integrieren Sie zum Wicklungsschutz einen Thermistor (PTC-Sensor) im Motor.

Der Motorschutz kann über eine Reihe von Verfahren realisiert werden:

PTC-Sensor in Motorwicklungen.

•

Mechanischer Thermoschalter (Klixon-Schalter).

•

Elektronisches Thermorelais (ETR).

•

Beispiel mit Digitaleingang und 10-V-Stromversorgung

Der Frequenzumrichter schaltet sich ab, wenn die Motortemperatur zu hoch ist. Parametereinstellung: Stellen Sie Parameter 1-90 Thermischer Motorschutz auf [2] Thermistor Abschalt. ein. Stellen Sie Parameter 1-93 Thermistoranschluss auf [6] Digitaleingang 29 ein.

3 3

Abbildung 3.57 Abschaltung aufgrund von zu hoher Motortemperatur

Abbildung 3.58 Digitaleingang/10-V-Stromversorgung

Beispiel mit Analogeingang und 10-V-Stromversorgung

Page 48

12 20 55

27 29 42 45 50 53 54

DIGI EIN

61 68 69

COMM. GND

+24 V

0/4-20 mA A AUS / DIG AUS

COM A EIN

COM DIG EIN

10 V/20 mA EIN

10 V AUS

BUSABSCHLUSS

AUS EIN

130BB897.10

<3,0 kΩ

>2,9 kΩ

AUS

EIN

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VLT® HVAC Basic Drive FC 101

HINWEIS

Stellen Sie Analogeingang 54 nicht als Sollwertquelle ein.

Abbildung 3.59 Analogeingang/10-V-Stromversorgung

Eingang

Versorgungs-

spannung [V]

Digital 10

Analog 10

Grenzwert

Abschaltwerte [Ω]

<800⇒2,9 k <800⇒2,9 k

Tabelle 3.18 Versorgungsspannung

HINWEIS

Stellen Sie sicher, dass die gewählte Versorgungsspannung der Spezifikation des benutzten Thermistorelements entspricht.

ETR ist aktiviert in Parameter 1-90 Thermischer Motorschutz.

Page 49

F C - P T H

130BB899.10

X S A B CX X X X

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 302221 23 272524 26 28 29 31 373635343332 38 39

X0 D

X X X

Auswahl und Bestellung Projektierungshandbuch

4 Auswahl und Bestellung

4.1 Typencode

Ein Typencode definiert die spezifische Konfiguration des VLT® HVAC Basic DriveFC101-Frequenzumrichters. Verwenden Sie Abbildung 4.1 zur Erstellung eines Typencode-Strings für die gewünschte Konfiguration.

Abbildung 4.1 Typencode

Beschreibung Position Mögliche Auswahl

Produktgruppe und FC-Serie 1–6 FC101 Nennleistung 7–10 0,25–90 kW (0,34–120 HP) (PK25-P90K) Phasenzahl 11 3 Phasen (T)

T2: 200-240 V AC

Netzspannung 11–12

Gehäuse 13–15

EMV-Filter 16–17

Bremse 18 X: Kein Bremschopper integriert

Display 19

Beschichtung der Platine 20

Netzoption 21 X: Keine Netzoption Anpassung 22 X: Keine Anpassung Anpassung 23 X: Keine Anpassung Softwareversion 24–27 SXXXX: Aktuelle Version - Standard-Software Software-Sprache 28 X: Standard A-Optionen 29–30 AX: Keine A-Optionen B-Optionen 31–32 BX: Keine B-Optionen C0-Optionen MCO 33–34 CX: Keine C-Optionen C1-Optionen 35 X: Keine C1-Optionen Software für die C-Option 36–37 XX: Keine Optionen D-Optionen 38–39 DX: Keine D0-Optionen

T4: 380–480 V AC T6: 525-600 V AC E20: IP20/Chassis P20: IP 20/Chassis mit Rückwand E5A: IP54 P5A: IP54 mit Rückwand H1: EMV-Filter, Klasse A1/B H2: EMV-Filter, Klasse A2 H3: EMV-Filter, Klasse A1/B (reduzierte Kabellänge) H4: EMV-Filter, Klasse A1

A: Alphanumerische LCP-Bedieneinheit X: Ohne LCP-Bedienteil X: Keine beschichtete Platine C: Beschichtete Platine

4 4

Tabelle 4.1 Typencodebeschreibung

Page 50

130BB775.12

Status

Main Menu

Quick Menu

Com.

Status

Main Menu

Quick Menu

Hand

O

Reset

Auto

Alarm

Warn.

Com.

Alarm

Warn.

Hand

O

Reset

Auto

On On

130BB776.11

R1.5 +_ 0.5

62.5 +_ 0.2

86 +_ 0.2

Status

Main

Quick Menu

Com.

Alarm

Warn.

Hand

O

Reset

Auto

Auswahl und Bestellung

4.2 Optionen und Zubehör

4.2.1 Bedieneinheit (LCP)

Bestellnummer Beschreibung

132B0200 LCP für alle IP20-Einheiten

Tabelle 4.2 Bestellnummer des LCP

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Gehäuse IP55, vorderseitig montiert Maximale Kabellänge zur Einheit 3 m (10 ft) Standardmäßige Kommunikations-

RS485

schnittstelle

Tabelle 4.3 Technische Daten des LCP-Bedienteils

4.2.2 LCP-Montage an der Vorderseite des

Bedienteils

Schritt 1

Bringen Sie die Dichtung am LCP an.

1 Abschaltung des Bedienteils. Wanddicke 1-3 mm (0,04–

0,12 in) 2 Schaltschrank 3 Dichtung 4 LCP

Abbildung 4.2 Dichtung anbringen

Abbildung 4.3 LCP auf Bedienteil platzieren (vorderseitig montiert)

Schritt 2

Platzieren Sie das LCP auf dem Bedienteil. Für Abmessungen der Öffnung siehe Abbildung 4.3.

Schritt 3

Platzieren Sie die Klammer an der Rückseite des LCP, und schieben Sie sie anschließend nach unten. Ziehen Sie die Schrauben fest, und schließen Sie das weibliche Ende des Kabels am LCP an.

Page 51

130BB777.10

130BB778.10

130BB902.12

Alarm

Warn.

Hand

Reset

Auto

Status

Quick Menu

Main Menu

Auswahl und Bestellung Projektierungshandbuch

4.2.3 Gehäuseabdeckung IP21/NEMA Typ 1

IP21/NEMA Typ 1 ist ein optionales, für IP20-Geräte verfügbares Gehäuseelement. Wenn der Gehäusesatz verwendet wird, wird die IP20Einheit aufgerüstet, um dem Gehäuse IP21/NEMA Typ 1 zu entsprechen.

Abbildung 4.4 Klammer an LCP platzieren

Schritt 4

Schließen Sie das Kabel an den Frequenzumrichter an.

4 4

Abbildung 4.5 Kabel anschließen

HINWEIS

Abbildung 4.6 H1–H5 (Siehe Daten in Tabelle 4.4)

Verwenden Sie die mitgelieferten Gewindeschneidschrauben, um den Stecker mit dem Frequenzumrichter zu verbinden. Das Anzugsdrehmoment beträgt 1,3 Nm (11,5 in-lb).

Page 52

130BB903.10

Auswahl und Bestellung

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Abbildung 4.7 Abmessungen (Siehe Daten in Tabelle 4.4)

Baugröß

H1 IP20

H2 IP20 2,2 (3,0)

H3 IP20 3,7 (5,0)

H4 IP20

H5 IP20 11 (15)

H6 IP20

H7 IP20

H8 IP20

H9 IP20 – –

H10 IP20 – –

IP-

Klasse

3x200–240 V

[kW (HP)]

0,25–1,5

(0,34–2,0)

5,5-7,5

(7,4–10)

15–18,5 (20–25)

22–30

(30–40)

37–45

(50–60)

Leistungs-

3x380–480 V

[kW (HP)]

0,37–1,5 (0,5–2,0)

2,2-4,0

(3,0–5,4)

5,5-7,5

(7,4–10)

11–15

(15–20)

18,5–22

(25–30)

30–45

(40–60)

55–75

(74–100)

90 (120)

IP21-

Höhe

[mm (in)] A

3x525–600 V

[kW (HP)]

– 293 (11,5) 81 (3,2) 173 (6,8) 132B0212 132B0222

– 322 (12,7) 96 (3,8) 195 (7,7) 132B0213 132B0223

– 346 (13,6) 106 (4,2) 210 (8,3) 132B0214 132B0224

– 374 (14,7) 141 (5,6) 245 (9,6) 132B0215 132B0225

– 418 (16,5) 161 (6,3) 260 (10,2) 132B0216 132B0226

18,5–30

(25–40)

37–55

(50–74)

75–90

(100–120)

2,2–7,5

(3,0–10)

11–15

(15–20)

663 (26,1) 260 (10,2) 242 (9,5) 132B0217 132B0217

807 (31,8) 329 (13,0) 335 (13,2) 132B0218 132B0218

943 (37,1) 390 (15,3) 335 (13,2) 132B0219 132B0219

372 (14,6) 130 (5,1) 205 (8,1) 132B0220 132B0220

475 (18,7) 165 (6,5) 249 (9,8) 132B0221 132B0221

Breite

[mm (in)] B

Tiefe

[mm (in)] C

Bausatz –

Bestell-

nummer

NEMA Typ

1-Satz

Bestell-

nummer

Tabelle 4.4 Gehäusesatz - Spezifikationen

Page 53

130BB793.10

99 99

Auswahl und Bestellung Projektierungshandbuch

4.2.4 Abschirmblech

Verwenden Sie das Abschirmblech für eine EMV-gerechte Installation.

Abbildung 4.8 zeigt das Abschirmblech der Baugröße H3.

Abbildung 4.8 Abschirmblech

Leistung [kW(HP)] Abschirmblech

Baugröße IP-Klasse 3 x 200–240 V 3 x 380–480 V 3x525–600 V

H1 IP20 0,25–1,5 (0,33–2,0) 0,37–1,5 (0,5–2,0) – 132B0202 H2 IP20 2,2 (3,0) 2,2–4 (3,0–5,4) – 132B0202 H3 IP20 3,7 (5,0) 5,5–7,5 (7,5–10) – 132B0204 H4 IP20 5,5–7,5 (7,5–10) 11–15 (15–20) – 132B0205 H5 IP20 11 (15) 18,5–22 (25–30) – 130B0205 H6 IP20 15–18,5 (20–25) 30 (40) 18,5–30 (25–40) 132B0207 H6 IP20 – 37–45 (50–60) – 132B0242 H7 IP20 22–30 (30–40) 55 (75) 37–55 (50–75) 132B0208 H7 IP20 – 75 (100) – 132B0243 H8 IP20 37-45 (50–60) 90 (125) 75–90 (100–125) 132B0209

4 4

Bestellnummern

Tabelle 4.5 Abschirmblech - Spezifikationen

HINWEIS

Bei Baugrößen vom Typ H9 und H10 sind die Abschirmbleche im Beutel mit Zubehör enthalten.

Page 54

Auswahl und Bestellung

4.3 Bestellnummern

4.3.1 Optionen und Zubehör

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Baugröße

Beschreibung

LCP LCPEinbausatz (IP55) mit 3 m (9,8 ft) Kabel LCP 31-zu-RJ 45Umrüstsatz LCPEinbausatz (IP55) ohne 3 m (9,8 ft) Kabel Abschirmblec h IP21-Option 132B0212 132B0213 132B0214 132B0215 132B0216 132B0217 132B0218 132B0219 Nema Typ 1Satz

Netzspan

nung

(200-240

V AC)

T4 (380–

480 V AC)

T6 (525–

600 V AC)

132B0200

[kW (HP)]H2[kW (HP)]H3[kW (HP)]H4[kW (HP)]H5[kW (HP)]

0,25–1,5

(0,33–2,0)

0,37–1,5

(0,5–2,0)

132B0202 132B0202 132B0204 132B0205 132B0205 132B0207 132B0242 132B0208 132B0243 132B0209

132B0222 132B0223 132B0224 132B0225 132B0226 132B0217 132B0218 132B0219

2,2 (3,0) 3,7 (5,0)

2,2–4,0

(3,0–5,4)

– – – – –

5,5–7,5

(7,5–10)

5,5–7,5

(7,5–10)

11–15

(15–20)

11 (15)

18,5–22

(25–30)

132B0201

132B0203

132B0206

[kW (HP)]

15–18,5 (20–25)

30 (40)

18,5–30 (25–40)

–

37–45

(50–60)

–

[kW (HP)]

22–30

(30–40)

55 (75) 75 (100) 90 (125)

37–55

(50–75)

–

[kW (HP)]

37–45

(50–60)

75–90

(100–125)

Tabelle 4.6 Optionen und Zubehör

1) Bei IP20-Einheiten ist das LCP erhältlich. Bei IP54-Einheiten ist das LCP in der Standardkonfiguration enthalten und am Frequenzumrichter montiert.

