Danfoss FC 102 Design guide [de]

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ENGINEERING TOMORROW

Projektierungshandbuch

VLT® HVAC Drive FC 102

110–800 kW, Baugrößen D und E

www.danfoss.de/vlt

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

1.2 Zusätzliche Materialien

1.3 Dokument- und Softwareversion

1.4 Konventionen

2 Sicherheit

2.1 Sicherheitssymbole

2.2 Qualifiziertes Personal

2.3 Sicherheitsmaßnahmen

3 Zulassungen und Zertifizierungen

3.1 Vorschriften/Compliance-Abnahmen

3.2 Gehäuse-Schutzarten

4 Produktübersicht

4.1 VLT® High-power Drives

4.2 Gehäusegröße nach Nennleistung

4.3 Gehäuseübersicht, 380–480 V

4.4 Gehäuseübersicht, 525–690 V

4.5 Verfügbarkeit der Bausätze

5 Produktfunktionen

5.1 Automatisierte Betriebsfunktionen

5.2 Kundenspezifische Anwendungsfunktionen

5.3 Spezifische VLT® HVAC Drive FC 102-Funktionen

5.4 Einfacher Kaskadenregler

5.5 Dynamisches Bremsen – Übersicht

5.6 Zwischenkreiskopplung – Übersicht

5.7 Rückspeiseeinheit – Übersicht

5.8 Rückwandkühlkanal – Übersicht

6 Optionen und Zubehör

6.1 Feldbusgeräte

6.2 Funktionserweiterungen

6.3 Bewegungssteuerungs- und Relaiskarten

6.4 Bremswiderstände

6.5 Sinusfilter

6.6 du/dt-Filter

6.7 Gleichtaktfilter

6.8 Oberschwingungsfilter

Inhaltsverzeichnis

VLT® HVAC Drive FC 102

6.9 High-Power-Nachrüstsätze

7 Spezifikationen

7.1 Elektrische Daten, 380-480 V

7.2 Elektrische Daten, 525-690 V

7.3 Netzversorgung

7.4 Motorausgang und Motordaten

7.5 Umgebungsbedingungen

7.6 Kabelspezifikationen

7.7 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

7.8 Gehäusegewichte

8 Außen- und Klemmenabmessungen

8.1 D1h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.2 D2h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.3 D3h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.4 D4h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.5 D5h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.6 D6h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.7 D7h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.8 D8h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.9 E1h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.10 E2h-Außen- und Klemmenabmessungen

8.11 E3h-Außen- und Klemmenabmessungen

8.12 E4h-Außen- und Klemmenabmessungen

9 Überlegungen zur mechanischen Installation

9.1 Lagerung

9.2 Anheben des Gerätes

9.3 Betriebsumgebung

9.4 Montagekonfigurationen

9.5 Kühlung

9.6 Leistungsreduzierung

10 Überlegungen zur elektrischen Installation

10.1 Sicherheitshinweise

103

113

124

130

136

143

150

152

153

157

10.2 Anschlussdiagramm

10.3 Anschlüsse

10.4 Steuerkabel und Klemmen

10.5 Sicherungen und Hauptschalter

10.6 Motor

10.7 Bremsung

158

159

161

165

167

169

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

10.8 Fehlerstromschutzeinrichtung (RCD) und Isolationswiderstandsüberwachung (IRM)

172

10.9 Ableitstrom

10.10 IT-Netz

10.11 Wirkungsgrad

10.12 Störgeräusche

10.13 dU/dt-Bedingungen

10.14 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Übersicht

10.15 EMV-gerechte Installation

10.16 Oberschwingungen – Übersicht

11 Grundlegende Betriebsprinzipien eines Frequenzumrichters

11.1 Beschreibung des Betriebs

11.2 Frequenzumrichtersteuerungen

12 Anwendungsbeispiele

12.1 Anschlusskonfiguration für die automatische Motoranpassung (AMA)

12.2 Anschlusskonfigurationen für analogen Drehzahlsollwert

12.3 Verdrahtungskonfigurationen für Start/Stopp

12.4 Anschlusskonfiguration für externe Alarmquittierung

172

174

175

181

185

188

192

202

203

204

12.5 Anschlusskonfiguration für Drehzahlsollwert, Verwendung eines manuellen Potenziometers

12.6 Anschlusskonfiguration für Drehzahl auf/Drehzahl ab

12.7 Anschlusskonfiguration für RS485-Netzwerkverbindung

12.8 Anschlusskonfiguration für einen Motorthermistor

12.9 Anschlusskonfiguration für einen Kaskadenregler

12.10 Anschlusskonfiguration für eine Relaiskonfiguration mit Smart Logic Control

12.11 Anschlussbeispiel für eine Pumpe mit konstanter/variabler Drehzahl

12.12 Anschlusskonfiguration für Führungspumpen-Wechsel

13 Bestellung eines Frequenzumrichters

13.1 Antriebskonfigurator

13.2 Bestellnummern für Optionen und Zubehör

13.3 Bestellnummern für Filter und Bremswiderstände

13.4 Ersatzteile

14 Anhang

14.1 Abkürzungen und Symbole

205

206

207

208

209

210

213

218

219

14.2 Definitionen

Index

220

222

Einführung

VLT® HVAC Drive FC 102

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

Dieses Projektierungshandbuch ist vorgesehen für:

Projektingenieure und Anlagenbauer

•

Planer

•

Anwendungs- und Produktspezialisten

•

Das Projektierungshandbuch liefert technische Informationen zu den Einsatzmöglichkeiten und Funktionen des Frequenzumrichters und erläutert die Integration in Systeme zur Motorsteuerung und -überwachung.

VLT® ist eine eingetragene Marke.

1.2 Zusätzliche Materialien

Es stehen weitere Ressourcen zur Verfügung, die Ihnen helfen, erweiterten Betrieb sowie erweiterte Programmierungen und Konformität mit allen einschlägigen Normen für Frequenzumrichter zu verstehen.

Für die Frequenzumrichter stehen Optionsmodule

•

zur Verfügung, die einige der in diesen Dokumenten enthaltenen Informationen ändern können. Spezifische Anforderungen finden Sie in den Anweisungen, die den Optionen beiliegen.

Zusätzliche Veröffentlichungen und Handbücher sind bei Danfoss erhältlich. Siehe drives.danfoss.de/downloads/ portal/#/ für Auflistungen.

1.3 Dokument- und Softwareversion

Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert. Alle Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Tabelle 1.1 zeigt die Dokumentenversion und die entsprechende Softwareversion an.

Ausgabe Anmerkungen Softwareversion

MG16Z2xx D1h–D8h-Inhalte hinzugefügt 5.11

Tabelle 1.1 Dokument- und Softwareversion

Die Bedienungsanleitung stellt Ihnen detaillierte

•

Informationen zur Installation und Inbetriebnahme des Frequenzumrichters zur Verfügung.

Das Programmierhandbuch enthält umfassende

•

Informationen für die Arbeit mit Parametern sowie viele Anwendungsbeispiele.

Die Bedienungsanleitung VLT® FC Series - Safe

•

Torque Off enthält eine Beschreibung zur Verwendung von Danfoss-Frequenzumrichtern in Anwendungen mit funktionaler Sicherheit. Dieses Handbuch ist im Lieferumfang des Frequenzumrichters enthalten, wenn die Safe Torque OffOption vorhanden ist.

Das Projektierungshandbuch VLT® Brake Resistor

•

MCE 101 beschreibt die Auswahl des optimalen Bremswiderstands.

Das Projektierungshandbuch VLT® Advanced

•

Harmonic Filters AHF 005/AHF 010 beschreibt Oberschwingungen, verschiedene Abhilfemaßnahmen und das Funktionsprinzip des erweiterten Oberschwingungsfilters. Diese Anleitung beschreibt auch, wie Sie den richtigen Filter für eine bestimmte Anwendung auswählen.

Im Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter wird

•

erläutert, warum es notwendig ist, Ausgangsfilter für bestimmte Anwendungen zu verwenden und wie man den optimalen dU/dt oder Sinusfilter auswählt.

1.4 Konventionen

Nummerierte Listen zeigen Vorgehensweisen.

•

Aufzählungslisten zeigen weitere Informationen

•

und Beschreibung der Abbildungen.

Kursivschrift bedeutet:

•

- Querverweise.

- Link.

- Fußnoten.

- Parameternamen, Parametergrup-

pennamen, Parameteroptionen.

Alle Abmessungen in Zeichnungen sind in mm

•

angegeben.

Ein Sternchen (*) kennzeichnet die Werksein-

•

stellung eines Parameters.

Sicherheit Projektierungshandbuch

2 Sicherheit

2.1 Sicherheitssymbole

2.3

2 2

Sicherheitsmaßnahmen

Folgende Symbole kommen in diesem Handbuch zum Einsatz:

WARNUNG

Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zum Tod oder zu schweren Verletzungen 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.

HINWEIS

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

2.2 Qualifiziertes Personal

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. Außerdem muss das Personal mit allen Anweisungen und Sicherheitsmaßnahmen gemäß dieser Anleitung vertraut sein.

WARNUNG

HOCHSPANNUNG

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

Installation, Inbetriebnahme und Wartung der

•

Frequenzumrichter dürfen ausschließlich von qualifiziertem Personal vorgenommen werden.

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 in Tabelle 2.1 angegebenen Wartezeit nach dem Trennen der Stromversorgung vor Wartungs- oder Reparaturarbeiten kann zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen!

1. Stoppen Sie den Motor.

2. Trennen Sie die Netzversorgung und alle externen DC-Zwischenkreisversorgungen, einschließlich externer Batterie-, USV- und DCZwischenkreisverbindungen mit anderen Frequenzumrichtern.

3. Trennen oder verriegeln Sie den Motor.

4. Warten Sie, damit die Kondensatoren vollständig entladen können. Siehe Tabelle 2.1.

5. Verwenden Sie vor der Durchführung von Wartungs- oder Reparaturarbeiten ein geeignetes Spannungsmessgerät, um sicherzustellen, dass die Kondensatoren vollständig entladen sind.

e30bd832.10

Sicherheit

VLT® HVAC Drive FC 102

Spannung Nennleistung

(normale Überlast)

380–480 110–315 kW

380–480 355–560 kW

525–690 75–400 kW

525–690 450–800 kW

Tabelle 2.1 Entladezeit für die Bauformen D1h–D8h und E1h–E4h

150–450 hp

500–750 hp

75–400 hp

450–950 hp

Gehäuse Entladezeit in

Minuten

D1h–D8h 20

E1h–E4h 40

D1h–D8h 20

E1h–E4h 40

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.

HINWEIS

NETZABSCHIRMUNG ALS SICHERHEITSOPTION

Eine optionale Netzabschirmung ist für Gehäuse der Schutzart IP21/IP54 (Typ 1/Typ 12) erhältlich. Schutzabdeckung um gemäß BGV A2, VBG 4 vor der versehentlichen Berührung der Leistungsklemmen zu schützen.

2.3.1 ADN-konforme Installation

Um Funkenbildung in Übereinstimmung mit dem Europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf Binnenwasserstraßen (ADN) zu vermeiden, müssen Sie Vorsichtsmaßnahmen für Frequenzumrichter mit Schutzart IP00 (Gehäuse), IP20 (Gehäuse), IP21 (Typ 1) oder IP54 (Typ 12) treffen.

Installieren Sie keinen Netzschalter

•

Vergewissern Sie sich, dass Parameter 14-50 RFI

•

Filter auf [1] Ein eingestellt ist.

Entfernen Sie alle Relaisstecker mit der

•

Kennzeichnung RELAIS. Siehe Abbildung 2.1.

Kontrollieren Sie, welche Relaisoptionen installiert

•

sind, falls vorhanden. Die einzige zulässige Relaisoption ist die VLT® Extended Relay Card

MCB 113.

1, 2 Relaisstecker

Abbildung 2.1 Position der Relaisstecker

Zulassungen und Zertifizier... Projektierungshandbuch

3 Zulassungen und Zertifizierungen

Dieser Abschnitt bietet eine kurze Beschreibung der verschiedenen Zulassungen und Zertifizierungen, die auf Danfoss-Frequenzumrichtern zu finden sind. Nicht alle Zulassungen sind auf allen Frequenzumrichtern zu finden.

3.1 Vorschriften/Compliance-Abnahmen

HINWEIS

AUFERLEGTE BEGRENZUNGEN DER AUSGANGSFREQUENZ

Ab Softwareversion 3.92 ist die Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters auf 590 Hz begrenzt (bedingt durch Exportkontrollvorschriften).

3.1.1.1 CE-Zeichen

Das CE-Zeichen (Communauté Européenne) zeigt an, dass der Hersteller des Produkts alle relevanten EU-Richtlinien einhält. Die geltenden EU-Richtlinien zu Ausführung und Konstruktion des Frequenzumrichters sind in Tabelle 3.1 aufgeführt.

HINWEIS

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

EU-Richtlinie Version

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

Maschinenrichtlinie EU-Ökodesignrichtlinie 2009/125/EC ATEX-Richtlinie 2014/34/EU RoHS-Richtlinie 2002/95/EC

Tabelle 3.1 Frequenzumrichter betreffende EU-Richtlinien

1) Konformität mit der Maschinenrichtlinie ist nur bei Frequenzumrichtern mit integrierter Sicherheitsfunktion erforderlich.

2014/32/EU

HINWEIS

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion, wie z. B. Safe Torque Off (STO), müssen mit der Maschinenrichtlinie konform sein.

Konformitätserklärungen sind auf Anfrage erhältlich.

Niederspannungsrichtlinie

Frequenzumrichter müssen seit 1. Januar 2014 die CEKennzeichnung in Übereinstimmung mit der Niederspannungsrichtlinie erfüllen. Die Niederspannungsrichtlinie gilt für alle elektrischen Geräte im Spannungsbereich von 50–1000 V AC und 75–1500 V DC.

Der Zweck der Richtlinie ist die Gewährleistung der Personensicherheit und die Vermeidung von Beschädigungen der Anlage und Geräte, wenn Anwender die elektrischen Betriebsmittel bei ordnungsgemäßer Installation, Wartung und bestimmungsgemäßer Verwendung bedienen.

EMV-Richtlinie

Der Zweck der EMV-Richtlinie (elektromagnetische Verträglichkeit) ist die Reduzierung elektromagnetischer Störungen und die Verbesserung der Störfestigkeit der elektrischen Geräte und Installationen. Die grundlegende Schutzanforderung der EMV-Richtlinie gibt vor, dass Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen verursachen oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann, so ausgelegt sein müssen, dass ihre erreichten elektromagnetischen Störungen begrenzt sind. Die Geräte müssen bei ordnungsgemäßer Installation und Wartung sowie bestimmungsgemäßer Verwendung einen geeigneten Grad der Störfestigkeit gegenüber EMV aufweisen.

Elektrische Geräte, die alleine oder als Teil einer Anlage verwendet werden, müssen eine CE-Kennzeichnung tragen. Anlagen müssen nicht über eine CE-Kennzeichnung verfügen, jedoch den grundlegenden Schutzanforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen.

Maschinenrichtlinie

Der Zweck der Maschinenrichtlinie ist die Gewährleistung der Personensicherheit und die Vermeidung von Beschädigungen der Anlage und Geräte, wenn Nutzer die mechanischen Betriebsmittel bestimmungsgemäß verwenden. Die Maschinenrichtlinie bezieht sich auf Maschinen, die aus einem Aggregat mehrerer zusammenwirkender Komponenten oder Betriebsmittel bestehen, von denen mindestens eine(s) mechanisch beweglich ist.

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion müssen mit der Maschinenrichtlinie konform sein. Frequenzumrichter ohne Sicherheitsfunktion fallen nicht unter die Maschinenrichtlinie. Wird ein Frequenzumrichter jedoch in ein Maschinensystem integriert, so stellt Danfoss Informationen zu Sicherheitsaspekten des Frequenzumrichters zur Verfügung.

Kommen Frequenzumrichter in Maschinen mit mindestens einem beweglichen Teil zum Einsatz, muss der Maschinenhersteller eine Erklärung zur Verfügung stellen, die die Übereinstimmung mit allen relevanten gesetzlichen Bestimmungen und Sicherheitsrichtlinien bestätigt.

3 3

Zulassungen und Zertifizier...

VLT® HVAC Drive FC 102

3.1.1.2 EU-Ökodesignrichtlinie

Die Ökodesignrichtlinie ist die europäische Richtlinie zur umweltgerechten Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte, zu denen auch Frequenzumrichter gehören. Die

Richtlinie hat eine verbesserte Energieeffizienz und allgemeine Umweltverträglichkeit von Elektrogeräten bei gleichzeitiger Erhöhung der Sicherheit der Energieversorgung zum Ziel. Die Einflüsse der energieverbrauchsrelevanten Produkte auf die Umwelt umfassen den Energieverbrauch über die gesamte Produktlebensdauer.

3.1.1.3 UL-Zulassung

Die Underwriters Laboratory(UL)-Markierung zertifiziert die Sicherheit und Umweltverträglichkeit von Produkten anhand von Standardprüfungen. Frequenzumrichter der Bauform T7 (525-690 V) sind nur für 525–600 V nach ULAnforderungen zertifiziert. Der Frequenzumrichter erfüllt die Anforderungen der UL 61800-5-1 bezüglich der thermischen Sicherung. Weitere Informationen finden Sie unter Kapitel 10.6.1 Thermischer Motorschutz.

3.1.1.4 CSA/cUL

Die CSA/cUL-Zulassung ist für Frequenzumrichter mit einer Nennspannung bis 600 V. Der Standard gewährleistet, dass der Frequenzumrichter – wenn er gemäß der mitgelieferten Bedienungs-/Installationsanleitung installiert wird – die UL-Standards für elektrische und thermische Sicherheit erfüllt. Diese Kennzeichnung zertifiziert, dass das Produkt alle vorgeschriebenen technischen Spezifikationen und Prüfungen erfüllt. Eine Konformitätserklärung ist auf Anfrage erhältlich.

3.1.1.5 EAC

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 EACBereichs verwendeten Produkte sind bei Danfoss zu kaufen.

3.1.1.6 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.

3.1.1.7 TÜV

Der TÜV SÜD ist eine europäische Sicherheitsorganisation, die die Betriebssicherheit des Frequenzumrichters gemäß EN/IEC 61800-5-2 zertifiziert. Der TÜV SÜD testet Produkte und überwacht ihre Produktion, um sicherzustellen, dass Unternehmen ihre Vorschriften einhalten.

3.1.1.8 RCM

Die Regulatory Compliance Mark (RCM, Konformitätskennzeichnung) zeigt die Konformität von Telekommunikationsund EMV/Funkverkehr-Geräten durch den EMVKennzeichnungshinweis der australischen Kommunikationsund Medienbehörden an. Die RCM ist mittlerweile eine einzelne Konformitätskennzeichnung, die die Kontrollzeichen A-Tick und C-Tick beinhaltet. RCM-Konformität ist für die Platzierung elektrischer und elektronischer Geräte auf dem Markt in Australien und Neuseeland erforderlich.

3.1.1.9 Schiffsanwendungen

Schiffsanwendungen – Schiffe und Öl-/Gas-Plattformen müssen durch mindestens eine Schiffszertifizierungsgesellschaft zertifiziert werden, um eine behördliche Genehmigung und eine Versicherung zu

erhalten. Danfoss VLT® HVAC Drive Serie Frequenzumrichter werden durch bis zu 12 verschiedene Schiffsklassifizierungsgesellschaften zertifiziert.

Um Marinezulassungen und Zertifikate anzuzeigen oder zudrucken, gehen Sie zum Downloadbereich unter

drives.danfoss.de/industries/marine-and-offshore/marine-typeapprovals/#/.

3.1.2 Exportkontrollvorschriften

Frequenzumrichter können regionalen und/oder nationalen Exportkontrollvorschriften unterliegen. Frequenzumrichter, die Exportkontrollvorschriften unterliegen, sind mit einer ECCN-Nummer gekennzeichnet. Die ECCN-Nummer finden Sie in den Dokumenten, die Sie mit dem Frequenzumrichter erhalten. Im Falle einer Wiederausfuhr ist der Exporteur dafür verantwortlich, die Einhaltung aller geltenden Exportkontrollvorschriften sicherzustellen.

Zulassungen und Zertifizier... Projektierungshandbuch

3.2 Gehäuse-Schutzarten

Die Frequenzumrichter der VLT-Serie® sind mit unterschiedlichen Gehäuseschutzarten erhältlich, um optimal auf die Anforderungen der Anwendung eingehen zu können. Die Schutzart wird jeweils auf Grundlage zweier internationaler Normen angegeben:

Bei einer Prüfung nach UL-Typ wird die Konformität der Gehäuse mit der NEMA(National Electrical Manufacturers

•

Association)-Norm ermittelt. Die Bau- und Prüfvorschriften für Gehäuse sind definiert in „NEMA Standards Publication 250-2003“ und in UL 50, Elfte Ausgabe.

IP-Schutzarten (International Protection, Internationaler Schutz), definiert von der IEC (International Electrotechnical

•

Commission, Internationale Elektrotechnische Kommission) in allen anderen Staaten weltweit.

Standard-Frequenzumrichter der Danfoss VLT® Serie sind in verschiedenen Schutzarten erhältlich, um die Anforderungen von IP00 (Gehäuse), IP20 (geschütztes Gehäuse), IP21 (UL-Typ 1) oder IP54 (UL-Typ 12) zu erfüllen. In diesem Handbuch wird der UL-Typ als Typ geschrieben. Zum Beispiel: IP21/Typ 1.

UL-Typ-Standard

Typ 1 – Gehäuse für den Einsatz im Innenbereich, die dem Personal einen gewissen Schutz vor versehentlichem Kontakt mit den enthaltenen Einheiten und einen gewissen Schutz gegen fallenden Schmutz bieten.

Typ 12 – Mehrzweckgehäuse sind für den Einsatz im Innenbereich vorgesehen und schützen die enthaltenen Einheiten vor den folgenden Verunreinigungen:

Fasern

•

Fussel

•

Staub und Schmutz

•

Leichtes Spritzwasser

•

Sickerwasser

•

Tropfen und externe Kondensation nicht-korrosiver Flüssigkeiten

•

3 3

Das Gehäuse darf keine Löcher und keine Auslässe oder Öffnungen für Installationsrohre aufweisen, falls hierfür nicht ölbeständige Dichtungen zur Montage öldichter oder staubdichter Mechanismen verwendet werden. Die Türen sind ebenfalls mit ölbeständigen Dichtungen ausgerüstet. Zusätzlich verfügen Gehäuse für Kombinationsregler über Schwingtüren mit horizontaler Drehachse, die mit einem Werkzeug geöffnet werden müssen.

IP-Standard

Tabelle 3.2 bietet einen Quervergleich der beiden Normen. Tabelle 3.3 erläutert die Bedeutung der IP-Nummer und definiert den Schutzgrad. Die Frequenzumrichter erfüllen die Bestimmungen beider Normen.

NEMA und UL IP

Gehäuse IP00 Geschütztes Gehäuse IP20 NEMA 1 IP21 NEMA 12 IP54

Tabelle 3.2 Querverweis NEMA- und IP-Nummer

Zulassungen und Zertifizier...