Page 55

Auswahl und Bestellung Projektierungshandbuch

4.3.2 Oberschwingungsfilter

3x380–480 V 50 Hz

[kW

(30)

(40)

(50)

(60)

(74)

[kW

(30)

(40)

(50)

(60)

(74)

Frequenzum-

richter Dauer-

Eingangsstrom

[A]

41,5 4 4 130B1397 130B1239

57 4 3 130B1398 130B1240

70 4 3 130B1442 130B1247

84 3 3 130B1442 130B1247

103 3 5 130B1444 130B1249

140 3 4 130B1445 130B1250

176 3 4 130B1445 130B1250

Frequenzum-

richter Dauer-

Eingangsstrom

[A]

41,5 4 6 130B1274 130B1111

57 4 6 130B1275 130B1176

70 4 9 130B1291 130B1201

84 3 9 130B1291 130B1201

103 3 9 130B1292 130B1204

140 3 8 130B1294 130B1213

176 3 8 130B1294 130B1213

Standard-

Taktfrequenz

[kHz]

3x380–480 V 50 Hz

Standard-

Taktfrequenz

[kHz]

Leistung

(HP)]

(100)

(120)

Tabelle 4.7 AHF-Filter (5 % Oberschwingungsverzerrung)

Leistung

(HP)]

(100)

(120)

THDiPegel

[%]

THDiPegel

[%]

Bestell-

nummer

Filter

IP00

Bestell-

nummer

Filter

IP00

Artikel-

nummer

Filter

IP20

Artikel-

nummer

Filter

IP20

3x440-480 V 60 Hz

[kW

(30)

(40)

(50)

(60)

(74)

[kW

(30)

(40)

(50)

(60)

(74)

Frequenzum-

richter Dauer-

Eingangsstrom

[A]

34,6 4 3 130B1792 130B1757

49 4 3 130B1793 130B1758

61 4 3 130B1794 130B1759

73 3 4 130B1795 130B1760

89 3 4 130B1796 130B1761

121 3 5 130B1797 130B1762

143 3 5 130B1798 130B1763

Frequenzum-

richter Dauer-

Eingangsstrom

[A]

34,6 4 6 130B1775 130B1487

49 4 8 130B1776 130B1488

61 4 7 130B1777 130B1491

73 3 9 130B1778 130B1492

89 3 8 130B1779 130B1493

121 3 9 130B1780 130B1494

143 3 10 130B1781 130B1495

Standard-

Taktfrequenz

[kHz]

3x440-480 V 60 Hz

Standard-

Taktfrequenz

[kHz]

Leistung

(HP)]

(100)

(120)

Tabelle 4.9 AHF-Filter (5 % Oberschwingungsverzerrung)

Leistung

(HP)]

(100)

(120)

THDiPegel

[%]

THDiPegel

[%]

Bestell-

nummer

Filter

IP00

Bestell-

nummer

Filter

IP00

Artikel-

nummer

Filter

IP20

4 4

Artikel-

nummer

Filter

IP20

Tabelle 4.8 AHF-Filter (10 % Oberschwingungsverzerrung)

Tabelle 4.10 AHF-Filter (10 % Oberschwingungsverzerrung)

Page 56

130BC247.10

Auswahl und Bestellung

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

4.3.3 Externer EMV-Filter

Mit in Tabelle 4.11 aufgelisteten externen Filtern ist eine maximale Länge der abgeschirmten Kabel von 50 m (164 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C2 (EN 55011 A1) oder 20 m (65,6 ft) gemäß EN/IEC 61800-3 C1 (EN 55011 B) möglich.

Leistung [kW (HP)]

Größe 380-480 V

0,37–2,2

(0,5–3,0)

3,0–7,5

(4,0–10)

11–15

(15–20)

18,5–22

(25–30)

Tabelle 4.11 EMV-Filter - Details

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

FN3258-7-45 190 40 70 160 180 20 4,5 1 10,6 M5 20 31

FN3258-16-45 250 45 70 220 235 25 4,5 1 10,6 M5 22,5 31

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

Drehmoment

[Nm (in-lb)]

0,7–0,8

(6,2–7,1)

0,7–0,8

(6,2–7,1)

1,9–2,2

(16,8–19,5)

1,9–2,2

(16,8–19,5)

Gewicht [kg (lb)] -Bestellnummer

0,5

(1,1)

0,8

(1,8)

1,2

(2,6)

1,4

(3,1)

132B0244

132B0245

132B0246

132B0247

Abbildung 4.9 EMV-Filter - Abmessungen

Page 57

L1 L2 L3

3-phase power input

+10 V DC

0-10 V DC-

50 (+10 V OUT)

54 (A IN)

53 (A IN)

55 (COM A IN/OUT)

0/4-20 mA

42 0/4-20 mA A OUT / D OUT

45 0/4-20 mA A OUT / D OUT

18 (D IN)

19 (D IN)

27 (D IN/OUT)

29 (D IN/OUT)

12 (+24 V OUT)

24 V (NPN)

20 (COM D IN)

O V (PNP)

24 V (NPN) O V (PNP)

Bus ter.

RS485 Interface

RS485

(N RS485) 69

(P RS485) 68

(Com RS485 ) 61

(PNP)-Source (NPN)-Sink

ON=Terminated

OFF=Unterminated

1 2

240 V AC 3 A

Not present on all power sizes

Do not connect shield to 61

relay 1

relay 2

UDC+

UDC-

Motor

U V

130BD467.12

240 V AC 3 A

Installation Projektierungshandbuch

5 Installation

5.1 Elektrische Installation

5 5

Abbildung 5.1 Anschlussdiagramm des Grundgeräts

HINWEIS

Folgende Einheiten können nicht an UDC- und UDC+ angeschlossen werden:

•

Befolgen Sie stets die nationalen und lokalen Vorschriften zum Leitungsquerschnitt und zur Umgebungstemperatur. Kupferleiter erforderlich. 75 °C (167 °F) werden empfohlen.

IP20, 380–480 V, 30–90 kW (40–125 HP)

IP20, 200–240 V, 15–45 kW (20–60 HP)

IP20, 525–600 V, 2,2–90 kW (3,0–125 hp)

IP54, 380–480 V, 22–90 kW (30–125 HP)

Page 58

Installation

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Leistung [kW (HP)] Drehmoment [Nm (in-lb)]

Baugröße IP-Klasse 3 x 200–240 V 3 x 380–480 V Netz Motor

H1 IP20

0,25–1,5

(0,33–2,0)

0,37–1,5 (0,5–2,0)

0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0)

Gleich-

stromanschl

uss

Steuer-

klemmen

Masse Relais

H2 IP20 2,2 (3,0) 2,2–4,0 (3,0–5,0) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) H3 IP20 3,7 (5,0) 5,5–7,5 (7,5–10) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) H4 IP20 5,5–7,5 (7,5–10) 11–15 (15–20) 1,2 (11) 1,2 (11) 1,2 (11) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) H5 IP20 11 (15) 18,5–22 (25–30) 1,2 (11) 1,2 (11) 1,2 (11) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) H6 IP20 15–18,5 (20–25) 30–45 (40–60) 4,5 (40) 4,5 (40) – 0,5 (4,0) 3 (27) 0,5 (4,0)

H7 IP20 22–30 (30–40) 55 (70) 10 (89) 10 (89) – 0,5 (4,0) 3 (27) 0,5 (4,0) H7 IP20 – 75 (100) 14 (124) 14 (124) – 0,5 (4,0) 3 (27) 0,5 (4,0) H8 IP20 37–45 (50–60) 90 (125)

24 (212)1)24 (212)

– 0,5 (4,0) 3 (27) 0,5 (4,0)

Tabelle 5.1 Anzugsdrehmomente für die Baugrößen H1-H8, 3 x 200-240 V und 3 x 380-480 V

Leistung [kW (HP)] Drehmoment [Nm (in-lb)]

Baugröße IP-Klasse 3 x 380–480 V Netz Motor

I2 IP54

0,75–4,0 (1,0–5,0)

0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0)

Gleichstrom-

anschluss

Steuer-

klemmen

Masse Relais

I3 IP54 5,5–7,5 (7,5–10) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) I4 IP54 11–18,5 (15–25) 1,4 (12) 0,8 (7,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) 0,8 (7,0) 0,5 (4,0) I6 IP54 22–37 (30–50) 4,5 (40) 4,5 (40) – 0,5 (4,0) 3 (27) 0,6 (5,0) I7 IP54 45–55 (60–70) 10 (89) 10 (89) – 0,5 (4,0) 3 (27) 0,6 (5,0)

I8 IP54 75–90 (100–125)

14 (124)/24

(212)

14 (124)/24

(212)

– 0,5 (4,0) 3 (27) 0,6 (5,0)

Tabelle 5.2 Anzugsdrehmomente für die Baugrößen I2-I8

Leistung [kW (HP)] Drehmoment [Nm (in-lb)]

Baugröße IP-Klasse 3x525–600 V Netz Motor

H9 IP20 2,2–7,5 (3,0–10) 1,8 (16) 1,8 (16)

H10 IP20 11–15 (15–20) 1,8 (16) 1,8 (16)

Gleichstrom-

anschluss

Nicht

empfohlen

Steuer-

klemmen

Masse Relais

0,5 (4,0) 3 (27) 0,6 (5,0)

H6 IP20 18,5–30 (25–40) 4,5 (40) 4,5 (40) – 0,5 (4,0) 3 (27) 0,5 (4,0) H7 IP20 37–55 (50–70) 10 (89) 10 (89) – 0,5 (4,0) 3 (27) 0,5 (4,0)

H8 IP20 75–90 (100–125)

14 (124)/24

(212)

14 (124)/24

(212)

– 0,5 (4,0) 3 (27) 0,5 (4,0)

Tabelle 5.3 Anzugsdrehmomente für die Baugrößen H6-H10, 3 x 525-600 V

1) Kabelabmessungen >95 mm

2) Kabelabmessungen ≤95 mm

Page 59

130BB634.10

Motor

-DC +DC

MAINS

Installation Projektierungshandbuch

5.1.1 Netz- und Motoranschluss

Der Frequenzumrichter kann alle dreiphasigen StandardAsynchronmotoren betreiben. Angaben zum maximalen Kabelquerschnitt finden Sie unter Kapitel 8.4 Allgemeine technische Daten.

Verwenden Sie ein abgeschirmtes Motorkabel, um

•

die Vorgaben zur EMV-Emission zu erfüllen. Verbinden Sie dieses Kabel mit dem Abschirmblech und dem Motor.

Das Motorkabel muss möglichst kurz sein, um das

•

Geräuschniveau und Ableitströme auf ein Minimum zu beschränken.

Weitere Informationen zur Montage des

•

Abschirmblechs finden Sie unter FC101 Anleitung zur Montage des Abschirmblechs.

Siehe auch EMV-gerechte Installation im

•

Kapitel 5.1.2 EMV-gerechte elektrische Installation.

Einzelheiten zum Anschließen des Frequenzum-

•

richters an Netz und Motor finden Sie im Kapitel Anschließen an Netz und Motor in der Kurzan-

leitung VLT

HVAC Basic Drive FC101.

Relais und Klemmen bei den Baugrößen H1-H5

5 5

1 Netz 2 Masse 3 Motor 4 Relais

Abbildung 5.2 Baugrößen H1–H5 IP20, 200–240 V, 0,25–11 kW (0,33–15 HP) IP20, 380–480 V, 0,37–22 kW (0,5–30 HP)

Page 60

L1 91 / L2 92 / L3 93

U 96 / V 97 / W 98

03 02 01

06 05 04

130BB762.10

130BB763.10

Installation

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Relais und Klemmen bei Baugröße H6

Relais und Klemmen bei Baugröße H7

1 Netz 2 Motor 3 Masse 4 Relais

Abbildung 5.3 Baugröße H6 IP20, 380–480 V, 30–45 kW (40–60 HP) IP20, 200–240 V, 15–18,5 kW (20–25 HP) IP20, 525–600 V, 22–30 kW (30–40 HP)

1 Netz 2 Relais 3 Masse 4 Motor

Abbildung 5.4 Baugröße H7 IP20, 380–480 V, 55–75 kW (70–100 HP) IP20, 200–240 V, 22–30 kW (30–40 HP) IP20, 525–600 V, 45–55 kW (60–70 HP)

Page 61

130BB764.10

91 L1

MOTOR

U V W

130BT302.12

130BA725.10

Installation Projektierungshandbuch

Relais und Klemmen bei Baugröße H8

1 Netz 2 Relais 3 Masse 4 Motor

Stellen Sie sicher, dass die Netzkabel der Baugröße H9 richtig angeschlossen sind. Einzelnheiten finden Sie im

Kapitel Anschluss an Netz und Motor in der VLT® HVAC Basic Drive FC101-Kurzanleitung. Verwenden Sie die in Kapitel 5.1.1 Allgemeines zur elektrischen Installation

beschriebenen Anzugsdrehmomente.