VLT® HVAC Drive FC 102

Erste Kennziffer

0 – Kein Schutz. 1 – Geschützt bis 50 mm (2,0 in). Schutz vor Berührung mit der Hand. 2 – Geschützt bis 12,5 mm (0,5 in). Schutz vor Berührung mit dem Finger.

3 – Geschützt bis 2,5 mm (0,1 in). Schutz vor Berührung durch Werkzeug. 4 – Geschützt bis 1,0 mm (0,04 in). Schutz vor Berührung mit Drähten. 5 – Schutz vor schädlichen Staubablagerungen im Innern. 6 – Schutz vor Eindringen von Staub (staubdicht). – 0 Kein Schutz. – 1 Schutz vor senkrecht fallendem Tropfwasser. – 2 – 3 – 4 Schutz vor Spritzwasser. – 5 Schutz vor Strahlwasser. – 6 Schutz vor starkem Strahlwasser. – 7 Schutz vor eindringendem Wasser beim zeitweiligen Untertauchen. – 8 Schutz vor eindringendem Wasser beim dauerhaften Untertauchen.

Tabelle 3.3 Aufschlüsselung der IP-Nummer

Zweite Kennziffer

Schutzniveau

Schutz vor schräg fallendem Tropfwasser (15° gegenüber der Senkrechten). Schutz vor Sprühwasser (bis 60° gegenüber der Senkrechten).

Produktübersicht Projektierungshandbuch

4 Produktübersicht

4.1

VLT® High-power Drives

Die in diesem Handbuch beschriebenen VLT® Frequenzumrichter sind als freistehende, wandhängende oder

schrankmontierte Geräte erhältlich. Jeder VLT®-Umrichter ist für alle Standardmotoren konfigurierbar, kompatibel und optimiert, was die Einschränkungen der MotorAntriebspakete vermeidet.

Vorteile von VLT®-Umrichtern

In verschiedenen Gehäusegrößen und

•

Schutzarten erhältlich.

Der Wirkungsgrad von 98% reduziert die Betriebs-

•

kosten.

Das einzigartige Design der Rückwandkühlung

•

reduziert den Bedarf an mehr Kühlaggregaten, was zu geringeren Installations- und wiederkehrenden Kosten führt.

Geringere Leistungsaufnahme für Kontrollraum-

•

Kühlgeräte.

Reduzierte Betriebskosten.

•

Konsistente Benutzerschnittstelle über die

•

gesamte Bandbreite von Danfoss Frequenzumrichtern.

Anwendungsorientierte Inbetriebnahme-

•

Assistenten.

Mehrsprachige Benutzerschnittstelle.

•

Gehäusegröße nach Nennleistung

4.2

kW1)hp

110 150 D1h/D3h/D5h/D6h 132 200 D1h/D3h/D5h/D6h 160 250 D1h/D3h/D5h/D6h 200 300 D2h/D4h/D7h/D8h 250 350 D2h/D4h/D7h/D8h 315 450 D2h/D4h/D7h/D8h 355 500 E1h/E3h 400 600 E1h/E3h 450 600 E1h/E3h 500 650 E2h/E4h 560 750 E2h/E4h

Tabelle 4.1 Gehäuse-Nennleistungen, 380–480 V

1) Alle Nennleistungen sind für normale Überlast angegeben. Ausgangsleistung wird bei 400 V (kW ) und 460 V (hp) angegeben.

kW1)hp

75 75 D1h/D3h/D5h/D6h

90 100 D1h/D3h/D5h/D6h 110 125 D1h/D3h/D5h/D6h 132 150 D1h/D3h/D5h/D6h 160 200 D1h/D3h/D5h/D6h 200 250 D2h/D4h/D7h/D8h 250 300 D2h/D4h/D7h/D8h 315 350 D2h/D4h/D7h/D8h 400 400 D2h/D4h/D7h/D8h 450 450 E1h/E3h 500 500 E1h/E3h 560 600 E1h/E3h 630 650 E1h/E3h 710 750 E2h/E4h 800 950 E2h/E4h

Verfügbare Baugrößen

4 4

Tabelle 4.2 Gehäuse-Nennleistungen, 525–690 V

1) Alle Nennleistungen sind für normale Überlast angegeben. Ausgang wird bei 690 V (kW ) und 575 V (hp) gemessen.

Produktübersicht

VLT® HVAC Drive FC 102

4.3 Gehäuseübersicht, 380–480 V

Baugröße D1h D2h D3h D4h D5h D6h D7h D8h

Nennleistung

Ausgang bei 400 V (kW) Ausgang bei 460 V (hp) 150–250 300–450 150–250 300–450 150–250 150–250 300–450 300–450

Schutzart

IP IP21/54 IP21/54 IP20 IP20 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 NEMA Typ 1/12 Typ 1/12 Typ Gehäuse Typ Gehäuse Typ 1/12 Typ 1/12 Typ 1/12 Typ 1/12

Hardware-Optionen

Edelstahl-Kühlkanal O O O O O O O O Netzabschirmung O O – – O O O O Integrierte Heizung O O – – O O O O EMV-Filter (Klasse A1) O O O O O O O O Safe Torque Off S S S S S S S S Keine Bedieneinheit O O O O O O O O Numerische Bedieneinheit Grafische Bedieneinheit O O O O O O O O Sicherungen O O O O O O O O

Kühlkörperzugang Bremschopper – – O O O O O O Anschlussklemmen der Rückspeiseeinheit Zwischenkreiskopplungsklemmen Sicherungen + Zwischenkreiskopplung Trennschalter – – – – – O – O Hauptschalter – – – – – O – O Schütze – – – – – O – O 24 V DC-Versorgung O O O O O O O O

Abmessungen

Höhe, mm (in) 901 (35,5) 1107 (43,6) 909 (35,8)

Breite, mm (in) 325 (12,8) 325 (12,8) 250 (9,8) 375 (14,8) 325 (12,8) 325 (12,8) 420 (16,5) 420 (16,5) Tiefe, mm (in) 379 (14,9) 379 (14,9) 375 (14,8) 375 (14,8) 381 (15,0) 381 (15,0) 386 (15,2) 406 (16,0) Gewicht, kg (lb) 62 (137) 125 (276) 62 (137)

110–160 200–315 110–160 200–315 110–160 110–160 200–315 200–315

O O O O O O O O

– – O O O O O O

– – O O – – – –

1004 (39,5)

108 (238)

1027 (40,4)

125 (276)

179 (395)

1324 (52,1) 1663 (65,5) 1978 (77,9) 2284 (89,9)

99 (218) 128 (282) 185 (408) 232 (512)

Tabelle 4.3 D1h–D8h Frequenzumrichtrer, 380–480 V

1) Alle Nennleistungen sind für normale Überlast angegeben. Ausgangsleistung wird bei 400 V (kW) und 460 V (hp) angegeben.

2) S = Standard, O = Optional und ein Bindestrich zeigt an, dass die Option nicht verfügbar ist.

3) Der Kühlkörperzugang ist nicht mit der Option rückseitiger Kühlkanal aus Edelstahl erhältlich.

4) Mit optionalen Zwischenkreiskopplungs- und Rückspeisungsklemmen.

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Baugröße E1h E2h E3h E4h

Nennleistung

Ausgang bei 400 V (kW) 355–450 500–560 355–450 500–560 Ausgang bei 460 V (hp) 500–600 650–750 500–600 650–750

Schutzart

IP IP21/54 IP21/54 UL-Typ Typ 1/12 Typ 1/12 Gehäuse Gehäuse

Hardware-Optionen

Edelstahl-Kühlkanal O O O O Netzabschirmung O O – – Integrierte Heizung O O – – EMV-Filter (Klasse A1) O O O O Safe Torque Off S S S S Keine Bedieneinheit O O O O Grafische Bedieneinheit O O O O Sicherungen S S O O Kühlkörperzugang O O O O Bremschopper O O O O Zwischenkreisklemmen O O O O Zwischenkreiskopplungsklemmen – – O O Sicherungen + Zwischenkreiskopplung – – O O Trennschalter O O – – Hauptschalter – – – – Schütze – – – – 24 V DC-Versorgung (SMPS, 5 A) – – – –

Abmessungen

Höhe, mm (in) 2043 (80,4) 2043 (80,4) 1578 (62,1) 1578 (62,1) Breite, mm (in) 602 (23,7) 698 (27,5) 506 (19,9) 604 (23,9) Tiefe, mm (in) 513 (20,2) 513 (20,2) 482 (19,0) 482 (19,0) Gewicht, kg (lb) 295 (650) 318 (700) 272 (600) 295 (650)

IP20

4 4

Tabelle 4.4 E1h–E4h Frequenzumrichter, 380–480 V

1) Alle Nennleistungen sind für normale Überlast angegeben. Ausgangsleistung wird bei 400 V (kW) und 460 V (hp) angegeben.

2) Wenn das Gehäuse mit Zwischenkreiskopplungs- oder Rückspeisungsanschlüssen konfiguriert wird, hat es die Schutzart IP00, andernfalls die Schutzart IP20.

3) S = Standard, O = Optional und ein Bindestrich zeigt an, dass die Option nicht verfügbar ist.

Produktübersicht

VLT® HVAC Drive FC 102

4.4 Gehäuseübersicht, 525–690 V

Baugröße D1h D2h D3h D4h D5h D6h D7h D8h

Nennleistung

Ausgang bei 690 V (kW) Ausgang bei 575 V (hp) 75–200 250–400 75–200 250–400 75–200 75–200 250–400 250–400

Schutzart

IP IP21/54 IP21/54 IP20 IP20 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 NEMA Typ 1/12 Typ 1/12 Typ Gehäuse Typ Gehäuse Typ 1/12 Typ 1/12 Typ 1/12 Typ 1/12

Hardware-Optionen

Edelstahl-Kühlkanal – – O O – – – – Netzabschirmung O O O O O O O O Integrierte Heizung O O O O O O O O Safe Torque Off S S S S S S S S Keine Bedieneinheit O O O O O O O O Numerische Bedieneinheit Grafische Bedieneinheit O O O O O O O O Sicherungen O O O O O O O O

Kühlkörperzugang Bremschopper – – O O O O O XO Anschlussklemmen der Rückspeiseeinheit Zwischenkreiskopplungsklemmen Sicherungen + Zwischenkreiskopplung Trennschalter – – – – O O O O Hauptschalter – – – – – O – O Schütze – – – – – O – O 24 V DC-Versorgung O O O O O O O O

Abmessungen

Höhe, mm (in) 901 (35,5) 1107 (43,6) 909 (35,8)

75–160 200–400 75–160 200–400 75–160 75–160 200–400 200–400

O O O O O O O O

– – O O – – – –

– – O O O O O O

– – O O – – – –

1004 (39,5)

108 (238)

1027 (40,4)

125 (276)

179 (395)

1324 (52,1) 1663 (65,5) 1978 (77,9) 2284 (89,9)

99 (218) 128 (282) 185 (408) 232 (512)

Tabelle 4.5 D1h–D8h Frequenzumrichtrer, 525–690 V

1) Alle Nennleistungen sind für normale Überlast angegeben. Ausgang wird bei 690 V (kW) und 575 V (hp) gemessen.

2) S = Standard, O = Optional und ein Bindestrich zeigt an, dass die Option nicht verfügbar ist.

3) Der Kühlkörperzugang ist nicht mit der Option rückseitiger Kühlkanal aus Edelstahl erhältlich.

4) Mit optionalen Zwischenkreiskopplungs- und Rückspeisungsklemmen.

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Baugröße E1h E2h E3h E4h

Nennleistung

Ausgang bei 690 V (kW) 450–630 710–800 450–630 710–800 Ausgang bei 575 V (hp) 450–650 750–950 450–650 750–950

Schutzart

IP IP21/54 IP21/54 UL-Typ Typ 1/12 Typ 1/12 Gehäuse Gehäuse

Hardware-Optionen

Edelstahl-Kühlkanal O O O O Netzabschirmung O O – – Integrierte Heizung O O – – EMV-Filter (Klasse A1) – – – – Safe Torque Off S S S S Keine Bedieneinheit O O O O Grafische Bedieneinheit O O O O Sicherungen S S O O Kühlkörperzugang O O O O Bremschopper O O O O Zwischenkreisklemmen O O O O Zwischenkreiskopplungsklemmen – – O O Sicherungen + Zwischenkreiskopplung – – O O Trennschalter O O – – Hauptschalter – – – – Schütze – – – – 24 V DC-Versorgung (SMPS, 5 A) – – – –

Abmessungen

IP20

4 4

Tabelle 4.6 E1h–E4h Frequenzumrichter, 525–690 V

1) Alle Nennleistungen sind für normale Überlast angegeben. Ausgang wird bei 690 V (kW) und 575 V (hp) gemessen.

2) Wenn das Gehäuse mit Zwischenkreiskopplungs- oder Rückspeisungsanschlüssen konfiguriert wird, hat es die Schutzart IP00, andernfalls die Schutzart IP20.

3) S = Standard, O = Optional und ein Bindestrich zeigt an, dass die Option nicht verfügbar ist.

Produktübersicht

4.5 Verfügbarkeit der Bausätze

VLT® HVAC Drive FC 102

Beschreibung der Bausätze

Wetterschutzabdeckung mit NEMA 3R O O – – – – – – – – – – NEMA 3R-Schutz für Bausatz für rückseitigen Kühlkanal – Einlass Rücks./Auslass Rücks. USB für Türeinbau O O O O O O O O S S – – Bedieneinheit, numerisch O O O O O O O O O O O O

Bedieneinheit, grafisch Kabel für Bedieneinheit, 3 m (9 ft) O O O O O O O O O O O O Befestigungssatz für numerische Bedieneinheit (Bedieneinheit, Befestigungen, Dichtung und Kabel) Befestigungssatz für grafische Bedieneinheit (Bedieneinheit, Befestigungen, Dichtung und Kabel) Befestigungssatz für alle Bedieneinheiten (Befestigungen, Dichtung und Kabel) Berührungsschutz – – – – – – – – O O – – Erdungsschiene – – – – – – – – O O – – Eingangsplattenoption O O O O O O O O – – – – Klemmenleisten O O O O O O O O O O O O Bausatz für oberen Eingang der Feldbuskabel O O O O O O O O O O O O Sockel O O – – O O O O S S – – Kühlkanal – Einlass Unters./Auslass Obers. – – O O – – – – – – O O Kühlkanal – Einlass Unters./Auslass Rücks. O O O O – – – – – – O O Kühlkanal – Einlass Rücks./Auslass Obers. – – – – – – – – – – O O Kühlkanal – Einlass Rücks./Auslass Rücks. O O O O O O O O O O O O Kühlkanal – Auslass Obers. (nur) – – O O – – – – – – – –

D1h D2h D3h D4h D5h D6h D7h D8h E1h E2h E3h E4h

– – O O – – – – – – – –

O O O O O O O O O O O O

Tabelle 4.7 Verfügbare Bausätze für die Bauformen D1h bis D8h und E1h bis E4h

1) S = Standard, O = Optional und ein Bindestrich zeigt an, dass der Bausatz nicht verfügbar ist. Bausatzbeschreibungen und Teilenummern finden Sie unter Kapitel 13.2.6 Bestellnummern für Bausätze D1h–D8h und Kapitel 13.2.7 Bestellnummern für Bausätze E1h–E4h.

2) Die grafische Bedieneinheit wird standardmäßig mit den Gehäusen D1h–D8h sowie E1h–E4h geliefert. Diesen Bausatz können Sie erwerben, wenn Sie mehr als eine grafische Bedieneinheit benötigen.

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

5 Produktfunktionen

5.1 Automatisierte Betriebsfunktionen

Automatisierte Betriebsfunktionen sind aktiv, wenn der Frequenzumrichter in Betrieb ist. Die meisten dieser Funktionen erfordern keine Programmierung oder Konfiguration. Der Frequenzumrichter verfügt über eine Reihe von integrierten Schutzfunktionen zum Selbstschutz und zum Schutz des angetriebenen Motors.

Detaillierte Informationen zu einer erforderlichen Konfiguration, insbesondere von Motorparametern, finden Sie im Programmierhandbuch.

5.1.1 Kurzschlussschutz

Motor (Phase-Phase)

Der Frequenzumrichter ist durch seine Strommessung in jeder der drei Motorphasen gegen Kurzschlüsse geschützt. Ein Kurzschluss zwischen zwei Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im Wechselrichter. Der Frequenzumrichter wird abgeschaltet, sobald sein Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16 Abschaltblockierung) überschreitet.

Netzseite

Ein ordnungsgemäß arbeitender Frequenzumrichter begrenzt die Stromaufnahme vom Netz. Wir empfehlen, versorgungsseitig Sicherungen und/oder Trennschalter als Schutz für den Fall einer Bauteilstörung im Inneren des Frequenzumrichters zu verwenden (erster Fehler). Netzseitige Vorsicherungen sind für die UL-Konformität obligatorisch.

HINWEIS

Zur Übereinstimmung mit IEC 60364 für CE oder NEC 2009 für UL ist die Verwendung von Sicherungen bzw. Trennschaltern zwingend erforderlich.

Bremswiderstand

Der Frequenzumrichter ist vor Kurzschlüssen im Bremswiderstand geschützt.

Zwischenkreiskopplung

Installieren Sie zum Schutz des DC-Busses gegen Kurzschlüsse sowie des Frequenzumrichters gegen Überlast DC-Sicherungen in Reihe an den Zwischenkreiskopplungen aller angeschlossenen Geräte.

5.1.2 Überspannungsschutz

Vom Motor erzeugte Überspannung

Die Spannung im Zwischenkreis erhöht sich beim generatorischen Betrieb des Motors. Diese Situation tritt in folgenden Fällen auf:

Die Last treibt den Motor bei konstanter

•

Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters an, 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 abzugeben.

Eine falsche Einstellung beim Schlupfausgleich

•

ruft eine höhere Zwischenkreisspannung hervor.

Gegen-EMK durch PM-Motorbetrieb. Bei Freilauf

•

mit hoher Drehzahl kann die Gegen-EMK des PMMotors möglicherweise die maximale Spannungstoleranz des Frequenzumrichters überschreiten und Schäden verursachen. Der Wert von Parameter 4-19 Max Output Frequency wird automatisch basierend auf einer internen Berechnung anhand des Werts von

Parameter 1-40 Back EMF at 1000 RPM, Parameter 1-25 Motor Nominal Speed und Parameter 1-39 Motor Poles berechnet.

HINWEIS

Statten Sie den Frequenzumrichter zur Vermeidung einer zu hohen Motordrehzahl (z. B. aufgrund eines zu starken Windmühleneffekts) mit einem Bremswiderstand aus.

Sie können die Überspannung mithilfe einer Bremsfunktion (Parameter 2-10 Brake Function) und/oder einer Überspannungssteuerung (Parameter 2-17 Over-voltage Control) beseitigen.

Bremsfunktionen

Schließen Sie einen Bremswiderstand ist zur Ableitung der überschüssigen Bremsenergie an. Bei angeschlossenem Bremswiderstand ist beim Bremsen eine höhere Zwischenkreisspannung verfügbar.

Eine AC-Bremse ist eine Alternative für ein verbessertes Bremsen ohne Verwendung eines Bremswiderstands. Diese Funktion regelt die Übermagnetisierung des Motors im Generatorbetrieb. Durch Erhöhen der elektrischen Verluste im Motor kann die OVC-Funktion das Bremsmoment erhöhen, ohne die Überspannungsgrenze zu überschreiten.

5 5

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

HINWEIS

Die AC-Bremse ist nicht so wirksam wie das dynamische Bremsen mit einem Widerstand.

Überspannungssteuerung (OVC)

Durch die automatische Verlängerung der Rampe-Ab-Zeit reduziert die Überspannungssteuerung die Gefahr einer Abschaltung des Frequenzumrichters aufgrund einer Überspannung im Zwischenkreis.

HINWEIS

Sie können OVC für einen PM-Motor mit allen Steuerver-

fahren aktivieren, PM VVC+, Flux OL und Flux CL für PMMotoren aktivieren.

5.1.3 Erkennung fehlender Motorphasen

Die Motorphasenüberwachung (Parameter 4-58 Missing Motor Phase Function) ist werkseitig aktiviert, um Beschädigungen des Motors im Falle es Ausfalls einer Motorphase zu verhindern. Die Werkseinstellung ist 1.000 ms, für eine schnellere Erkennung kann diese jedoch geändert werden.

5.1.4 Netzasymmetrie Erkennung

Ein Betrieb bei starker Netzasymmetrie kann die Lebensdauer des Motors und des Umrichters reduzieren. Die Bedingungen gelten als schwer, wenn der Motor bei nahezu nomineller Last kontinuierlich betrieben wird. Bei der Werkseinstellung wird der Frequenzumrichter bei einer Netzasymmetrie (Parameter 14-12 Response to Mains Imbalance) abgeschaltet.

5.1.5 Schalten am Ausgang

Das Hinzufügen eines Schalters am Ausgang zwischen Motor und Frequenzumrichter ist zulässig. Jedoch können Fehlermeldungen angezeigt werden. Danfoss empfiehlt eine Nutzung dieser Funktion nicht für 525–690-V-Frequenzumrichter, die an ein IT-Netz angeschlossen sind.

Stromgrenze

Die Stromgrenze wird kontrolliert in Parameter 4-18 Current Limit, und die Zeit vor der Abschaltung des Frequenzum-

richters wird in Parameter 14-24 Trip Delay at Current Limit festgelegt.

Drehzahlgrenze

Minimale Drehzahl: Parameter 4-11 Motor Speed Low Limit [RPM] oder Parameter 4-12 Motor Speed Low Limit [Hz]

begrenzt den minimalen Drehzahlbereich des Frequenzumrichters. Maximale Drehzahl: Parameter 4-13 Motor Speed High Limit [RPM] oder Parameter 4-19 Max Output Frequency begrenzt die maximale Drehzahl, die der Frequenzumrichter liefern kann.

Elektronisches Thermorelais (ETR)

Bei ETR handelt es sich um eine elektronische Funktion, die anhand interner Messungen ein Bimetallrelais simuliert. Die Kennlinie wird in Abbildung 5.1 gezeigt.

Spannungsgrenze

Der Frequenzumrichter wird nach Erreichen eines bestimmten fest programmierten Spannungsniveaus abgeschaltet, um die Transistoren und die Zwischenkreiskondensatoren zu schützen.

Übertemperatur

Der Frequenzumrichter verfügt über integrierte Temperatursensoren und reagiert aufgrund von fest programmierten Grenzen sofort auf kritische Werte.

5.1.7 Blockierter Rotorschutz

Es kann zu Situationen kommen, wenn der Rotor aufgrund von übermäßiger Last oder aufgrund anderer Faktoren blockiert ist. Der blockierte Rotor kann nicht für eine ausreichende Kühlung sorgen, was wiederum zu einer Überhitzung der Motorwicklung führen kann. Der Frequenzumrichter kann den blockierten Rotor per PM FluxRegelung ohne Rückführung und PM VVC+-Regelung (Parameter 30-22 Locked Rotor Detection) erkennen.