Relais und Klemmen bei Baugröße H10

5 5

Abbildung 5.5 Baugröße H8 IP20, 380–480 V, 90 kW (125 HP) IP20, 200–240 V, 37–45 kW (50–60 HP) IP20, 525–600 V, 75–90 kW (100–125 HP)

Netz- und Motoranschluss bei Baugröße H9

Abbildung 5.7 Baugröße H10 IP20, 600 V, 11–15 kW (15–20 HP)

Abbildung 5.6 Motoranschluss bei Baugröße H9 IP20, 600 V, 2,2–7,5 kW (3–10 HP)

Page 62

130BC299.10

130BC201.10

Installation

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Baugröße I2

Baugröße I3

1 RS485 2 Netz 3 Masse 4 Kabelschellen

1 RS485 2 Netz 3 Masse 4 Kabelschellen 5 Motor 6 UDC 7 Relais 8 I/O

Abbildung 5.8 Baugröße I2 IP54, 380–480 V, 0,75–4 kW (1,1–5,0 HP)

5 Motor 6 UDC 7 Relais 8 I/O

Abbildung 5.9 Baugröße I3 IP54, 380–480 V, 5,5–7,5 kW (7,5–10 HP)

Page 63

130BD011.10

130BC203.10

130BT326.10

130BT325.10

Installation Projektierungshandbuch

Baugröße I4

1 RS485 2 Netz 3 Masse 4 Kabelschellen 5 Motor 6 UDC 7 Relais 8 I/O

Baugröße I6

5 5

Abbildung 5.12 Netzanschluss bei Baugrößen I6 IP54, 380–480 V, 22–37 kW (30–50 HP)

Abbildung 5.10 Baugröße I4 IP54, 380–480 V, 0,75–4 kW (1,0–5,0 HP)

Abbildung 5.11 IP54 Baugrößen I2, I3, I4

Abbildung 5.13 Motoranschluss bei Baugröße I6 IP54, 380–480 V, 22–37 kW (30–50 HP)

Page 64

311

130BA215.10

RELAY 1

RELAY 2

9

6

03 02 01

90 05 04

91 L1

92 L2

93 L3

96 U

97 V

98 W

88 DC-

89 DC+

81 R-

8 R+

130BA248.10

Installation

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

5.1.2 EMV-gerechte elektrische Installation

Beachten Sie die folgenden Empfehlungen, um eine EMVgerechte elektrische Installation zu gewährleisten.

Verwenden Sie nur abgeschirmte Motorkabel und

•

abgeschirmte Steuerleitungen.

Verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden

•

mit Masse.

Vermeiden Sie die Installation mit verdrillten

•

Abschirmungsenden (Pigtails), die hochfrequente

Abbildung 5.14 Relais bei Baugröße I6 IP54, 380–480 V, 22–37 kW (30–50 HP)

Abschirmungseffekte reduzieren. Verwenden Sie stattdessen die mitgelieferten Kabelschellen.

Es muss stets ein guter elektrischer Kontakt von

•

der Montageplatte durch die Montageschrauben zum Metallgehäuse des Frequenzumrichters gewährleistet sein.

Verwenden Sie Sternscheiben und galvanisch

•

leitfähige Montageplatten.

Verwenden Sie in den Schaltschränken keine

•

nicht-abgeschirmten Motorkabel.

Baugrößen I7, I8

Abbildung 5.15 Baugrößen I7, I8 IP54, 380–480 V, 45–55 kW (60–70 HP) IP54, 380–480 V, 75–90 kW (100–125 HP)

Page 65

min. 16 mm

Potentialausgleichskabel

Steuerkabel

Alle Kabeleinführungen

in einer Seite des Bedienteils

Erdungsschiene

Kabelmantel abisoliert

Ausgangsschütz usw.

Motorkabel

Motor, 3 Phasen und

SPS usw.

Schaltschrank

Netzversorgung

min. 200 mm zwischen Steuerkabel, Netzkabel und zwischen Netz-/ Motorkabel

SPS

Schutzerdung

Verstärkte Schutzerdung

130BB761.10

Installation Projektierungshandbuch

5 5

Abbildung 5.16 EMV-gerechte elektrische Installation

HINWEIS

Bei Installationen in Nordamerika müssen Sie statt abgeschirmten Kabeln Installationsrohre aus Metall verwenden.

Page 66

130BF892.10

12 20 55

181927 29 42 54

45 50 53

DIGI IN

61 68 69

COMM. GND

+24 V

GND

10 V OUT

10 V/20 mA IN

0/4-20 mA A OUT/DIG OUT

BUS TER.

OFF ON

DIGI IN

0/4-20 mA A OUT/DIG OUT

10 V/20 mA IN

Installation

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

5.1.3 Steuerklemmen

Ziehen Sie die VLT® HVAC Basic Drive FC101-Kurzanleitung heran und stellen Sie sicher, dass die Klemmenabdeckung korrekt abgenommen wurde.

Abbildung 5.17 zeigt alle Steuerklemmen des Frequenzumrichters. Durch Anlegen eines Startbefehls (Klemme 18), dem Anschließen von Klemme 12-27 und einem Analogsollwert (Klemme 53 oder 54 und 55) wird der Frequenzumrichter in den Betriebszustand versetzt.

Der Digitaleingangsmodus von Klemme 18, 19 und 27 wird in Parameter 5-00 Arbeitsweise der Digitaleingänge (Standardwert PNP) aktiviert. Der Digitaleingangsmodus von Klemme 29 wird in Parameter 5-03 Digitaleingang 29 Funktion (Standardwert PNP) aktiviert.

Abbildung 5.17 Steuerklemmen

Page 67

Com.

1-20 Motor Power

[5] 0.37kW - 0.5HP

Setup 1

AB1

131415

109876

432

Sta

tus

ain

enu

uick

enu

Hand

enu

Off

Reset

Auto

Alarm

Warn.

Programmieren Projektierungshandbuch

6 Programmieren

6.1 Einführung

Sie können den Frequenzumrichter mit dem LCP, mit einem PC über den RS485-Anschluss programmieren. Dazu müssen Sie die MCT 10 Konfigurationssoftware installieren. Weitere Informationen über die Software finden Sie unter Kapitel 1.5 Zusätzliche Materialien.

6.2 LCP Bedienteil

Das LCP ist in 4 funktionelle Gruppen unterteilt.

A. Display

B. Menütaste

C. Navigationstasten und Anzeigeleuchten

D. Bedientasten mit Anzeigeleuchten

1 Nummer und Name des Parameters. 2 Parameterwert.

Die Satznummer zeigt den aktiven Parametersatz und den Programm-Satz an. Stimmen der aktive Satz und ProgrammSatz überein, wird nur diese Satznummer gezeigt

(Werkseinstellung). Bei unterschiedlichem aktiven Satz und Programm-Satz zeigt das Display beide Satznummern (Satz

12) an. Die blinkende Zahl kennzeichnet den editierbaren Parametersatz. Die Motorlaufrichtung erscheint unten links im Display

durch einen kleinen Pfeil, der nach rechts oder links zeigt. Das Dreieck zeigt an, ob sich das LCP in der Statusanzeige,

im Quick-Menü oder im Hauptmenü befindet.

Tabelle 6.1 Legende zu Abbildung 6.1, Teil I

B. Menütaste

Drücken Sie die Taste [Menu], um zwischen Status, QuickMenü oder Hauptmenü zu wählen.

C. Navigationstasten und Anzeigeleuchten

6 Verbindungs-LED: Blinkt bei aktiver Buskommunikation.

Grüne LED/On (An): Das Steuerteil funktioniert

ordnungsgemäß. 8 Gelbe LED/Warn. (Warnung): Zeigt eine Warnung an. 9 Blinkende rote LED/Alarm: Zeigt einen Alarm an.

[Back]: Zum Zurücknavigieren zum vorherigen Schritt oder

zur vorherigen Ebene in der Navigationsstruktur.

[▲] [▼] [►]: Zum Navigieren zwischen Parametergruppen,

Parametern und innerhalb von Parametern. Mit den

Pfeiltasten können Sie auch den Ortsollwert festlegen.

[OK]: Für die Parameterauswahl und die Annahme von

Änderungen an Parametereinstellungen.

Tabelle 6.2 Legende zu Abbildung 6.1, Teil II

Abbildung 6.1 Bedieneinheit (LCP)

A. Display

Die LCD-Anzeige verfügt über eine Hintergrundbeleuchtung und zwei alphanumerische Zeilen. Das LCP zeigt alle Daten an.

In Abbildung 6.1 werden die Informationen beschrieben, die vom Display abgelesen werden können.

D. Bedientasten mit Anzeigeleuchten

[Hand on]: Startet den Motor und ermöglicht die Steuerung

des Frequenzumrichters über die LCP-Bedieneinheit.

HINWEIS

[2] Motorfreilauf invers ist die Standardoption für

Parameter 5-12 Klemme 27 Digitaleingang. Wenn

keine 24-V-Versorgung an Klemme 27 anliegt,

startet der Motor nicht durch Drücken von [Hand

On]. Schließen Sie Klemme 12 an Klemme 27 an.

[Off/Reset]: Hält den Motor an (Abschaltung). Quittiert im

Alarmmodus den Alarm.

[Auto on]: Der Frequenzumrichter wird entweder über

Steuerklemmen oder per serieller Kommunikation gesteuert.

Tabelle 6.3 Legende zu Abbildung 6.1, Teil III

Page 68

+24 V

DIG EIN DIG EIN

COM DIG EIN

A AUS / D AUS A AUS / D AUS

18 19

27 29

50 53 54

01 02 03

04 05 06

0-10 V

Sollwert

Start

+10 V A EIN A EIN

COM

130BB674.10

130BB629.10

Assistent mit [OK] starten Mit [Back] übergehen Satz 1

Programmieren

6.3 Menüs

6.3.1 Statusmenü

Die Auswahloptionen im Statusmenü sind:

Motorfrequenz [Hz], Parameter 16-13 Frequenz.

•

Motorstrom [A], Parameter 16-14 Motorstrom.

•

Motordrehzahlsollwert in Prozent [%],

•

Parameter 16-02 Sollwert [%].

Istwert, Parameter 16-52 Istwert [Einheit].

•

Motorleistung Parameter 16-10 Leistung [kW] für

•

kW, Parameter 16-11 Leistung [PS] für HP. Wenn Parameter 0-03 Ländereinstellungen auf [1] NordAmerika eingestellt ist, wird die Motorleistung in

der Einheit HP anstelle von kW angezeigt.

Kundenspezifische Auswahl der Anzeige,

•

Parameter 16-09 Benutzerdefinierte Anzeige.

Motordrehzahl [UPM], Parameter 16-17 Drehzahl

•

[UPM].

6.3.2 Quick Menu

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Abbildung 6.2 Verdrahtung des Frequenzumrichters

Der Assistent wird nach dem Netz-Ein zunächst angezeigt, bis ein Parameter geändert wird. Sie können den Assistent jederzeit über das Quick-Menü aufrufen. Drücken Sie [OK], um den Assistenten zu starten. Drücken Sie [Back], um zur Statusanzeige zurückzukehren.

Programmieren Sie über das Quick-Menü die gängigsten Funktionen. Das Quick-Menü umfasst:

Assistent für Anwendungen mit Regelung ohne

•

Rückführung. Nähere Angaben finden Sie in Abbildung 6.4.

Assistent für Anwendungen mit Regelung mit

•

Rückführung. Nähere Angaben finden Sie in Abbildung 6.5.

Motoreinstellung. Nähere Angaben finden Sie in

•

Tabelle 6.6.

Liste geänderter Parameter.

•

Der Inbetriebnahmeassistent führt den Installateur übersichtlich und strukturiert durch die Schritte zur Inbetriebnahme des Frequenzumrichters, um eine Anwendung mit Regelung mit und ohne Rückführung einzurichten und schnelle Motoreinstellungen vorzunehmen.