5.1.8 Automatische Leistungsreduzierung

5.1.6 Überlastschutz

Der Frequenzumrichter prüft ständig, ob folgende kritische

Drehmomentgrenze

Die Drehmomentgrenze schützt den Motor unabhängig von der Drehzahl vor Überlast. Die Drehmomentgrenze wird in Parameter 4-16 Torque Limit Motor Mode und Parameter 4-17 Torque Limit Generator Mode gesteuert. Die Verzögerungszeit zwischen Drehmomentgrenzen-Warnung und Abschaltung wird in Parameter 14-25 Trip Delay at Torque Limit definiert.

Werte vorliegen:

Hohe Temperatur an Steuerkarte oder Kühlkörper.

•

Hohe Motorbelastung.

•

Hohe Zwischenkreisspannung.

•

Niedrige Motordrehzahl.

•

Als Reaktion auf einen kritischen Wert passt der Frequenzumrichter die Taktfrequenz an. Bei hohen internen Temperaturen und niedriger Motordrehzahl kann der Frequenzumrichter ebenfalls den PWM-Schaltmodus auf SFAVM setzen.

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

HINWEIS

Die automatische Leistungsreduzierung erfolgt anders, wenn Parameter 14-55 Output Filter auf [2] Fester Sinusfilter programmiert ist.

5.1.9 Automatische Energieoptimierung

Die Automatische Energieoptimierung (AEO) gibt dem Frequenzumrichter vor, die Motorlast kontinuierlich zu überwachen und die Ausgangsspannung für eine maximale Effizienz anzupassen. Bei geringer Last wird die Spannung reduziert, und der Motorstrom wird minimiert. Der Motor profitiert von:

Gesteigerter Effizienz

•

Reduzierter Motorerwärmung

•

Leiserem Betrieb.

•

Sie müssen keine V/Hz-Kurve wählen, da der Frequenzumrichter die Motorspannung automatisch anpasst.

5.1.10 Automatische Taktfrequenzmodulation

Der Frequenzumrichter erzeugt kurze elektrische Impulse zur Bildung einer AC-Sinuskurve. Die Taktfrequenz ist die Rate dieser Impulse. Eine niedrige Taktfrequenz (langsame Pulsrate) führt zu Störgeräuschen im Motor, weshalb vorzugsweise eine höhere Taktfrequenz verwendet werden sollte. Eine hohe Taktfrequenz erzeugt jedoch wiederum Wärme im Frequenzumrichter, wodurch der verfügbare Ausgangsstrom zum Motor begrenzt wird.

Der Frequenzumrichter umfasst eine automatische Funktion zur lastabhängigen Taktfrequenzregelung. Mit dieser Funktion kann der Motor von einer der zulässigen Last entsprechenden, hohen Taktfrequenz profitieren.

5.1.12 Ausgleich der Leistungsschwankung

Der Frequenzumrichter hält den nachfolgend gelisteten Netzereignissen stand:

Transienten

•

Vorübergehenden Netzausfällen.

•

Kurzen Spannungsabfällen.

•

Überspannungen.

•

Der Frequenzumrichter gleicht Schwankungen in der Eingangsspannung von ±10 % der Nennspannung automatisch aus, um die volle Motornennspannung und das volle Drehmoment bereitstellen zu können. Wenn Sie den automatischen Wiederanlauf ausgewählt haben, läuft der Frequenzumrichter nach einer Überspannungsabschaltung automatisch wieder an. Bei aktivierter Motorfangschaltung synchronisiert der Frequenzumrichter vor dem Start die Motordrehung.

5.1.13 Resonanzdämpfung

Resonanzdämpfung unterbindet hochfrequente Motorresonanzgeräusche. Hierbei steht Ihnen die automatische oder manuelle Frequenzdämpfung zur Auswahl.

5.1.14 Temperaturgeregelte Lüfter

5 5

Die automatische Taktfrequenzmodulation regelt diese Zustände automatisch, damit ohne Überhitzen des Frequenzumrichters die höchste Taktfrequenz zur Verfügung steht. Die geregelte hohe Taktfrequenz reduziert die Betriebsgeräusche des Motors bei niedrigen Drehzahlen, wenn eine Geräuschdämpfung wichtig ist, und stellt die volle Ausgangsleistung zum Motor zur Verfügung.

5.1.11 Automatische Leistungsreduzierung wegen erhöhter Taktfrequenz

Der Frequenzumrichter ist für den Dauerbetrieb bei Volllast bei Taktfrequenzen zwischen 1,5 und 2 kHz für 380–480 V und 1–1,5 kHz für 525–690 V ausgelegt. Dieser Frequenzbereich ist von der Leistungsgröße abhängig. Überschreitet die Taktfrequenz den maximal zulässigen Bereich, erzeugt sie eine erhöhte Wärmeabgabe im Frequenzumrichter, was eine Reduzierung des Ausgangsstroms erfordert.

Sensoren im Frequenzumrichter regeln den Betrieb der internen Kühllüfter. Der Kühllüfter läuft meist nicht bei Betrieb mit niedriger Last, im Energiesparmodus oder Standby. Die Sensoren helfen, den Geräuschpegel zu senken, erhöhen die Effizienz und verlängern die Nutzungsdauer der Lüfter.

5.1.15 EMV-Konformität

Elektromagnetische Störungen (EMI) und Funkfrequenzstörungen (EMV) sind Interferenzen, die einen Stromkreis durch elektromagnetische Induktion oder Strahlung von einer externen Quelle beeinträchtigen. Der Frequenzumrichter ist so konzipiert, dass er die Anforderungen der EMV-Produktnorm für Frequenzumrichter, IEC 61800-3, und die Europäische Norm EN 55011, erfüllt. Motorkabel müssen abgeschirmt und ordnungsgemäß abgeschlossen werden, um die Emissionswerte der Norm EN 55011 einzuhalten. Weitere Informationen zur EMV-Leistung finden Sie unter Kapitel 10.14.1 EMV-Prüfergebnisse.

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

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.1.16 Galvanische Trennung der Steuerklemmen

Alle Steuerklemmen und Ausgangsrelaisklemmen sind galvanisch von der Netzversorgung getrennt, was für einen umfassenden Schutz des Steuerteils vor den Eingangssignalen sorgt. Die Ausgangsrelaisklemmen müssen separat geerdet werden. Diese Isolierung entspricht den strengen Anforderungen der PELV-Richtlinie (Protective Extra Low Voltage, Schutzkleinspannung).

Die Komponenten, aus denen die galvanische Trennung besteht, umfassen:

Stromversorgung, einschließlich Signaltrennung.

•

Treiberstufen der IGBTs, Triggertransformatoren

•

und Optokoppler.

Die Ausgangsstrom-Halleffektwandler.

•

5.2 Kundenspezifische

Anwendungsfunktionen

Bei kundenspezifischen Anwendungsfunktionen handelt es sich um die gängigsten Funktionen, die Sie zur Verbesserung der Systemleistung in den Frequenzumrichter einprogrammieren können. Sie erfordern einen minimalen Programmierungs- oder Einrichtungsaufwand. Anweisungen zur Aktivierung dieser Funktionen finden Sie im Programmierhandbuch.

5.2.1 Automatische Motoranpassung

Die automatische Motoranpassung (AMA) ist ein automatisierter Testalgorithmus zur Messung der elektrischen Motorparameter. Die AMA stellt ein genaues elektronisches Modell des Motors bereit. Mit dieser Funktion kann der Frequenzumrichter optimale Leistung und Effizienz berechnen. Indem Sie das AMA-Verfahren durchführen, wird die Energieoptimierungsfunktion des Frequenzumrichters verbessert. Die AMA wird bei Motorstillstand durchgeführt. Ein Abkoppeln der Last vom Motor ist nicht nötig.

Der Frequenzumrichter kann zwei Istwertsignale von zwei verschiedenen Geräten verarbeiten. Der Frequenzumrichter ergreift Steuerungsmaßnahmen, indem er die beiden Signale zur Optimierung der Systemleistung vergleicht.

5.2.3 Thermischer Motorschutz

Für die Bereitstellung des thermischen Motorschutzes gibt es folgende Möglichkeiten:

Direkte Temperaturmessung

•

- mittels PTC- oder KTY-Sensor in den mit

einem der Analog- oder Digitaleingänge verbundenen Motorwicklungen.

- mittels PT100 oder PT1000 in den mit

der VLT® Sensor Input Card MCB 114 verbundenen Motorwicklungen und Motorlagern.

- mittels PTC-Thermistoreingang an der

VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 (mit ATEX-Zulassung).

mittels des mechanischen Thermoschalters

•

(Klixon-Schalter) an einem Digitaleingang.

mittels des integrierten elektronischen Thermo-

•

relais (ETR).

Die ETR-Funktion berechnet die Motortemperatur, indem es den Strom, die Frequenz und die Betriebszeit misst. Der Frequenzumrichter zeigt die thermische Belastung des Motors in Prozent an und kann bei einem programmierbaren Überlast-Sollwert eine Warnung ausgeben. Durch die programmierbaren Optionen bei einer Überlast kann der Frequenzumrichter den Motor stoppen, die Ausgangsleistung reduzieren oder den Zustand ignorieren. Sogar bei niedrigen Drehzahlen erfüllt der Frequenzumrichter die Normen der I2t Klasse 20 für elektronische Motorüberwachung.

5.2.2 Integrierter PID-Regler

Der integrierte, proportionale, differentiale PID-Regler macht zusätzliche Steuergeräte überflüssig. Der PID-Regler sorgt für eine konstante Steuerung von Systemen mit Rückführung, bei denen eine Regelung von Druck, Durchfluss, Temperatur oder einer anderen Systemanforderung aufrecht erhalten werden muss.

Abbildung 5.1 ETR-Eigenschaften

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Die X-Achse zeigt das Verhältnis zwischen Motorstrom (I

) und Motornennstrom (I

motor

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. Bei geringerer Drehzahl schaltet das ETR aufgrund einer geringeren Kühlung des Motors schon bei geringerer Wärmeentwicklung ab. So wird der Motor auch in niedrigen Drehzahlbereichen vor Überhitzung geschützt. Die ETR-Funktion berechnet die Motortemperatur anhand der Istwerte von Strom und Drehzahl. Sie können die berechnete Temperatur als Anzeigeparameter in Parameter 16-18 Motor Thermal ablesen. Für Ex-e-Motoren in ATEX-Bereichen ist auch eine spezielle Ausführung des ETR verfügbar. Mit dieser Funktion können Sie eine spezifische Kurve zum Schutz des Ex-e-Motors eingeben. Konfigurationsanweisungen finden Sie im Programmierhandbuch.

motor, nom

). Die Y-Achse zeigt

5.2.4 Thermischer Motorschutz für Ex-e-

Motoren

Der Frequenzumrichter ist mit einer ATEX ETR Temperaturüberwachung-Funktion zum Betrieb von Ex-e-Motoren gemäß EN-60079-7 ausgestattet. In Kombination mit einer ATEX-zugelassenen PTC-Überwachungsvorrichtung wie der

VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 oder einem externen Gerät ist für die Installation keine separate Zulassung einer ausgewiesenen Zertifizierungsstelle erforderlich.

Die ATEX ETR-Temperaturüberwachungsfunktion ermöglicht die Verwendung eines Ex-e-Motors anstelle eines teureren, größeren und schwereren Ex-d-Motors. Die Funktion gewährleistet, dass der Frequenzumrichter den Motorstrom zur Vermeidung einer Überhitzung begrenzt.

Anforderungen für den Ex-e-Motor

Stellen Sie sicher, dass der Ex-e-Motor für einen

•

Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (ATEXZone 1/21, ATEX-Zone 2/22) mit Frequenzumrichtern zugelassen ist. Der Motor muss für die jeweiligen explosionsgefährdeten Bereiche zertifiziert sein.

Installieren Sie den Ex-e-Motor entsprechend der

•

Motorzulassung in Bereich 1/21 oder 2/22 des explosionsgefährdeten Bereichs.

Stellen Sie sicher, dass der Ex-e-Motor mit einer

•

ATEX-zugelassenen Motorüberlastschutzvorrichtung ausgestattet ist. Diese Vorrichtung überwacht die Temperatur in den Motorwicklungen. Im Falle eines kritischen Temperaturniveaus oder einer Fehlfunktion schaltet die Vorrichtung den Motor ab.

Mit der Option VLT® PTC Thermistor MCB 112 können Sie gemäß ATEXZulassung die Motortemperatur überwachen. Es ist Voraussetzung, dass der Frequenzumrichter gemäß DIN 44081 oder 44082 mit 3 bis 6 in Reihe geschalteten PTC-Thermistoren ausgestattet ist.

- Alternativ können Sie auch eine externe

PTC-Schutzvorrichtung mit ATEXZulassung verwenden.

Unter folgenden Umständen ist ein Sinuswellen-

•

filter erforderlich:

- Lange Kabel (Spannungsspitzen) oder

erhöhte Netzspannung, Spannungen erzeugt, die die maximal zulässige Spannung an den Motorklemmen überschreiten.

- Die minimale Taktfrequenz des Frequen-

zumrichters erfüllt nicht die Anforderung des Motorenhersteller. Die minimale Taktfrequenz des Frequenzumrichters wird in Parameter 14-01 Switching Frequency als Werkseinstellung angezeigt.

Kompatibilität von Motor und Frequenzumrichter

Für Motoren, die gemäß EN-60079-7 zertifiziert sind, liefert der Motorhersteller eine Datenliste mit Grenzwerten und Regeln in Form eines Datenblatts oder auf dem Typenschild des Motors. Berücksichtigen Sie während Planung, Installation, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung die vom Hersteller bereitgestellten Grenzen und Regeln für:

Minimale Taktfrequenz.

•

Maximalen Strom.

•

Minimale Motorfrequenz.

•

Maximale Motorfrequenz.

•

5 5

HINWEIS

Installieren Sie den Frequenzumrichter außerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs.

130BD888.10

CONVERTER SUPPLY VALID FOR 380 - 415V FWP 50Hz 3 ~ Motor

MIN. SWITCHING FREQ. FOR PWM CONV. 3kHz l = 1.5XI

M,N

tOL = 10s tCOOL = 10min

MIN. FREQ. 5Hz MAX. FREQ. 85 Hz

PWM-CONTROL

f [Hz]

Ix/I

M,N

PTC °C DIN 44081/-82

Manufacture xx

EN 60079-0 EN 60079-7

СЄ 1180 Ex-e ll T3

5 15 25 50 85

0.4 0.8 1.0 1.0 0.95

xЗ

2 3 4

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 5.2 zeigt, wo die Anforderungen auf dem MotorTypenschild angegeben sind.

1 Minimale Taktfrequenz 2 Maximaler Strom 3 Minimale Motorfrequenz 4 Maximale Motorfrequenz

Abbildung 5.2 Motor-Typenschild mit Frequenzumrichteranforderungen

Bei der Anpassung von Frequenzumrichter und Motor legt Danfoss die folgenden zusätzlichen Anforderungen fest, um einen ausreichenden thermischen Motorschutz zu gewährleisten:

Überschreiten Sie nicht das maximal zulässige

•

Verhältnis zwischen Frequenzumrichtergröße und Motorgröße. Typische Werte sind I

Berücksichtigen Sie alle Spannungsabfälle

•

zwischen Frequenzumrichter und Motor. Wenn der Motor mit einer niedrigeren Spannung als in der U/f-Kennlinie aufgeführt betrieben wird, kann sich der Strom erhöhen, wodurch ein Alarm ausgelöst wird.

Weitere Informationen erhalten Sie durch das Anwendungsbeispiel in Kapitel 12 Anwendungsbeispiele.

≤2xI

VLT, n

m,n

5.2.5 Netzausfall

Während eines Netzausfalls arbeitet der Frequenzumrichter weiter, bis die Zwischenkreisspannung unter das minimale Niveau abfällt. Das minimale Niveau liegt typischerweise 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung. Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall und die aktuelle Motorbelastung bestimmen, wie lange der Frequenzumrichter im Freilauf ausläuft.

In (Parameter 14-10 Mains Failure) können Sie für den Frequenzumrichter unterschiedliche Verhaltensweisen für Netzausfälle konfigurieren:

Abschaltblockierung, sobald die Leistung des

•

Zwischenkreises verbraucht ist.

Motorfreilauf mit Motorfangschaltung, sobald die

•

Netzversorgung zurückkehrt (Parameter 1-73 Flying Start).

Kinetischer Speicher.

•

Geregelte Rampe ab.

•

Motorfangschaltung

Mit dieser Funktion kann der Frequenzumrichter einen Motor, der aufgrund eines Netzausfalls unkontrolliert läuft, „fangen“. Diese Option ist für Zentrifugen und Lüfter relevant.

Kinetischer Speicher

Mit dieser Funktion wird sichergestellt, dass der Frequenzumrichter so lange weiterläuft, wie Energie im System vorhanden ist. Bei kurzen Netzausfällen wird der Betrieb wiederhergestellt, sobald das Netz wieder verfügbar ist, ohne dabei die Anwendung anzuhalten oder die Kontrolle zu verlieren. Sie können mehrere Varianten des kinetischen Speichers auswählen.

Das Verhalten des Frequenzumrichters bei einem Netzausfall können Sie in Parameter 14-10 Mains Failure und Parameter 1-73 Flying Start konfigurieren.

5.2.6 Automatischer Wiederanlauf

Sie können den Frequenzumrichter so programmieren, dass er den Motor nach einer Abschaltung aufgrund eines leichten Fehlers, wie vorübergehender Netzausfall oder Netzschwankung, automatisch neu startet. Durch diese Funktion entfällt die Notwendigkeit eines manuellen Resets und der automatisierte Betrieb für ferngesteuerte Systeme wird verbessert. Die Anzahl der Neustartversuche und die Dauer zwischen den Versuchen können begrenzt sein.

. . . . . .

Par. 13-11 Comparator Operator

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-51 SL Controller Event

Par. 13-52 SL Controller Action

130BB671.13

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

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

= TRUE longer than..

. . . . . .

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

5.2.7 Volles Drehmoment bei gesenkter

Drehzahl

Der Frequenzumrichter folgt einer variablen V/Hz-Kurve, damit das volle Motordrehmoment sogar bei gesenkten Drehzahlen vorhanden ist. Das volle Ausgangsmoment kann mit der maximalen ausgelegten Betriebsdrehzahl des Motors übereinstimmen. Dieser Frequenzumrichter unterscheidet sich von Frequenzumrichtern mit variablem und konstantem Drehmoment. Frequenzumrichter mit variablem Drehmoment bieten bei niedrigen Drehzahlen ein reduziertes Motordrehmoment. Bei Frequenzumrichtern mit konstantem Drehmoment sind die Verluste und das Motorgeräusch hoch, wenn nicht die volle Drehzahl erreicht wird.

5.2.8 Frequenzausblendung

In bestimmten Anwendungen kann die Anlage Betriebsdrehzahlen aufweisen, die eine mechanische Resonanz erzeugen. Diese mechanische Resonanz kann zu übermäßiger Geräuschentwicklung führen und mechanische Komponenten in der Anlage beschädigen. Der Frequenzumrichter verfügt über 4 programmierbare Ausblendfrequenzbandbreiten. Anhand dieser Bandbreiten kann der Motor Drehzahlen überspringen, die Resonanzen in der Anlage verursachen.

5.2.11 Smart Logic Control (SLC)

Smart Logic Control (SLC) ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen (siehe Parameter 13-52 SL Controller Action [x]), die ausgeführt werden, wenn das zugehörige benutzerdefinierte Ereignis (siehe Parameter 13-51 SL Controller Event [x]) durch die SLC als WAHR ermittelt wird. Die Bedingung für ein Ereignis kann ein bestimmter Status sein oder wenn der Ausgang einer Logikregel oder einer Vergleicher-Funktion WAHR wird. Der Zustand führt zu einer zugehörigen Aktion, wie in Abbildung 5.3 gezeigt.

5 5

5.2.9 Motor-Vorheizung

Zum Vorheizen eines Motors in kalten oder feuchten Umgebungen kann ein kleiner, kontinuierlicher Gleichstrom am Motor angelegt werden, um diesen vor Kondensation und einem Kaltstart zu schützen. Diese Funktion macht den Einsatz eines Heizgeräts überflüssig.

5.2.10 Programmierbare Parametersätze

Der Frequenzumrichter verfügt über 4 voneinander unabhängig programmierbare Parametersätze. Über Externe Anwahl können Sie über Digitaleingänge oder die serielle Kommunikation zwischen mehreren unabhängig programmierten Funktionen umschalten. Es werden unabhängige Konfigurationen verwendet, zum Beispiel zur Änderung von Sollwerten, für einen Tages-/Nachtbetrieb bzw. einen Sommer-/Winterbetrieb oder zur Steuerung mehrerer Motoren. Die Bedieneinheit zeigt die aktive Konfiguration.

Sie können Konfigurationsdaten zwischen Frequenzumrichtern kopieren, indem Sie die Informationen vom abnehmbaren LCP herunterladen.

Abbildung 5.3 SLC-Ereignis und Aktion

Die Ereignisse und Aktionen sind paarweise verknüpft. Wenn also das Ereignis [0] erfüllt ist (WAHR), dann wird Aktion [0] ausgeführt. Nach Ausführung der ersten Aktion werden die Bedingungen des nächsten Ereignisses ausgewertet. Wird dieses Ereignis als wahr ausgewertet, wird die entsprechende Aktion ausgeführt. Es wird jeweils nur ein Ereignis ausgewertet. Ist das Ereignis FALSCH, wird während des aktuellen Abtastintervalls keine Aktion (im SLC) ausgeführt und es werden keine anderen Ereignisse ausgewertet. Wenn der SLC startet, wertet er bei jedem Abtastintervall nur Ereignis [0] aus. Nur wenn Ereignis [0] als wahr bewertet wird, führt der SLC Aktion [0] aus und beginnt, das nächste Ereignis auszuwerten. Es ist möglich, zwischen 1 und 20 Ereignisse und Aktionen zu programmieren.

130BA062.13

Zustand 1 Ereignis 1/ Aktion 1

Zustand 2 Ereignis 2/ Aktion 2

Start Ereignis P13-01

Zustand 3 Ereignis 3/ Aktion 3

Zustand 4 Ereignis 4/ Aktion 4

Stop Ereignis P13-02

Par. 13-11 Comparator Operator

TRUE longer than.

. . .

Par. 13-10 Comparator Operand

Par. 13-12 Comparator Value

130BB672.10

. . . . . .

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-41 Logic Rule Operator 1

Par. 13-40 Logic Rule Boolean 1

Par. 13-42 Logic Rule Boolean 2

Par. 13-44 Logic Rule Boolean 3

130BB673.10

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

Wenn das letzte Ereignis/die letzte Aktion durchgeführt

5.2.12 Safe Torque Off

wurde, startet die Sequenz ausgehend von Ereignis [0]/ Aktion [0] erneut. Abbildung 5.4 zeigt ein Beispiel mit 4 Ereignissen/Aktionen:

Die Funktion Safe Torque Off (STO) dient zum Stoppen des Antriebs im Notfall. Der Frequenzumrichter kann die STOFunktion mit Asynchron-, Synchron- und PermanenmagnetMotoren verwenden.

Weitere Informationen zur Funktion Safe Torque Off einschließlich Installation und Inbetriebnahme finden Sie in

der Bedienungsanleitung VLT® FC Series - Safe Torque Off.