Abbildung 6.3 Assistenten starten/beenden

Page 69

Power kW/50 Hz

Motor Power

Motor Voltage

Motor Frequency

Motor Current

Motor nominal speed

Select Regional Settings

... the Wizard starts

200-240V/50Hz/Delta

Grid Type

Asynchronous motor

Asynchronous

Motor Type

Motor current

Motor nominal speed

Motor Cont. Rated Torque

Stator resistance

Motor poles

Back EMF at 1000 rpm

Motor type = IPM

Motor type = SPM

d-axis Inductance Sat. (LdSat)

[0]

3.8

3000

RPM

5.4

0.65

Ohms

Start Mode

Rotor Detection

[0]

Position Detection Gain

Oﬀ

100

Locked Rotor Detection

[0]

Locked Rotor Detection Time[s]

0.10

q-axis Inductance (Lq)

1.10

400

Max Output Frequency

Motor Cable Length

4.66

1420

RPM

[0]

PM motor

Set Motor Speed low Limit

Set Motor Speed high Limit

Set Ramp 1 ramp-up time

Set Ramp 1 ramp-down Time

Active Flying start?

Disable

Set T53 low Voltage

Set T53 high Voltage

Set T53 Low Current

Set T53 High Current

Voltage

AMA Failed

Automatic Motor Adaption

Auto Motor Adapt OK Press OK

Select Function of Relay 2 No function

Oﬀ

Select Function of Relay 1 [0] No function

Set Max Reference

Set Min Reference

AMA running

-----

Do AMA

(Do not AMA)

AMA OK

[0]

Select T53 Mode

Current

Motor type = Asynchronous

Motor type = PM motor

0000

0050

0010

[0]

04.66

13.30

0050

0220

0000

0050

Status Screen

The Wizard can always be reentered via the Quick Menu

At power-up, select the preferred language.

The next screen is the Wizard screen.

Wizard Screen

Power-up Screen

Status

Main Menu

Quick Menu

Hand

Reset

Oﬀ

Auto

Alarm

Warn.

Select language [1] English

Setup 1

Com.

Status

Main Menu

Quick Menu

Hand

Reset

Oﬀ

Auto

Alarm

Warn.

Press OK to start Wizard Press Back to skip it

Setup 1

Com.

Status

Main Menu

Quick Menu

Hand

Reset

Oﬀ

Auto

Alarm

Warn.

0.0 Hz

0.0 kW

Setup 1

Com.

130BC244.16

q-axis Inductance Sat. (LqSat)

Current at Min Inductance for d-axis

100

Current at Min Inductance for q-axis

100

d-axis Inductance (Lq)

... the Wizard starts

Programmieren Projektierungshandbuch

Abbildung 6.4 Inbetriebnahmeassistent für Anwendungen ohne Rückführung

Page 70

Programmieren

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Inbetriebnahmeassistent für Anwendungen ohne Rückführung

Parameter Option Werkseinstellung Nutzung

Parameter 0-03 Ländereinstellungen

[0] International [1] Nord-Amerika

[0] International –

Parameter 0-06 Netztyp [0] 200–240 V/50 Hz/IT-

Netz [1] 200–240 V/50 Hz/ Dreieck [2] 200–240 V/50 Hz [10] 380–440 V/50 Hz/ITNetz [11] 380–440 V/50 Hz/ Dreieck [12] 380–440 V/50 Hz [20] 440–480 V/50 Hz/ITNetz [21] 440–480 V/50 Hz/ Dreieck [22] 440–480 V/50 Hz [30] 525–600 V/50 Hz/ITNetz [31] 525–600 V/50 Hz/ Dreieck [32] 525–600 V/50 Hz [100] 200–240 V/60 Hz/ITNetz [101] 200–240 V/60 Hz/ Dreieck [102] 200–240 V/60 Hz [110] 380–440 V/60 Hz/ITNetz [111] 380–440 V/60 Hz/ Dreieck [112] 380–440 V/60 Hz [120] 440–480 V/60 Hz/ITNetz [121] 440–480 V/60 Hz/ Dreieck [122] 440–480 V/60 Hz [130] 525–600 V/60 Hz/ITNetz [131] 525–600 V/60 Hz/ Dreieck [132] 525–600 V/60 Hz

Größenabhängig Auswahl der Betriebsart nach Wiederzuschalten der

Netzspannung zum Frequenzumrichter nach einem NetzAus.

Page 71

Programmieren Projektierungshandbuch

Parameter Option Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-10 Motorart *[0] Asynchron

[1] PM, non-salient SPM [3] PM, salient IPM

[0] Asynchron Durch die Einstellung des Parameterwerts können sich die

folgenden Parameter ändern:

Parameter 1-01 Steuerprinzip.

•

Parameter 1-03 Drehmomentverhalten der Last.

•

Parameter 1-08 Bandbreite der Motorsteuerung.

•

Parameter 1-14 Dämpfungsfaktor.

•

Parameter 1-15 Filter niedrige Drehzahl

•

Parameter 1-16 Filter hohe Drehzahl

•

Parameter 1-17 Spannungskonstante

•

Parameter 1-20 Motorleistung.

•

Parameter 1-22 Motornennspannung.

•

Parameter 1-23 Motornennfrequenz.

•

Parameter 1-24 Motornennstrom.

•

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl.

•

Parameter 1-26 Dauer-Nenndrehmoment.

•

Parameter 1-30 Statorwiderstand (Rs).

•

Parameter 1-33 Statorstreureaktanz (X1).

•

Parameter 1-35 Hauptreaktanz (Xh).

•

Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld).

•

Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq).

•

Parameter 1-39 Motorpolzahl.

•

Parameter 1-40 Gegen-EMK bei 1000 UPM.

•

Parameter 1-44 Induktivitätssät. D-Achse (LdSat).

•

Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat).

•

Parameter 1-46 Verstärkung Positionserkennung.

•

Parameter 1-48 Strom bei min. Induktivität für D-Achse.

•

Parameter 1-49 Strom bei min. Induktivität für Q-Achse.

•

Parameter 1-66 Min. Strom bei niedr. Drz..

•

Parameter 1-70 Startfunktion.

•

Parameter 1-72 Startfunktion.

•

Parameter 1-73 Motorfangschaltung.

•

Parameter 1-80 Funktion bei Stopp.

•

Parameter 1-82 Ein.-Frequenz für Stoppfunktion [Hz].

•

Parameter 1-90 Thermischer Motorschutz.

•

Parameter 2-00 DC-Halte-/Vorwärmstrom.

•

Parameter 2-01 DC-Bremsstrom.

•

Parameter 2-02 DC-Bremszeit.

•

Parameter 2-04 DC-Bremse Ein.

•

Parameter 2-10 Bremsfunktion.

•

Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz].

•

Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz.

•

Parameter 4-58 Motorphasen Überwachung.

•

Parameter 14-65 Drehzahl-Reduzierung, Totzeit-

•

Kompensat.

Page 72

Programmieren

Parameter Option Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-20 Motorleistung 0,12–110 kW/0,16–150 PS Größenabhängig Eingabe der Motornennleistung von den Typenschilddaten.

Parameter 1-22 Motornennspannung Parameter 1-23 Motornennfrequenz Parameter 1-24 Motornennstrom0,01–10000,00 A Größenabhängig Eingabe des Motornennstroms von den Typenschilddaten.

50–1000 V Größenabhängig Eingabe der Motornennspannung von den

20–400 Hz Größenabhängig Eingabe der Motornennfrequenz von den

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Typenschilddaten.

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl Parameter 1-26 DauerNenndrehmoment

50–9999 U/min Größenabhängig Eingabe der Motornenndrehzahl von den

Typenschilddaten.

0,1–1000,0 Nm Größenabhängig Dieser Parameter ist verfügbar, wenn

Parameter 1-10 Motorart auf Optionen eingestellt ist, die den Permanentmagnetmotormodus aktivieren.

HINWEIS

Eine Änderung des Wertes in diesem Parameter beeinflusst die Einstellung anderer Parameter.

Parameter 1-29 Autom. Motoranpassung (AMA)

Parameter 1-30 Statorwiderstand (Rs) Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld)

Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq) Parameter 1-39 Motorpolzahl 2–100 4 Geben Sie die Anzahl der Motorpole ein. Parameter 1-40 Gegen-EMK bei 1000 UPM Parameter 1-42 Motorkabellänge Parameter 1-44 Induktivitätssät. D-Achse (LdSat)

Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat)

Parameter 1-46 Verstärkung Positionserkennung Parameter 1-48 Strom bei min. Induktivität für D-Achse Parameter 1-49 Strom bei min. Induktivität für Q-Achse

Siehe

Parameter 1-29 Autom. Motoranpassung (AMA).

0,000–99,990 Ω

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Eingabe des Werts der D-Achsen-Induktivität.

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Eingabe des Werts der Q-Achsen-Induktivität.

10–9000 V Größenabhängig Gegen-EMK-Spannung zwischen Phasen bei 1000 UPM.

0–100 m 50 m Eingabe der Motorkabellänge.

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Dieser Parameter entspricht der Induktivitätssättigung von

20–200% 100% Zur Einstellung der Höhe des Testimpulses während der

20–200% 100% Eingabe der Induktivitätssättigungsgrenze.

20–200% 100% In diesem Parameter wird die Sättigungskurve der D- und

Aus Ausführen einer AMA optimiert die Motorleistung.

Größenabhängig Stellen Sie den Wert des Statorwiderstands ein.

Den Wert können Sie dem Datenblatt des Permanentmagnetmotors entnehmen.

Ld. Idealerweise hat dieser Parameter denselben Wert wie Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld). Wenn der Motorhersteller jedoch eine Induktivitätskurve liefert, geben Sie den Induktivitätswert bei 200 % des Nennwerts ein.

Lq. Idealerweise hat dieser Parameter denselben Wert wie Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq). Wenn der Motorhersteller jedoch eine Induktivitätskurve liefert, geben Sie den Induktivitätswert bei 200 % des Nennwerts ein.

Positionserkennung beim Start.

Q-Induktivitätswerte festgelegt. Von 20 % bis 100 % dieses Parameters werden die Induktivitäten anhand der Parameter Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld),

Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq), Parameter 1-44 Induktivitätssät. D-Achse (LdSat) und Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat) linear

genähert.

Page 73

Programmieren Projektierungshandbuch

Parameter Option Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-70 Startfunktion [0] Rotorlageerkennung

[1] Parken Parameter 1-73 Motorfangschaltung

Parameter 3-02 Minimaler Sollwert Parameter 3-03 Maximaler Sollwert Parameter 3-41 Rampenzeit Auf10,05–3600,00 s Größenabhängig Wenn Asynchronmotor ausgewählt ist, verläuft die Rampe-

Parameter 3-42 Rampenzeit Ab10,05–3600,00 s Größenabhängig Bei Asynchronmotoren wird die Rampe-Ab-Zeit von

Parameter 4-12 Min. Frequenz [Hz] Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz

Parameter 5-40 Relaisfunktion Siehe

Parameter 6-10 Klemme 53 Skal. Min.Spannung Parameter 6-11 Klemme 53 Skal. Max.Spannung Parameter 6-12 Klemme 53 Skal. Min.Strom Parameter 6-13 Klemme 53 Skal. Max.Strom Parameter 6-19 Terminal 53 mode Parameter 30-22 Blockierter Rotorschutz Parameter 30-23 Erkennungszeit blockierter Rotor [s]

[0] Deaktiviert

[1] Aktiviert

-4999,000–4999,000 0 Der minimale Sollwert bestimmt den Mindestwert aus der

-4999,000–4999,000 50 Der maximale Sollwert bestimmt den Höchstwert aus der

0,0–400,0 Hz 0 Hz Eingabe der Untergrenze der min. Drehzahl.

0,0–400,0 Hz 100 Hz Eingabe der Obergrenze der max. Drehzahl.

0,0–400,0 Hz 100 Hz Eingabe des maximalen Ausgangsfrequenzwerts. Wenn

Parameter 5-40 Relais-

funktion.

Parameter 5-40 Relais-

funktion.

0,00–10,00 V 0,07 V Eingabe der Spannung, die dem minimalen Sollwert

0,00–10,00 V 10 V Eingabe der Spannung, die dem maximalen Sollwert

0,00–20,00 mA 4 mA Eingabe des Stroms, der dem minimalen Sollwert

0,00–20,00 mA 20 mA Eingabe des Stroms, der dem maximalen Sollwert

[0] Strom

[1] Spannung

[0] Aus

[1] An

0,05–1 s 0,10 s

[0] Rotorlageerkennung [0] Deaktiviert Durch Auswahl von [1] Aktiviert kann der Frequenzum-

[9] Alarm Auswahl der Funktion zur Steuerung von Ausgangsrelais 1.

[5] Motor dreht Auswahl der Funktion zur Steuerung von Ausgangsrelais 2.

[1] Spannung Auswahl, ob Klemme 53 für Strom- oder Spannungs-

[0] Aus

Wählen Sie den Startmodus des PM-Motors.

richter einen durch Netzausfall drehenden Motor fangen. Wählen Sie [0] Deaktiviert, wenn Sie diese Funktion nicht wünschen. Wenn dieser Parameter auf [1] Aktiviert gesetzt wird, haben Parameter 1-71 Startverzög. und

Parameter 1-72 Startfunktion keine Funktion. Parameter 1-73 Motorfangschaltung ist nur im VVC+-Modus

aktiv.