Haftungsbedingungen

Der Kunde muss sicherstellen, dass das Personal über Installation und Betrieb der Funktion Safe Torque Off informiert ist, insbesondere durch:

Sorgfältiges Lesen der Sicherheitsvorschriften im

•

Abbildung 5.4 Ausführungsreihenfolge bei einer Programmierung von 4 Ereignissen/Aktionen

Hinblick auf Arbeitsschutz und Unfallverhütung.

Verstehen der allgemeinen und Sicherheitsricht-

•

linien in der Bedienungsanleitung VLT® FC Series - Safe Torque Off.

Vergleicher

Vergleicher dienen zum Vergleichen von Betriebsvariablen (z. B. Ausgangsfrequenz, Ausgangsstrom, Analogeingang usw.) mit festen Sollwerten.

5.3

Gute Kenntnisse über die allgemeinen und Sicher-

•

heitsnormen der jeweiligen Anwendung.

Spezifische VLT® HVAC Drive FC 102Funktionen

Ein Frequenzumrichter nutzt die Tatsache, dass Zentrifugallüfter und Kreiselpumpen den Proportionalitätsgesetzen für solche Anwendungen folgen. Nähere Informationen finden Sie im Abschnitt Kapitel 5.3.1 Einsatz eines Frequenzum- richters für Energieeinsparungen.

Abbildung 5.5 Vergleicher

5.3.1 Einsatz eines Frequenzumrichters für Energieeinsparungen

Logikregeln

Es ist möglich, 3 boolesche Eingänge (WAHR/FALSCH) von Timern, Vergleichern, Digitaleingängen, Statusbits und Ereignissen über UND, ODER, NICHT miteinander zu verknüpfen.

Abbildung 5.6 Logikregeln

Der klare Vorteil beim Einsatz eines Frequenzumrichters zur Drehzahlregelung von Lüftern und 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.

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

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Beispiele für Energieeinsparungen

Abbildung 5.9 beschreibt die Abhängigkeit von Durchfluss, Druck und Leistungsaufnahme von der Drehzahl. Wie in Abbildung 5.9 zu sehen, wird der Durchfluss durch Änderung der Drehzahl geregelt.. Durch Reduzierung der Drehzahl um nur 20 % gegenüber der Nenndrehzahl wird der Durchfluss um 20 % reduziert. Der Durchfluss ist direkt proportional zur Drehzahl. Der Stromverbrauch wird dagegen um 50 % reduziert.

Soll die Anlage an nur sehr wenigen Tagen im Jahr einen Durchfluss erzeugen, der 100 % entspricht, jedoch im Durchschnitt unter 80 % des Nenndurchflusswertes, so erreicht man eine Energieeinsparung von mehr als 50 %.

Durchfluss:

Druck:

Leistung:

5 5

 = 

P P

Q Durchfluss P Leistung Q1Nenndurchfluss P1Nennleistung Q2Reduzierter Durchfluss P2Reduzierte Leistung H Druck n Drehzahlregelung H1Nenndruck n1Nenndrehzahl

Abbildung 5.7 Energieeinsparungen mit reduzierter Lüfterkapazität

Abbildung 5.8 Lüfterkurven für reduzierte Lüftervolumen

H2Reduzierter Druck n2Reduzierte Drehzahl

Tabelle 5.1 Proportionalitätsgesetz-Definitionen

Abbildung 5.9 Proportionalitätsgesetze

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

Vergleich der Energieeinsparungen

Die Danfoss Frequenzumrichter-Lösung ermöglicht größere Energieeinsparungen als herkömmliche Energiesparlösungen. Der Frequenzumrichter regelt die Lüfterdrehzahl entsprechend der thermischen Belastung des Systems und fungiert als Gebäudeleitsystem (BMS).

Das Diagramm (Abbildung 5.10) zeigt die typischen Energieeinsparungen, die mit drei wohlbekannten Lösungen möglich sind, wenn das Lüftervolumen auf 60 % reduziert wird. Wie im Diagramm dargestellt, können in typischen Anwendungen mehr als 50 % Energie eingespart werden.

Durch Dämpfungseinrichtungen wird die Leistungsaufnahme gesenkt. Durch Leitschaufeln ist eine Reduzierung um 40 % möglich; deren Installation ist allerdings kostspielig. Die leicht zu installierende Danfoss Frequenzumrichter-Lösung reduziert den Energieverbrauch um über 50 %.

Beispiel mit variablem Durchfluss über 1 Jahr

Abbildung 5.11 basiert auf einer Pumpenkennlinie, 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.

Abbildung 5.11 Durchflussverteilung über 1 Jahr

Abbildung 5.10 3 häufige Systeme zur Einsparung von Energie

m3/h

350 5 438 42,5 18615 42,5 18615 300 15 1314 38,5 50589 29,0 38106 250 20 1752 35,0 61320 18,5 32412 200 20 1752 31,5 55188 11,5 20148 150 20 1752 28,0 49056 6,5 11388 100 20 1752 23,0 40296 3,5 6132

Σ 100 8760 – 275064 – 26801

Tabelle 5.2 Energieeinsparungen – Berechnung

Verteilung Ventilregelung Antriebssteuerung

% Stunden Leistung Verbrauch Leistung Verbrauch

A1-B

kWh A1-C

kWh

Full load

% Full-load current

& speed

500

100

0 12,5 25 37,5 50Hz

200

300

400

600

700

800

175HA227.10

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Stern/Dreieck-Starter oder Softstarter sind nicht erforderlich

Wenn größere Motoren gestartet werden, müssen in vielen Ländern Geräte verwendet werden, die den Startstrom begrenzen. In konventionelleren Systemen sind Stern/ Dreieck-Starter oder Softstarter weit verbreitet. Solche Motorstarter sind bei Verwendung eines Frequenzumrichters nicht erforderlich. Wie in Abbildung 5.13 gezeigt, benötigt ein Frequenzumrichter nicht mehr als den Nennstrom.

5 5

Abbildung 5.12 Energieeinsparung bei einer Pumpenanwendung

5.3.2 Einsatz eines Frequenzumrichters zur besseren Kontrolle

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 mithilfe der integrierten PID-Regelung auch eine stufenlose Regelung des Durchflusses und des Drucks ergibt. Darüber hinaus passt ein Frequenzumrichter die Lüfter- oder Pumpendrehzahl schnell an die geänderten Durchflussoder Druckbedingungen in der Anlage an.

Cos φ-Kompensation

In der Regel liefert der VLT® HVAC Drive FC102 mit einem cos φ von 1 eine Korrektur des Leistungsfaktors für den cos φ des Motors. Damit muss der cos φ des Motors bei der Dimensionierung der Kompensationsanlage nicht mehr berücksichtigt werden.

2 Stern/Dreieck-Starter 3 Softstarter 4 Start direkt am Netz

VLT® HVAC Drive FC102

Abbildung 5.13 Stromverbrauch eines Frequenzumrichters

- +

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

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.3 Einsatz eines Frequenzumrichters zur Kostensenkung

Der Frequenzumrichter macht einige Geräte überflüssig, die ansonsten eingesetzt werden würden. Die beiden in Abbildung 5.14 und Abbildung 5.15 gezeigten Systeme können in etwa zum gleichen Preis eingerichtet werden.

Kosten ohne Frequenzumrichter

DDC Direkte digitale Regelung VVS Variabler Luftvolumenstrom Sensor P Druck EMS Energiemanagementsystem Sensor T Temperatur

Abbildung 5.14 Traditionelles Lüftersystem

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

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Kosten mit Frequenzumrichter

5 5

DDC Direkte digitale Regelung VVS Variabler Luftvolumenstrom GMS Gebäudemanagementsystem

Abbildung 5.15 Durch Frequenzumrichter geregeltes Lüftungssystem

Frequency converter

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure signal

Supply fan

VAV boxes

Flow

Pressure transmitter

Return fan

130BB455.10

Produktfunktionen

5.3.4

VLT® HVAC Drive FC 102 – Lösungen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.4.1 Variabler Luftvolumenstrom

Systeme mit variablem Luftvolumenstrom (VVS) dienen zur Regelung der Lüftungs- und Temperaturverhältnisse in Gebäuden. Zentrale VVS-Systeme gelten dabei als die energiesparendste Methode zur Gebäudeklimatisierung. Zentrale Systeme sind effizienter als dezentrale Systeme. 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.

VLT® Lösung

Während Dämpfer und IGVs (Dralldrosseln) dafür sorgen, dass der Druck im Leitungssystem konstant bleibt, kann eine Frequenzumrichter-Lösung viel mehr Energie einsparen und die Installation vereinfachen. Statt einen künstlichen Druckabfall zu erzeugen oder den Wirkungsgrad des Lüfters zu senken, senkt der Frequenzumrichter die Lüfterdrehzahl, um den vom System geforderten Fluss und Druck zur Verfügung zu stellen. Zentrifugalgeräte wie Lüfter senken den von ihnen produzierten Druck und Fluss, während ihre Drehzahl sinkt. Die Leistungsaufnahme wird gesenkt. Der Abluftventilator wird laufend überwacht bzw. geregelt, um eine gleichbleibende Strömungsdifferenz zwischen Zu- und Rückstrom aufrechtzuerhalten. Bei Einsatz des hochmodernen PID-Reglers des HVAC-Frequenzumrichters kann auf weitere Regler verzichtet werden.

Abbildung 5.16 Frequenzumrichter in einem System mit variablem Luftvolumenstrom

Bei Ihrem Danfoss-Händler erhalten Sie weitere Informationen zum variablen Luftvolumenstrom: Anwendungshinweis zur Verbesserung von VVS-Lüftungsanlagen.

Frequency converter

Pressure signal

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure transmitter

Supply fan

Return fan

Temperature signal

Temperature transmitter

130BB451.10

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

5.3.4.2 Konstanter Luftvolumenstrom

Systeme für konstanten Luftvolumenstrom (KVS) sind zentrale Lüftungsanlagen, die zur Belüftung großer Gemeinschaftsbereiche mit geringen Mengen temperierter Frischluft eingesetzt werden. Sie waren die Vorläufer der variablen Luftsysteme und sind auch in älteren, gewerblich genutzten Mehrzonengebäuden zu finden. Diese Systeme heizen Frischluft mit Klimageräten vor, die mit Heizspulen ausgestattet sind. Viele werden auch zur Klimatisierung von Gebäuden eingesetzt und verfügen daher auch über eine Kühlspule. Gebläsekonvektoren werden häufig verwendet, um die Heiz- und Kühlanforderungen in den einzelnen Zonen zu unterstützen.

VLT® Lösung

Mit einem Frequenzumrichter sind erhebliche Energieeinsparungen bei gleichzeitiger angemessener Regelung des Gebäudes möglich. Temperatur- oder CO2-Sensoren können dabei als Istwertsignale 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 misst niedrigere Werte und senkt die Drehzahl der Versorgungslüfter. Der Abluftventilator moduliert zur Aufrechterhaltung eines statischen Drucksollwerts oder einer festgelegten Differenz zwischen der Stromversorgung und Abluftströmen.

Die Anforderungen zur Temperaturregelung variieren je nach Außentemperatur und der Personenzahl im geregelten Bereich. 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.

Verschiedene Funktionen des dedizierten Danfoss HLK-Frequenzumrichters können zur Verbesserung der Leistung eines Konstant-Luftvolumenstromsystems 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 enthält zudem einen PID-Regler mit 3 Zonen und 3 Sollwerten, der eine Überwachung von Temperatur und 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 kann 2 Istwertsignale zur Regelung des Rückführungslüfters überwachen und vergleichen und gleichzeitig einen festgelegten Differenzialluftstrom zwischen der Versorgung und der Rückführungsleitung aufrechterhalten.

5 5

Abbildung 5.17 Frequenzumrichter in einem System mit konstantem Luftvolumenstrom

Bei Ihrem Danfoss-Händler erhalten Sie weitere Informationen zum Anwendungshinweis Konstanter Luftvolumenstrom: Verbesserung von VVS-Lüftungsanlagen.

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.4.3 Kühlturmgebläse

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.

Kühltürme kühlen das Kondenswasser 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 Kühlturmbecken aufgefangen, von wo es wieder in den Kondensator der Kühlanlage zurückgepumpt wird. Danach wiederholt sich der Kreislauf.

VLT® Lösung

Mit einem Frequenzumrichter können die Kühlturmlüfter auf die erforderliche Drehzahl zur Aufrechterhaltung der Kondensatorwassertemperatur geregelt werden. Die Frequenzumrichter können auch zum Ein- und Ausschalten des Lüfters nach

Bedarf verwendet werden. Wenn die Drehzahl der Kühlturmlüfter bei einem Danfoss VLT® HVAC Drive unter einen bestimmten Wert absinkt, reduziert sich der Kühleffekt. Bei Verwendung eines Getriebes zum Antrieb des Turmlüfters kann 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.

Der Frequenzumrichter kann als Standardfunktion so programmiert werden, dass er in einen Energiesparmodus wechselt und der Lüfter stoppt, bevor eine höhere Drehzahl erforderlich ist. Außerdem haben einige Kühlturmlüfter unerwünschte Frequenzen, die zu Schwingungen führen können. Diese Frequenzen lassen sich durch Frequenzausblendung im Frequenzumrichter leicht vermeiden.

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

CHILLER

Temperature Sensor

BASIN

Conderser Water pump

Supply

130BB453.10

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

5 5

Abbildung 5.18 Bei einem Kühlturmgebläse eingesetzte Frequenzumrichter

Bei Ihrem Danfoss-Händler erhalten Sie weitere Informationen zum Anwendungshinweis Kühlturmgebläse: Verbesserung der Lüftersteuerung an Kühlertürme.

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

BASIN

Flow or pressure sensor

Condenser Water pump

Throttling valve

Supply

CHILLER

130BB452.10

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.4.4 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. Diese sind am effizientesten, wenn es um die Kaltwasserbereitung geht Sie sind bis zu 20 % effizienter als luftgekühlte Anlagen.

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 % ausmachen. 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 5.19 Mit einer Kondenswasserpumpe eingesetzter Frequenzumrichter

Bei Ihrem Danfoss-Händler erhalten Sie weitere Informationen zum Anwendungshinweis Kondenswasserpumpen: Verbesserung von Kondenswasserpumpensystemen.

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

5.3.4.5 Primärpumpen

Primärpumpen in einem Primär-/Sekundärpumpsystem 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. Durch die Trennung 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 im Wasser eine Überkühlung ein. Wenn das Wasser überkühlt wird, 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 durch die geringere Verdampfungstemperatur des Kühlers wird der Kühler sicherheitshalber abgeschaltet; ein manueller Reset ist notwendig. Dieser Fall tritt häufiger in großen Anlagen ein, besonders dann, wenn zwei oder mehr Kühler parallel geschaltet sind und eine Primär-/Sekundärpumpenfunktion nicht eingesetzt wird.

VLT® Lösung

Ein Frequenzumrichter kann als Ergänzung zum Primärsystem eingesetzt werden, um das Drosselventil und/oder eine Trimmung der Pumpenlaufräder zu ersetzen und auf diese Weise die Betriebskosten zu senken. Zwei Regelverfahren sind dabei gebräuchlich:

Am Auslass jedes Kühlers kann ein Durchflussmesser installiert und zur direkten Steuerung der Pumpe eingesetzt

•

werden, da die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit bekannt und konstant ist. Mithilfe des PID-Reglers erhält der Frequenzumrichter stets die passende Strömungsgeschwindigkeit aufrecht und gleicht sogar den sich ändernden Widerstand im Primärrohrkreislauf aus, wenn Kühler und ihre Pumpen zu- und abgeschaltet werden.

Mithilfe der örtlichen Drehzahlbestimmung setzt der Bediener einfach die Ausgangsfrequenz herab, bis der

•

Auslegungsdurchfluss erreicht ist. Das Benutzen eines Frequenzumrichters zur Senkung der Pumpendrehzahl ähnelt dem Trimmen der Pumpenlaufräder, der Pumpenwirkungsgrad bleibt dabei jedoch höher. 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 Vorrichtungen hat, die die Systemkurve beeinflussen könnten, und die durch Zu- und Abschalten von Kühlern hervorgerufenen Schwankungen geringfügig sind, ist eine solche konstante Drehzahl angemessen. Falls die Strömungsgeschwindigkeit im System später erhöht werden muss, kann der Frequenzumrichter einfach die Pumpendrehzahl erhöhen, sodass kein neues Pumpenlaufrad erforderlich ist.

5 5

Frequency converter

CHILLER

Flowmeter

F F

130BB456.10

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 5.20 Mit Primärpumpen in einem Primär-/Sekundärpumpsystem eingesetzte Frequenzumrichter

Bei Ihrem Danfoss-Händler erhalten Sie weitere Informationen zum Anwendungshinweis Primärpumpen: Verbesserung von Primärpumpen in Primär-/Sekundärsystemen.

Frequency converter

CHILLER

130BB454.10

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

5.3.4.6 Hilfspumpen

Hilfspumpen in einem gekühlten Primär-/Sekundärwasserpumpsystem dienen zur Verteilung des gekühlten Wassers aus dem Primärproduktionskreislauf in die Lastbereiche. Das Primär-/Sekundärpumpsystem 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 konstruiert wird, kann der Kühler für den Fall, dass die Strömungsgeschwindigkeit weit genug oder zu schnell absinkt, seine Last nicht schnell genug abgeben. Dies hat zur Folge, dass die bei zu niedriger Verdampfertemperatur ansprechende Sicherheitsvorrichtung den Kühler abschaltet, worauf dieser durch ein Reset wieder aktiviert werden muss. Dieser Fall tritt häufiger in großen Anlagen ein, besonders dann, wenn zwei oder mehr Kühler parallel geschaltet sind.

VLT® Lösung

Zwar hilft ein Primär-/Sekundärsystem mit 2-Wege-Ventilen, Energie zu sparen und Systemsteuerungsprobleme leichter zu bewältigen, aber 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 anzupassen und sie der Systemkurve statt der Pumpenkurve folgen zu lassen. Dadurch werden Energieverschwendung und die meisten Überdrucksituationen verhindert, mit denen Zwei-Wege-Ventile konfrontiert werden können.

Mit Erreichen der vorgegebenen Last schalten die Zwei-Wege-Ventile ab, wodurch der an der Last und dem Zwei-WegeVentil gemessene Differenzdruck erhöht wird. Mit Ansteigen dieses Drucks 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.

5 5

HINWEIS

Bitte beachten Sie, dass mehrere Pumpen im Parallelbetrieb mit gleicher Drehzahl laufen müssen, um die Energieeinsparung zu erhöhen. Diese haben entweder individuell zugeordnete Frequenzumrichter oder nur einen Frequenzumrichter, der die Pumpen parallel betreibt.

Abbildung 5.21 Mit Primärpumpen in einem Primär-/Sekundärpumpsystem eingesetzte Frequenzumrichter

Bei Ihrem Danfoss-Händler erhalten Sie weitere Informationen zum Anwendungshinweis Sekundärpumpen: Verbesserung von Sekundärpumpen in Primär-/Sekundärsystemen.

Pumpen m. Konst. Drehzahl (4)

Pumpen m. variab. Drehzahl (1)

Motorstarter

Frequenzumrichter mit kaskadenregler

Druckgeber

130BA362.10

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.4 Einfacher Kaskadenregler

Der einfache Kaskadenregler wird für Pumpenanwendungen eingesetzt, in denen ein bestimmter Druck (Förderhöhe) oder eine bestimmte Druckstufe über einen weiten dynamischen Bereich beibehalten werden muss. Der Betrieb einer großen Pumpe mit variabler Drehzahl über einen weiten Bereich ist aufgrund eines geringen Pumpenwirkungsgrads bei geringerer Drehzahl keine ideale Lösung. Es liegt eine praktische Grenze von etwa 25 % der Nenndrehzahl bei Volllast für den Betrieb einer Pumpe vor.

Beim einfachen Kaskadenregler regelt der Frequenzumrichter einen Motor mit variabler Drehzahl (Führungspumpe) als die Pumpe mit variabler Drehzahl und kann bis zu 2 zusätzliche Pumpen mit konstanter Drehzahl ein- und ausschalten. Schließen Sie die zusätzlichen Pumpen mit konstanter Drehzahl direkt oder über einen Softstarter an das Netz an. Die Drehzahlregelung des Systems erfolgt durch Änderung der Drehzahl der ursprünglichen Pumpe. Die Drehzahlregelung behält einen konstanten Druck bei, was eine geringere Systembelastung und einen ruhigeren Betrieb ermöglicht.

Abbildung 5.22 Einfacher Kaskadenregler

Feste Führungspumpe

Die Motorleistungen müssen übereinstimmen. Mit dem einfachen Kaskadenregler kann der Frequenzumrichter bis zu 3 Pumpen gleicher Größe über die beiden integrierten Relais steuern. Ist die variable Pumpe (Führungspumpe) direkt an den Frequenzumrichter angeschlossen, werden die beiden anderen Pumpen von den beiden integrierten Relais gesteuert. Ist Führungspumpen-Wechsel aktiviert, sind die Pumpen mit den integrierten Relais verbunden und der Frequenzumrichter kann zwei Pumpen betätigen.

Führungspumpen-Wechsel

Die Motorleistungen müssen übereinstimmen. Die Funktion ermöglicht es, den Frequenzumrichter zwischen den Pumpen im System (max. zwei Pumpen) wechseln zu lassen. Bei diesem Betrieb wird die Laufzeit gleichmäßig unter den verfügbaren Pumpen aufgeteilt, um damit die erforderliche Pumpenwartung zu reduzieren und die

Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Systems zu erhöhen. Der Wechsel der Führungspumpe kann bei einem Befehlssignal oder bei Zuschaltung (einer weiteren Pumpe) stattfinden.

Der Befehl kann ein manueller Wechsel oder ein Wechselereignissignal sein. Bei Wahl des Wechselereignisses findet der Führungspumpen-Wechsel bei jedem Ereignis statt. Zu den Auswahloptionen zählen:

Bei Ablauf eines Wechselzeitgebers.

•

Zu einer festgelegten Tageszeit.

•

Wenn die Führungspumpe in den Energie-

•

sparmodus wechselt.

Die Zuschaltung wird von der aktuellen Systemlast bestimmt.

Ein gesonderter Parameter begrenzt den Wechsel auf den Punkt, an dem die benötigte Gesamtkapazität > 50 % ist. Die Gesamtpumpenkapazität wird als Führungspumpe plus Kapazitäten der Pumpen mit konstanter Drehzahl bestimmt.

Bandbreitenverwaltung

In Kaskadenregelsystemen wird der gewünschte Systemdruck zur Vermeidung häufiger Schaltvorgänge der Pumpen mit konstanter Drehzahl in der Regel eher innerhalb einer gewissen Bandbreite als auf einem festen Niveau gehalten. Die Schaltbandbreite liefert die erforderliche Bandbreite für den Betrieb. Wenn eine große oder schnelle Änderung im Systemdruck auftritt, umgeht die Übersteuerungsbandbreite die Schaltbandbreite, um ein sofortiges Ansprechen während einer kurzfristigen Druckänderung zu verhindern. Durch Programmierung des Übersteuerungsbandbreiten-Zeitgebers kann eine Zu- bzw. Abschaltung verhindert werden, bis sich das System stabilisiert hat und die normale Regelung wieder einsetzt.

Bei Aktivierung des Kaskadenreglers wird die Systemdruckhöhe durch Zu- und Abschalten von