Summe aller Sollwerte.

Auf Zeit von 0 bis zur nominellen Parameter 1-23 Motornennfrequenz. Wenn PM-Motor ausgewählt ist, verläuft die Rampe-Auf Zeit von 0 bis zur nominellen Parameter 1-25 Motornenndrehzahl.

Parameter 1-23 Motornennfrequenz bis 0 bemessen. Bei PMMotoren beträgt die Rampe-Ab-Zeit zwischen

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl und 0.

Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz niedriger als Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] eingestellt ist, wird Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] automatisch identisch zu Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz eingestellt.

entspricht.

eingang verwendet wird.

–

Tabelle 6.4 Inbetriebnahmeassistent für Anwendungen ohne Rückführung

Page 74

6-29 Terminal 54 Mode

[1]

Voltage

6-25 T54 high Feedback

0050

20-94 PI integral time

0020.00

Current

Voltage

This dialog is forced to be set to [1] Analog input 54

20-00 Feedback 1 source

[1]

Analog input 54

3-10 Preset reference [0]

0.00

3-03 Max Reference

50.00

3-02 Min Reference

0.00

Asynchronous motor

1-73 Flying Start

[0]

1-22 Motor Voltage

400

1-24 Motor Current

04.66

1-25 Motor nominal speed

1420

RPM

3-41 Ramp 1 ramp-up time

0010

3-42 Ramp1 ramp-down time

0010

0-06 Grid Type

4-12 Motor speed low limit

0016

4-13 Motor speed high limit

0050

130BC402.14

1-20 Motor Power

1.10

1-23 Motor Frequency

6-22 T54 Low Current

6-24 T54 low Feedback

0016

6-23 T54 high Current

13.30

6-25 T54 high Feedback

0050

0.01

20-81 PI Normal/Inverse Control

[0]

Normal

20-83 PI Normal/Inverse Control

0050

20-93 PI Proportional Gain

00.50

1-29 Automatic Motor Adaption

[0]

Oﬀ

6-20 T54 low Voltage

0050

6-24 T54 low Feedback

0016

6-21 T54 high Voltage

0220

6-26

T54 Filter time const.

1-00 Conﬁguration Mode

[3]

Closed Loop

0-03 Regional Settings

[0]

Power kW/50 Hz

3-16 Reference Source 2

[0]

No Operation

1-10 Motor Type

[0]

Asynchronous

[0]

200-240V/50Hz/Delta

1-30 Stator Resistance

0.65

Ohms

1-25 Motor Nominal Speed

3000

RPM

1-24 Motor Current

3.8

1-26 Motor Cont. Rated Torque

5.4

1-38 q-axis inductance(Lq)

4-19 Max Ouput Frequency

0065

1-40 Back EMF at 1000 RPM

PM motor

1-39 Motor Poles

04.66

Motor type = Asynchronous

Motor type = PM motor

Motor type = IPM

Motor type = SPM

1-44 d-axis Inductance Sat. (LdSat)

(1-70) Start Mode

Rotor Detection

[0]

1-46 Position Detection Gain

Oﬀ

100

30-22 Locked Rotor Detection

[0]

30-23 Locked Rotor Detection Time[s]

0.10

1-42 Motor Cable Length

(1-45) q-axis Inductance Sat. (LqSat)

(1-48) Current at Min Inductance for d-axis

100

1-49 Current at Min Inductance for q-axis

100

1-37 d-axis inductance(Lq)

... the Wizard starts

Programmieren

Einrichtungsassistent für Anwendungen mit Regelung mit Rückführung

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Abbildung 6.5 Einrichtungsassistent für Anwendungen mit Regelung mit Rückführung

Page 75

Programmieren Projektierungshandbuch

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 0-03 Ländereinstellungen Parameter 0-06 Netztyp [0]–[132] siehe

Parameter 1-00 Regelverfahren [0] Regelung ohne

[0] International

[1] Nord-Amerika

Tabelle 6.4.

Rückführung

[3] Regelung mit

Rückführung

[0] International –

Größe ausgewählt Auswahl der Betriebsart nach Wiederzuschalten der

Netzspannung zum Frequenzumrichter nach einem NetzAus.

[0] Regelung ohne Rückführung

Auswahl von [3] Regelung mit Rückführung.

Page 76

Programmieren

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-10 Motorart *[0] Asynchron

[1] PM, non-salient SPM

[3] PM, salient IPM

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

[0] Asynchron Durch die Einstellung des Parameterwerts können sich die

folgenden Parameter ändern:

Parameter 1-01 Steuerprinzip.

•

Parameter 1-03 Drehmomentverhalten der Last.

•

Parameter 1-08 Bandbreite der Motorsteuerung.

•

Parameter 1-14 Dämpfungsfaktor.

•

Parameter 1-15 Filter niedrige Drehzahl

•

Parameter 1-16 Filter hohe Drehzahl

•

Parameter 1-17 Spannungskonstante

•

Parameter 1-20 Motorleistung.

•

Parameter 1-22 Motornennspannung.

•

Parameter 1-23 Motornennfrequenz.

•

Parameter 1-24 Motornennstrom.

•

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl.

•

Parameter 1-26 Dauer-Nenndrehmoment.

•

Parameter 1-30 Statorwiderstand (Rs).

•

Parameter 1-33 Statorstreureaktanz (X1).

•

Parameter 1-35 Hauptreaktanz (Xh).

•

Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld).

•

Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq).

•

Parameter 1-39 Motorpolzahl.

•

Parameter 1-40 Gegen-EMK bei 1000 UPM.

•

Parameter 1-44 Induktivitätssät. D-Achse (LdSat).

•

Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat).

•

Parameter 1-46 Verstärkung Positionserkennung.

•

Parameter 1-48 Strom bei min. Induktivität für D-Achse.

•

Parameter 1-49 Strom bei min. Induktivität für Q-Achse.

•

Parameter 1-66 Min. Strom bei niedr. Drz..

•

Parameter 1-70 Startfunktion.

•

Parameter 1-72 Startfunktion.

•

Parameter 1-73 Motorfangschaltung.

•

Parameter 1-80 Funktion bei Stopp.

•

Parameter 1-82 Ein.-Frequenz für Stoppfunktion [Hz].

•

Parameter 1-90 Thermischer Motorschutz.

•

Parameter 2-00 DC-Halte-/Vorwärmstrom.

•

Parameter 2-01 DC-Bremsstrom.

•

Parameter 2-02 DC-Bremszeit.

•

Parameter 2-04 DC-Bremse Ein.

•

Parameter 2-10 Bremsfunktion.

•

Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz].

•

Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz.

•

Parameter 4-58 Motorphasen Überwachung.

•

Parameter 14-65 Drehzahl-Reduzierung, Totzeit-

•

Kompensat.

Page 77

Programmieren Projektierungshandbuch

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-20 Motorleistung 0,09–110 kW Größenabhängig Eingabe der Motornennleistung von den Typenschilddaten. Parameter 1-22 Motornennspannung Parameter 1-23 Motornennfrequenz Parameter 1-24 Motornennstrom0–10000 A Größenabhängig Eingabe des Motornennstroms von den Typenschilddaten.

50–1000 V Größenabhängig Eingabe der Motornennspannung von den

Typenschilddaten.

20–400 Hz Größenabhängig Eingabe der Motornennfrequenz von den

Typenschilddaten.

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl Parameter 1-26 DauerNenndrehmoment

50–9999 U/min Größenabhängig Eingabe der Motornenndrehzahl von den

Typenschilddaten.

0,1–1000,0 Nm Größenabhängig Dieser Parameter ist verfügbar, wenn

Parameter 1-10 Motorart auf Optionen eingestellt ist, die den Permanentmagnetmotormodus aktivieren.

HINWEIS

Eine Änderung des Wertes in diesem Parameter beeinflusst die Einstellung anderer Parameter.

Parameter 1-29 Autom. Motoranpassung (AMA) Parameter 1-30 Statorwiderstand (Rs) Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld)

Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat)

Parameter 1-46 Verstärkung Positionserkennung Parameter 1-48 Strom bei min. Induktivität für D-Achse Parameter 1-49 Strom bei min. Induktivität für Q-Achse

Parameter 1-70 Startfunktion [0] Rotorlageerkennung

Aus Ausführen einer AMA optimiert die Motorleistung.

0–99,990 Ω

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Eingabe des Werts der D-Achsen-Induktivität.

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Eingabe des Werts der Q-Achsen-Induktivität.

10–9000 V Größenabhängig Gegen-EMK-Spannung zwischen Phasen bei 1000 UPM.

0–100 m 50 m Eingabe der Motorkabellänge.

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Dieser Parameter entspricht der Induktivitätssättigung von

20–200% 100% Zur Einstellung der Höhe des Testimpulses während der

20–200% 100% Eingabe der Induktivitätssättigungsgrenze.

20–200% 100% In diesem Parameter wird die Sättigungskurve der D- und

[1] Parken

Größenabhängig Stellen Sie den Wert des Statorwiderstands ein.

Den Wert können Sie dem Datenblatt des Permanentmagnetmotors entnehmen.

Positionserkennung beim Start.

Q-Induktivitätswerte festgelegt. Von 20 % bis 100 % dieses Parameters werden die Induktivitäten anhand der Parameter Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld),

Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq), Parameter 1-44 Induktivitätssät. D-Achse (LdSat) und Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat) linear

genähert.

[0] Rotorlageerkennung

Wählen Sie den Startmodus des PM-Motors.

Page 78

Programmieren

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-73 Motorfangschaltung

Parameter 3-02 Minimaler Sollwert Parameter 3-03 Maximaler Sollwert Parameter 3-10 Festsollwert -100–100% 0 Eingabe des Sollwerts. Parameter 3-41 Rampenzeit Auf10,05–3600,0 s Größenabhängig Rampe-Auf-Zeit von 0 bis zur nominellen

Parameter 3-42 Rampenzeit Ab10,05–3600,0 s Größenabhängig Rampe-Ab-Zeit von der nominellen

Parameter 4-12 Min. Frequenz [Hz] Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz

Parameter 6-20 Klemme 54 Skal. Min.Spannung Parameter 6-21 Klemme 54 Skal. Max.Spannung Parameter 6-22 Klemme 54 Skal. Min.Strom Parameter 6-23 Klemme 54 Skal. Max.Strom Parameter 6-24 Klemme 54 Skal. Min.-Soll/Istwert

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

Parameter 6-26 Klemme 54 Filterzeit Parameter 6-29 Klemme 54 Funktion Parameter 20-81 Auswahl Normal-/Invers-Regelung

Parameter 20-83 PIStartfrequenz [Hz]

[0] Deaktiviert

[1] Aktiviert

-4999,000–4999,000 0 Der minimale Sollwert bestimmt den Mindestwert aus der

-4999,000–4999,000 50 Der maximale Sollwert bestimmt den Höchstwert aus der

0,0–400,0 Hz 0,0 Hz Eingabe der Untergrenze der min. Drehzahl.

0,0–400,0 Hz 100 Hz Eingabe der Obergrenze der max. Drehzahl.

0,0–400,0 Hz 100 Hz Eingabe des maximalen Ausgangsfrequenzwerts. Wenn

0,00–10,00 V 0,07 V Eingabe der Spannung, die dem minimalen Sollwert

0,00–10,00 V 10,00 V Eingabe der Spannung, die dem maximalen Sollwert

0,00–20,00 mA 4,00 mA Eingabe des Stroms, der dem minimalen Sollwert

0,00–20,00 mA 20,00 mA Eingabe des Stroms, der dem maximalen Sollwert

-4999–4999 0 Eingabe des Istwerts, der dem in Parameter 6-20 Klemme

-4999–4999 50 Eingabe des Istwerts, der dem in Parameter 6-21 Klemme

0,00–10,00 s 0,01 Geben Sie die Filterzeitkonstante ein.

[0] Strom

[1] Spannung

[0] Normal

[1] Invers

0–200 Hz 0 Hz Eingabe der Motordrehzahl, die als Startsignal für eine PI-

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

[0] Deaktiviert Durch Auswahl von [1] Aktiviert kann der Frequenzum-

richter einen drehenden Motor abfangen, z. B. in Lüfteranwendungen. Wenn Sie PM auswählen, wird dieser Parameter aktiviert.

Summe aller Sollwerte.

Parameter 1-23 Motornennfrequenz für Asynchronmotoren. Rampe-Auf-Zeit von 0 bis Parameter 1-25 Motornennd-

rehzahl bei Auswahl eines PM-Motors.

Parameter 1-23 Motornennfrequenz bis 0 für Asynchron-

motoren. Rampe-Ab-Zeit von

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl bis 0 für PM-Motoren.

entspricht.

54 Skal. Min.Spannung/Parameter 6-22 Klemme 54 Skal. Min.Strom eingestellten Wert für Spannung oder Strom

entspricht.

54 Skal. Max.Spannung/Parameter 6-23 Klemme 54 Skal. Max.Strom eingestellten Wert für Spannung oder Strom

entspricht.

[1] Spannung Auswahl, ob Klemme 54 für Strom- oder Spannungs-

eingang verwendet wird.

[0] Normal Auswahl von [0] Normal zur Einstellung der Prozessre-

gelung, um die Ausgangsdrehzahl zu erhöhen, wenn der Prozessfehler positiv ist. Auswahl von [1] Invers zur Reduzierung der Ausgangsdrehzahl.

Regelung erreicht werden muss.

Page 79

Programmieren Projektierungshandbuch

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 20-93 PI-Proportionalverstärkung

Parameter 20-94 PI Integral Time

Parameter 30-22 Blockierter Rotorschutz Parameter 30-23 Erkennungszeit blockierter Rotor [s]

0,00–10,00 0,01 Eingabe der Proportionalverstärkung des Prozessreglers.

Eine schnelle Regelung wird bei hoher Verstärkung erreicht. Ist die Verstärkung jedoch zu hoch, so kann der Prozess instabil werden.

0,1–999,0 s 999,0 s Eingabe der Integrationszeit des Prozessreglers. Sie

erreichen eine schnelle Regelung durch eine kurze Integrationszeit; bei zu kurzer Integrationszeit wird der Prozess jedoch instabil. Eine zu lange Integrationszeit deaktiviert die Integrationsaktion.

[0] Aus

[1] An

0,05–1,00 s 0,10 s

[0] Aus

–

Tabelle 6.5 Einrichtungsassistent für Anwendungen mit Regelung mit Rückführung

Motoreinstellung

Der Motoreinstellungsassistent führt Benutzer durch die benötigten Motorparameter.

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 0-03 Ländereinstellungen Parameter 0-06 Netztyp [0]–[132] siehe

[0] International

[1] Nord-Amerika

Tabelle 6.4.

0 –

Größenabhängig Auswahl der Betriebsart nach Wiederzuschalten der

Netzspannung zum Frequenzumrichter nach einem NetzAus.

Page 80

Programmieren

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-10 Motorart *[0] Asynchron

[1] PM, Rotor mit

aufgesetzten Magneten

[3] PM ( Vergr. Magnete)

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

[0] Asynchron Durch die Einstellung des Parameterwerts können sich die

folgenden Parameter ändern:

Parameter 1-01 Steuerprinzip.

•

Parameter 1-03 Drehmomentverhalten der Last.

•

Parameter 1-08 Bandbreite der Motorsteuerung.

•

Parameter 1-14 Dämpfungsfaktor.

•

Parameter 1-15 Filter niedrige Drehzahl

•

Parameter 1-16 Filter hohe Drehzahl

•

Parameter 1-17 Spannungskonstante

•

Parameter 1-20 Motorleistung.

•

Parameter 1-22 Motornennspannung.

•

Parameter 1-23 Motornennfrequenz.

•

Parameter 1-24 Motornennstrom.

•

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl.

•

Parameter 1-26 Dauer-Nenndrehmoment.

•

Parameter 1-30 Statorwiderstand (Rs).

•

Parameter 1-33 Statorstreureaktanz (X1).

•

Parameter 1-35 Hauptreaktanz (Xh).

•

Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld).

•

Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq).

•

Parameter 1-39 Motorpolzahl.

•

Parameter 1-40 Gegen-EMK bei 1000 UPM.

•

Parameter 1-44 Induktivitätssät. D-Achse (LdSat).

•

Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat).

•

Parameter 1-46 Verstärkung Positionserkennung.

•

Parameter 1-48 Strom bei min. Induktivität für D-Achse.

•

Parameter 1-49 Strom bei min. Induktivität für Q-Achse.

•

Parameter 1-66 Min. Strom bei niedr. Drz..

•

Parameter 1-70 Startfunktion.

•

Parameter 1-72 Startfunktion.

•

Parameter 1-73 Motorfangschaltung.

•

Parameter 1-80 Funktion bei Stopp.

•

Parameter 1-82 Ein.-Frequenz für Stoppfunktion [Hz].

•

Parameter 1-90 Thermischer Motorschutz.

•

Parameter 2-00 DC-Halte-/Vorwärmstrom.

•

Parameter 2-01 DC-Bremsstrom.

•

Parameter 2-02 DC-Bremszeit.

•

Parameter 2-04 DC-Bremse Ein.

•

Parameter 2-10 Bremsfunktion.

•

Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz].

•

Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz.

•

Parameter 4-58 Motorphasen Überwachung.

•

Parameter 14-65 Drehzahl-Reduzierung, Totzeit-

•

Kompensat.

Page 81

Programmieren Projektierungshandbuch

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-20 Motorleistung 0,12–110 kW/0,16–150PSGrößenabhängig Eingabe der Motornennleistung von den Typenschilddaten.

Parameter 1-22 Motornennspannung Parameter 1-23 Motornennfrequenz Parameter 1-24 Motornennstrom0,01–10000,00 A Größenabhängig Eingabe des Motornennstroms von den Typenschilddaten.

Parameter 1-25 Motornenndrehzahl Parameter 1-26 DauerNenndrehmoment

50–1000 V Größenabhängig Eingabe der Motornennspannung von den

Typenschilddaten.

20–400 Hz Größenabhängig Eingabe der Motornennfrequenz von den

Typenschilddaten.

50–9999 U/min Größenabhängig Eingabe der Motornenndrehzahl von den

Typenschilddaten.

0,1–1000,0 Nm Größenabhängig Dieser Parameter ist verfügbar, wenn

Parameter 1-10 Motorart auf Optionen eingestellt ist, die den Permanentmagnetmotormodus aktivieren.

HINWEIS

Eine Änderung des Wertes in diesem Parameter beeinflusst die Einstellung anderer Parameter.

Parameter 1-30 Statorwiderstand (Rs) Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld)

Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat)

Parameter 1-46 Verstärkung Positionserkennung Parameter 1-48 Strom bei min. Induktivität für D-Achse Parameter 1-49 Strom bei min. Induktivität für Q-Achse

Parameter 1-70 Startfunktion [0] Rotorlageerkennung

0–99,990 Ω

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Eingabe des Werts der D-Achsen-Induktivität. Den Wert

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Eingabe des Werts der Q-Achsen-Induktivität.

10–9000 V Größenabhängig Gegen-EMK-Spannung zwischen Phasen bei 1000 UPM.

0–100 m 50 m Eingabe der Motorkabellänge.

0,000–1000,000 mH Größenabhängig Dieser Parameter entspricht der Induktivitätssättigung von

20–200% 100% Zur Einstellung der Höhe des Testimpulses während der

20–200% 100% Eingabe der Induktivitätssättigungsgrenze.

20–200% 100% In diesem Parameter wird die Sättigungskurve der D- und

[1] Parken

Größenabhängig Stellen Sie den Wert des Statorwiderstands ein.

können Sie dem Datenblatt des Permanentmagnetmotors entnehmen.

Positionserkennung beim Start.

Q-Induktivitätswerte festgelegt. Von 20 % bis 100 % dieses Parameters werden die Induktivitäten anhand der Parameter Parameter 1-37 Indukt. D-Achse (Ld),

Parameter 1-38 Indukt. Q-Achse (Lq), Parameter 1-44 Induktivitätssät. D-Achse (LdSat) und Parameter 1-45 Induktivitätssät. Q-Achse (LqSat) linear

genähert.

[0] Rotorlageerkennung

Wählen Sie den Startmodus des PM-Motors.

Page 82

Programmieren

Parameter Bereich Werkseinstellung Nutzung

Parameter 1-73 Motorfangschaltung Parameter 3-41 Rampenzeit Auf10,05–3600,0 s Größenabhängig Rampe-Auf-Zeit von 0 bis zur nominellen

Parameter 3-42 Rampenzeit Ab10,05–3600,0 s Größenabhängig Rampe-Ab-Zeit von Nenn-Parameter 1-23 Motornenn-

Parameter 4-12 Min. Frequenz [Hz] Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz

Parameter 30-22 Blockierter Rotorschutz Parameter 30-23 Erkennungszeit blockierter Rotor [s]

[0] Deaktiviert

[1] Aktiviert

0,0–400,0 Hz 0,0 Hz Eingabe der Untergrenze der min. Drehzahl.

0,0–400,0 Hz 100,0 Hz Eingabe der Obergrenze der max. Drehzahl.

0,0–400,0 Hz 100,0 Hz Eingabe des maximalen Ausgangsfrequenzwerts. Wenn

[0] Aus

[1] An

0,05–1,00 s 0,10 s

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

[0] Deaktiviert Wählen Sie [1] Aktiviert, um dem Frequenzumrichter zu

ermöglichen, einen drehenden Motor zu fangen.

Parameter 1-23 Motornennfrequenz.

frequenz bis 0.

[0] Aus

–

Tabelle 6.6 Einstellungen des Motoreinstellungsassistenten

Liste geänderter Parameter

Liste geänd. Param. listet alle Parameter auf, die von der Werkseinstellung abweichen.

Die Liste zeigt nur Parameter, die im aktuellen

•

Programm-Satz geändert wurden.

Parameter, die auf die Werkseinstellung zurück-

•

gesetzt wurden, werden nicht aufgelistet.

Die Meldung Empty zeigt an, dass keine

•

Parameter geändert wurden.

Ändern von Parametereinstellungen

1. Drücken Sie zum Aufrufen des Quick-Menüs die [Menu]-Taste, bis der Anzeiger im Display auf dem Quick-Menü steht.

Drücken Sie die Tasten [▲] [▼] zur Auswahl des Assistenten, PI-Einstellungen, Motoreinstellung oder Liste geänd. Param.

3. Drücken Sie [OK].

Navigieren Sie mit den Tasten [▲] [▼] durch die Parameter im Quick-Menü.

5. Drücken Sie zur Auswahl eines Parameters [OK].

Drücken Sie [▲] [▼], um den Wert einer Parametereinstellung zu ändern.

7. Drücken Sie [OK], um die Änderung zu akzeptieren.

8. Drücken Sie zweimal [Back], um zum Statusmenü zu wechseln, oder drücken Sie [Menu], um das Hauptmenü zu öffnen.

Über das Hauptmenü können Sie auf alle Parameter zugreifen

1. Drücken Sie die Taste [Menu], bis die Option Hauptmenü hervorgehoben ist.

Verwenden Sie die Tasten [▲] [▼], um durch die Parametergruppen zu navigieren.

3. Drücken Sie [OK], um eine Parametergruppe auszuwählen.

Navigieren Sie mit den Tasten [▲] [▼] durch die Parameter der jeweiligen Gruppe.

5. Drücken Sie zur Auswahl des Parameters [OK].

Mit den Tasten [▲] [▼] können Sie den Parameterwert einstellen oder ändern.

7. Drücken Sie [OK], um die Änderung zu akzeptieren.

6.3.3 Main Menu

Drücken Sie auf [Menu], um auf das Hauptmenü zuzugreifen und alle Parameter zu programmieren. Sie können direkt auf die Hauptmenüparameter zugreifen, sofern kein Passwort über Parameter 0-60 Hauptmenü Passwort erstellt wurde. Für den Großteil der Anwendungen ist es nicht notwendig, auf die Hauptmenüparameter zuzugreifen. Das Quick-Menü bietet den einfachsten und schnellsten Zugriff zu den gängigsten Parametern.

Page 83

Programmieren Projektierungshandbuch

6.4 Schnelle Übertragung von Parametereinstellungen zwischen mehreren Frequenzumrichtern

Sobald die Konfiguration eines Frequenzumrichters abgeschlossen ist, speichern Sie die Daten im LCP oder mithilfe der MCT 10 Konfigurationssoftware auf einem PC.

Daten vom Frequenzumrichter zum LCP übertragen

1. Gehen Sie zu Parameter 0-50 LCP-Kopie.

2. Drücken Sie [OK].

3. Wählen Sie [1] Speichern in LCP.

4. Drücken Sie [OK].

Schließen Sie nun das LCP an einen anderen Frequenzumrichter an, und kopieren Sie die Parametereinstellungen ebenfalls auf diesen Frequenzumrichter.

Datenübertragung vom LCP zum Frequenzumrichter

1. Gehen Sie zu Parameter 0-50 LCP-Kopie.

2. Drücken Sie [OK].

3. Wählen Sie [2] Lade von LCP, Alle.

4. Drücken Sie [OK].

Anzeigen und Programmieren von

6.5 indizierten Parametern

Wählen Sie einen Parameter aus, drücken Sie [OK], und verwenden Sie [▲]/[▼], um durch die indizierten Werte zu blättern. Wenn Sie einen Parameterwert ändern möchten, wählen Sie den indizierten Wert und drücken Sie [OK]. Ändern Sie den Wert mithilfe der Tasten [▲]/[▼]. Drücken Sie [OK], um die neue Einstellung zu akzeptieren. Drücken Sie [Cancel], um abzubrechen. Drücken Sie [Back], um den Parameter zu verlassen.

Initialisierung auf Werkseinstellungen

6.6

Sie können die Werkseinstellungen des Frequenzumrichters auf zwei Weisen initialisieren.

Empfohlene Initialisierung

1. Wählen Sie Parameter 14-22 Betriebsart aus.

2. Drücken Sie [OK].

3. Wählen Sie [2] Initialisierung aus, und drücken Sie [OK].

4. Unterbrechen Sie die Netzversorgung des Frequenzumrichters und warten Sie, bis die Anzeige erlischt.

5. Stellen Sie die Verbindung zur Netzversorgung wieder her. Der Frequenzumrichter ist nun zurückgesetzt, mit Ausnahme der folgenden Parameter:

Zwei-Finger-Initialisierung

Die andere Möglichkeit, die Werkseinstellungen des Frequenzumrichters zu initialisieren, ist die Zwei-FingerInitialisierung:

Parameter 1-06 Rechtslauf

•

Parameter 8-30 FC-Protokoll

•

Parameter 8-31 Adresse

•

Parameter 8-32 Baudrate

•

Parameter 8-33 Parität/Stoppbits

•

Parameter 8-35 FC-Antwortzeit Min.-Delay

•

Parameter 8-36 FC-Antwortzeit Max.-Delay

•

Parameter 8-37 FC Interchar. Max.-

•

Verzögerung

Parameter 8-70 BACnet-Gerätebereich

•

Parameter 8-72 MS/TP Max. Masters

•

Parameter 8-73 MS/TP Max. Info-Frames

•

Parameter 8-74 "Startup I am"

•

Parameter 8-75 Initialisierungspasswort

•

Parameter 15-00 Betriebsstunden bis

•

Parameter 15-05 Anzahl Überspannungen

Parameter 15-03 Anzahl Netz-Ein

•

Parameter 15-04 Anzahl Übertempe-

•

raturen

Parameter 15-05 Anzahl Überspannungen

•

Parameter 15-30 Fehlerspeicher:

•

Fehlercode

Parametergruppe 15-4* Typendaten

•

Parameter 18-10 Notfallbetriebspeicher:

•

Ereignis

1. Schalten Sie den Frequenzumrichter aus.

2. Drücken Sie [OK] und [Menu].

3. Schalten Sie den Frequenzumrichter ein, während Sie die zuvor genannten Tasten 10 s lang gedrückt halten.

4. Der Frequenzumrichter ist nun zurückgesetzt, mit Ausnahme der folgenden Parameter:

Parameter 1-06 Rechtslauf

•

Parameter 15-00 Betriebsstunden

•

Parameter 15-03 Anzahl Netz-Ein

•

Parameter 15-04 Anzahl Übertempe-

•

raturen

Parameter 15-05 Anzahl Überspannungen

•

Parametergruppe 15-4* Typendaten

•

Parameter 18-10 Notfallbetriebspeicher:

•

Ereignis

Page 84

Programmieren

Die Initialisierung der Parameter wird nach dem Aus- und Einschaltzyklus durch Alarm 80, Frequenzumrichter initial- isiert im Display bestätigt.

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Page 85

61 68 69

COMM. GND

130BB795.10

130BG049.10

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

7 RS485 Installation und Konfiguration

7.1 RS485

7.1.1 Übersicht

RS485 ist eine zweiadrige Busschnittstelle, die mit einer Multidrop-Netzwerktopologie kompatibel ist, d. h. Teilnehmer können als Bus oder über Abzweigleitungen mit einer gemeinsamen Stammleitung aus verbunden werden. Insgesamt können Sie 32 Teilnehmer (Knoten) an ein Netzwerksegment anschließen. Netzwerksegmente sind durch Busverstärker (Repeater) unterteilt.

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.

Wichtig ist die niederohmige Erdverbindung der Abschirmung an jedem Knoten. Schließen Sie die Abschirmung großflächig an Masse an, z. B. mit einer Kabelschelle oder einer leitfähigen Kabelverschraubung. Verwenden Sie Potenzialausgleichskabel, 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 Netzwerk immer den gleichen Kabeltyp verwenden. Verwenden Sie beim Anschluss eines Motors an den Frequenzumrichter immer ein abgeschirmtes Motorkabel.

7.1.2 Netzwerkverbindung

Verbinden Sie den Frequenzumrichter wie folgt mit dem RS-485-Netzwerk (siehe auch Abbildung 7.1):

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

2. Verbinden Sie den Kabelschirm mit den Kabelschellen.

HINWEIS

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

Abbildung 7.1 Netzwerkverbindung

7.1.3 Hardware-Konfiguration des Frequenzumrichters

Verwenden Sie zur Terminierung des RS485-Busses den DIP-Schalter für den Abschlusswiderstand an der Hauptsteuerkarte des Frequenzumrichters.

7 7

Kabel Abgeschirmtes verdrilltes Aderpaar (STP)

Impedanz [Ω]

Kabellänge [m (ft)]

Tabelle 7.1 Kabelspezifikationen

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

Abbildung 7.2 Werkseinstellung des Schalters für den Abschlusswiderstand

Die Werkseinstellung für den DIP-Schalter lautet AUS.

Page 86

195NA493.11

90°

RS485 Installation und Konf...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

7.1.4 Parametereinstellungen für Modbus-

7.1.5 EMV-Schutzmaßnahmen

Kommunikation

HINWEIS

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

Parameter 8-33 Pari tät/Stoppbits

Protokollauswahl in Parameter 8-30 FC-Protokoll ab.

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

Beachten Sie die einschlägigen nationalen und lokalen Vorschriften und Gesetze im Hinblick auf die Schutzerdung. Eine nicht vorschriftsmäßige Erdung der Kabel kann zu einer Verschlechterung der Kommunikation und zu Geräteschäden führen. Halten Sie das RS485Kommunikationskabel von Motor- und Bremswiderstandskabeln fern, um das Einkoppeln von Hochfrequenzstörungen zwischen den Kabeln zu vermeiden. In der Regel ist ein Abstand von 200 mm (8 in) 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.

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 Parameter 8-37 FC Interchar. Max.Verzögerung

Tabelle 7.2 Parametereinstellungen für Modbus-Kommunikation

Definiert die minimale Verzögerung, 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. Geben Sie bei Unterbrechung der Übertragung eine maximale Zeitverzögerung zwischen 2 empfangenen Bytes an, um den Timeout sicherzustellen.

HINWEIS

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

1 Feldbuskabel 2 Mindestabstand 200 mm (8 in)

Abbildung 7.3 Mindestabstand zwischen Kommunikationsund Leistungskabeln

Page 87

0 1 32 4 5 6 7

195NA036.10

Start– bit

Par. Stopp– glchht. bit

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

7.2 FC-Protokoll

7.2.1 Übersicht

Das FC-Protokoll, das auch als Frequenzumrichter-Bus oder Standardbus bezeichnet wird, ist der Standardfeldbus von Danfoss. Es definiert ein Zugriffsverfahren nach dem Master-Follower-Prinzip für die Kommunikation über eine serielle Schnittstelle. 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 Telegrammübertragung 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 FCProtokoll 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.

•

7.2.2 Frequenzumrichter mit Modbus RTU

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

eine Reihe von Steuerungsoptionen wie die Regelung des Sollwerts des Frequenzumrichters, wenn sein interner PIRegler verwendet wird.

7.3 Parametereinstellungen zum Aktivieren

des Protokolls

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 7.3 Parameter zum Aktivieren des Protokolls

Stoppbit (Werkseinstellung)

7.4 Aufbau der Telegrammblöcke für FC-

Protokoll

7.4.1 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 somit aus insgesamt 11 Bits.

7 7

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.

Abbildung 7.4 Inhalt eines Zeichens

7.4.2 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).

Page 88

STX LGE ADR DATA BCC

195NA099.10

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCC

130BA269.10

PKE IND

130BA270.10

ADRLGESTX PCD1 PCD2 B CCCh1 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...

Abbildung 7.5 Telegrammaufbau

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Abbildung 7.6 Prozessblock

Parameterblock

Der Parameterblock dient zur Übertragung von Parametern

7.4.3 Telegrammlänge (LGE)

zwischen Master und Follower. Der Datenblock besteht aus

12 Byte (6 Wörtern) und enthält auch den Prozessblock. Die Telegrammlänge ist die Anzahl der Datenbytes plus Adressbyte ADR und Datensteuerbyte BCC.

Abbildung 7.7 Parameterblock

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

101)+n Byte

Textblock

Der Textblock dient zum Lesen oder Schreiben von Texten

Tabelle 7.4 Länge des Telegramms

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

nach Textlänge).

über den Datenblock.

Abbildung 7.8 Textblock

7.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR)

Adressformat 1–126

Bit 7 = 1 (Adressformat 1–126 aktiv)

•

Bit 0-6 = Frequenzumrichteradresse 1-126

•

Bit 0-6 = 0 Broadcast

•

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

7.4.5 Datensteuerbyte (BCC)

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

7.4.6 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:

Steuerwort und Sollwert (von Master zu Follower)

•

Zustandswort und aktuelle Ausgangsfrequenz

•

(von Follower zu Master)

7.4.7 Das PKE-Feld

Das PKE-Feld enthält zwei untergeordnete Felder:

Parameterbefehle und Antworten (AK)

•

Parameternummer (PNU)

•

Abbildung 7.9 PKE-Feld

Die Bits Nr. 12–15 übertragen Parameterbefehle vom

Master zum Follower und senden bearbeitete Follower-

Antworten an den Master zurück.

Page 89

RS485 Installation und Konf... Projektierungshandbuch

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 7.5 Parameterbefehle

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 7.6 Antwort

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

Antwort Follower⇒Master

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 7.7 aus.

Fehlercode Frequenzumrichter-Spezifikation

255 Kein Fehler.

Tabelle 7.7 Follower-Bericht

7.4.8 Parameternummer (PNU)

Die Bits Nr. 0–11 dienen zur Übertragung der Parame-

ternummer. Die Funktion des betreffenden Parameters ist

der Parameterbeschreibung im Kapitel 6 Programmieren zu

entnehmen.

7.4.9 Index (IND)

Der Index wird mit der Parameternummer zum Lesen/

Schreiben von Zugriffsparametern mit einem Index

verwendet, z. B. Parameter 15-30 Fehlerspeicher: Fehlercode.

Der Index besteht aus zwei Bytes, einem Low Byte und

einem High Byte.

Nur das Low Byte wird als Index verwendet.

7.4.10 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.

7 7

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.

Schreiben in Werkseinstellung nicht möglich.

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.

Page 90

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

RS485 Installation und Konf...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

7.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte Datentypen

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

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

Tabelle 7.8 Datentypen

7.4.12 Umwandlung

Das Programmierhandbuch enthält die Beschreibungen von Attributen der einzelnen Parameter. Parameterwerte werden nur als ganze Zahlen übertragen. Umrechnungsfaktoren werden zur Übertragung von Dezimalwerten verwendet.

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

Tabelle 7.10 Prozesswörter (PCD)

7.5 Beispiele

7.5.1 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]:

•

Datenwert 1000, entspricht 100 Hz, siehe Kapitel 7.4.12 Umwandlung.

PCD 1 PCD 2

Sollwert

Aktuelle Ausgangsfrequenz

IND = 0000 Hex.

PWEHIGH = 0000 hex.

PWELOW = 03E8 Hex.

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

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 7.9 Umwandlung

7.4.13 Prozesswörter (PCD)

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

Das Telegramm sieht wie Abbildung 7.10 aus.

Abbildung 7.10 Telegramm

HINWEIS

Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] ist ein einzelnes Wort, und der in EEPROM zu schreibende Parameter lautet E. Parameter 4-14 Max Frequenz [Hz] ist 19E in hexade-

zimaler Schreibweise.

Die Antwort des Follower an den Master ist in Abbildung 7.11 zu sehen.

Abbildung 7.11 Antwort vom Master

Page 91

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... Projektierungshandbuch

7.5.2 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 7.12 Telegramm

Lautet der Wert in lautet die Antwort des Follower an den Master wie in Abbildung 7.13 zu sehen.

Abbildung 7.13 Antwort

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).

Übersicht zu Modbus RTU

7.6

= 0000 hex.

HIGH

= 0000 Hex.

LOW

Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1 10 s,

7.6.1 Einführung

Danfoss geht davon aus, dass der installierte Regler die in diesem Dokument 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 Dokument definierten Schnittstellen unterstützen. Voraussetzung ist, dass der Anwender vollständig über die Funktionen und Einschränkungen des Reglers informiert ist.

7.6.2 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 zurückzusendenden 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.

7 7

Page 92

RS485 Installation und Konf...

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

7.6.3 Frequenzumrichter mit Modbus RTU

Der Frequenzumrichter kommuniziert im Modbus RTUFormat 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 PIRegler verwendet wird.

Netzwerkkonfiguration

7.7

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 7.11 Netzwerkkonfiguration

Aufbau der Modbus RTU-

7.8

Gerade Parität, 1 Stoppbit (Werkseinstellung)

Telegrammblöcke

Startb it

Tabelle 7.12 Format jedes Byte

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

Bit pro Byte

Fehlerprüffeld Zyklische Redundanz-Prüfung (CRC).

Tabelle 7.13 Byte-Details

7.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau

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 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 BroadcastTelegramme. Auf Broadcast-Telegramme ist keine Antwort erlaubt. Ein typischer Telegrammblock wird in Tabelle 7.14 gezeigt.

Start Adresse Funktion Daten

T1-T2-T3-

Tabelle 7.14 Typischer Modbus RTU-Telegrammaufbau

8 Bit 8 Bit N x 8 Bit 16 Bit

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.

CRC-

Prüfung

Stopp

Parität

Ende

T1-T2-T3-

7.8.1 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 wie in Tabelle 7.12 gezeigt.

7.8.3 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

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stattfindet (in der Abbildung als Start T1-T2-T3-T4 angegeben). Das erste übertragene Feld ist die Geräteadresse. 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 Telegrammrahmen als kontinuierlichen 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 ein neues Telegramm handelt. Beginnt ein neues Telegramm früher als 3,5 Zeichen pro Zeiteinheit nach einem vorangegangenen Telegramm, interpretiert es das empfangende Gerät als Fortsetzung des vorangegangenen Telegramms. Dies führt zu einem Timeout (keine Antwort vom Follower), da der Wert im letzten CRC-Feld für die kombinierten Telegramme nicht gültig ist.

7.8.4 Adressfeld

Das Adressfeld eines Telegrammblocks enthält acht Bits. 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 Antwort ein, um den Master zu informieren, welches der Follower-Geräte antwortet.

7.8.5 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 7.8.11 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes

und Kapitel 7.8.12 Modbus-Ausnahmecodes.

7.8.6 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 weitere 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.

•

7.8.7 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. Das CRC-Feld enthält einen 16-BitBinärwert, 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.

7.8.8 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

7 7

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die Referenz 4XXXX implizit. Halteregister 40108 wird als Register 006B hexadezimal (107 dezimal) adressiert.

Spulennr. Beschreibung Signalrichtung

1–16

17–32

33–48

49–64

66–65536 Reserviert. –

Frequenzumrichter-Steuerwort (siehe Tabelle 7.16). Drehzahl- oder Sollwertbereich des Frequenzumrichters 0x0–0xFFFF (-200 % ... ~200 %). Zustandswort des Frequenzumrichters (siehe Tabelle 7.17). Regelung ohne Rückführung: Frequenzumrichter-Ausgangsfrequenz. Regelung mit Rückführung: Istwertsignal des Frequenzumrichters. Parameterschreibsteuerung (Master → Follower). 0 = Parameteränderungen werden zum RAM des Frequenzumrichters

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

Master →

Follower

Master →

Follower

Follower →

Master

Follower →

Master

Master →

Follower

Spule 0 1

33 Steuerung nicht bereit Steuer. bereit

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

Außerhalb Frequenz43

bereich 44 Gestoppt In Betrieb 45 Unbenutzt Unbenutzt 46 Keine Spannungswarnung Spannungswarnung 47 Nicht in Stromgrenze Stromgrenze 48 Wärmepegel ist OK Warnung Übertemperatur

Tabelle 7.17 Frequenzumrichter-Zustandswort (FC-Profil)

Frequenzumrichter bereit

In Freq.-Bereich

Tabelle 7.15 Einzelregister 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 7.16 Frequenzumrichter-Steuerwort (FC-Profil)

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SPS-

Busadresse

Busregister

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

6 7 40007 Letzter Fehlercode Nur Lesen

7 8 40008 Letztes Fehlerregister Nur Lesen

8 9 40009 Indexzeiger Lesen/Schreiben

9 10 40010 Parameter 0-01 Sprache

19 20 40020 Frei – –

29 30 40030

Inhalt Zugriff Beschreibung

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.

Nur TCP. Reserviert für Modbus-TCP (Parameter 12-28 Datenwerte speichern und Parameter 12-29 EEPROM speichern - z. B. gespeichert in EEPROM). Fehlercode von der Parameterdatenbank erhalten, siehe WHAT 38295 für Details. Adresse des Registers, bei dem der letzte Fehler aufgetreten ist, siehe WHAT 38296 für Details. Sub-Index von dem Parameter, auf den zugegriffen werden muss. Siehe WHAT 38297 für Details.

Parameter 0-01 Sprache (Modbusregister = 10

Parameter 0-03 Länder-

einstellungen

Parameterzugriffsab-

hängig

Parameterzugriffsab-

hängig

Parameternummer) 20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map.

Parameter 0-03 Ländereinstellungen

20 Bytes Platz reserviert für Parameter in Modbus Map.

7 7

Tabelle 7.18 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.

7.8.9 Zugriff über PCD Schreiben/Lesen

Die Liste PCD Schreiben wird in Parameter 8-42 PCD- Konfiguration Schreiben konfiguriert.

Der Vorteil zur Verwendung der Konfiguration PCD Schreiben/Lesen bedeutet, dass der Regler mehr Daten in einem Telegramm schreiben oder lesen kann. Bis zu 63 Register können über den Funktionscode Halteregister lesen (Read Holding Register) oder Mehrere Register

Bei der PCD-Leseliste handelt es sich um Daten, die vom Frequenzumrichter an den Regler gesendet werden, wie Statuswort, Hauptistwert und anwendungsabhängige

Daten wie Betriebsstunden, Motorstrom und Alarmwort. schreiben (Write Multiple Registers) in einem Telegramm gelesen oder geschrieben werden. Die Struktur ist auch flexibel, sodass nur zwei Register in den Regler geschrieben und 10 Register aus dem Regler gelesen werden können.

HINWEIS

Zustandswort und Hauptistwert werden immer in der

Liste vom Frequenzumrichter zum Regler gesendet.

Bei der PCD-Schreibliste handelt es sich um Daten, die vom Regler an den Frequenzumrichter gesendet werden. Die Daten beinhalten Steuerwort, Sollwert und anwendungsabhängige Daten wie minimale Soll- und Rampenzeiten usw.

HINWEIS

Steuerwort und Sollwert werden in der Liste immer vom Regler zum Frequenzumrichter gesendet.

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CTW

Holding Register

2810

Write

Master Frequency Converter

Read

Frequency Converter Master

Controlled by Parameter

Holding Register

Controlled by Parameter

8-42 [0]

REF

2811

8-42 [1]

2812

8-42 [2]

PCD 2

write

2813

8-42 [3]

PCD 3

write

2814

8-42 [4]

PCD 4

write

2815

8-42 [5]

PCD 5

write

...

write

2873

8-42 [63]

PCD 63

write

STW

2910

8-43 [0]

MAV

2911

8-43 [1]

2912

8-43 [2]

PCD 2

read

2913

8-43 [3]

PCD 3

read

2914

8-43 [4]

PCD 4

read

2915

8-43 [5]

PCD 5

read

...

read

2919

8-43 [63]

PCD 63

read

130BC048.10

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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) Mehrere Register lesen schreiben (Read write multiple registers)

Funktion Funktionscode (Hex)

Abbildung 7.14 Zugriff über PCD Schreiben/Lesen

HINWEIS

Die grau markierten Felder sind nicht änderbar, sie sind Standardwerte.

HINWEIS

Die 32-Bit-Parameter müssen innerhalb von 32-BitGrenzen gemappt werden, (PCD2 und PCD3 oder PCD4 und PCD5 usw.), wobei die Parameternummer zweimal zu Parameter 8-42 PCD-Konfiguration Schreiben oder Parameter 8-43 PCD-Konfiguration Lesen gemappt wird.

7.8.10 Steuern des Frequenzumrichters

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

7.8.11 Von Modbus RTU unterstützte

Modbus RTU unterstützt die aufgeführten Funktionscodes im Funktionsfeld eines Telegramms.

Funktionscodes

Tabelle 7.19 Funktionscodes

Subfunktion

Funktion

Funkti-

onscode

Diagnose 8

Tabelle 7.20 Funktionscodes

code

Subfunktion

Kommunikation neu starten (Restart communication). Diagnoseregister angeben (Return diagnostic register). Zähler und Diagnoseregister löschen (Clear counters and diagnostic register). Zahl Busmeldungen angeben (Return bus message count). BuskommunikationsFehlernummer ausgeben (Return bus communication error count). Follower-Fehlernummer ausgeben (Return Follower error count). Anzahl FollowerTelegramme ausgeben (Return Follower message count).

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7.8.12 Modbus-Ausnahmecodes

Für eine umfassende Erläuterung des Aufbaus einer Ausnahmecode-Antwort siehe Kapitel 7.8.5 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

Unzulässige

Datenadresse

Unzulässiger

Datenwert

Follower-

Gerätefehler

Tabelle 7.21 Modbus-Ausnahmecodes

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

Zugriff auf Parameter

7.9

7.9.1 Parameterverarbeitung

Die PNU (Parameternummer) wird aus der Registeradresse

übersetzt, die in der Modbus-Lese- oder Schreibmeldung

enthalten ist. Die Parameternummer wird als (10 x Parame-

ternummer) Dezimal für Modbus übersetzt. Beispiel:

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 Kapitel 6 Program-

mieren.

7.9.2 Datenspeicherung

Die Spule 65 (dezimal) bestimmt, ob an den Frequenzum-

richter geschriebene Daten im EEPROM und RAM (Spule 65

= 1) oder nur im RAM (Spule 65 = 0) gespeichert werden.

7.9.3 IND (Index)

Einige Parameter im Frequenzumrichter sind Arraypa-

rameter, z. B. Parameter 3-10 Festsollwert. Da der Modbus

keine Arrays in Halteregistern unterstützt, hat der Frequen-

zumrichter 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.

7.9.4 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.

7 7

7.9.5 Umrechnungsfaktor

Ein Parameterwert kann nur als ganze Zahl übertragen

werden. Verwenden Sie zur Übertragung von Dezimal-

zahlen einen Umrechnungsfaktor.

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7.9.6 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 vorein-

stellen geschrieben. Lesbare Längen reichen von 1 Register (2 Zeichen) bis zu 10 Registern (20 Zeichen).

7.10 Beispiele

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die verschiedenen Modbus RTU-Befehle.

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 7.23 Antwort

HINWEIS

Spulen und Register werden explizit mit einem Offset

von -1 im Modbus adressiert.

Beispielsweise wird Spule 33 als Spule 32 adressiert.

7.10.2 Einzelne Spule erzwingen/schreiben (05 Hex)

7.10.1 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 7.22 Abfrage

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

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 7.24 Abfrage

Antwort

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

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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 7.25 Antwort

7.10.3 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.

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 7.26 Abfrage

Antwort

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

00 (Sollwert = 2000 Hex)

Feldname Beispiel (Hex)

Tabelle 7.27 Antwort

7.10.4 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.

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 7.28 Abfrage

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.

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) –

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

Feldname Beispiel (Hex)

7 7

Tabelle 7.29 Antwort

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7.10.5 Voreingestelltes, einzelnes Register (06 Hex)

Beschreibung

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 7.30 Abfrage

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 7.31 Antwort

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 7.32 Abfrage

Antwort

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

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

Tabelle 7.33 Antwort

7.10.7 Lesen/Schreiben Multiple Register

Feldname Beispiel (Hex)

(17 Hex)

7.10.6 Voreingestellte multiple Register (10 Hex)

Beschreibung

Dieser Funktionscode kombiniert einen Lesevorgang und einen Schreibvorgang in einer einzigen MODBUS-

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):

Transaktion. Der Schreibevorgang wird vor dem Lesen durchgeführt.

Abfrage

Die Abfragemeldung enthält die Startadresse und die Anzahl der zu lesenden Halteregister sowie die zu schreibende Startadressen und die zu schreibenden Halteregister und Daten. Halteregister werden beginnend bei 0 adressiert. Beispiel für eine Abfrage zum Einstellen von Parameter 1-24 Motornennstrom auf 738 (7,38 A) und Lesen von Parameter 3-03 Maximaler Sollwert, das den Wert 50000 (50.000 Hz) hat:

Danfoss FC 101 Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual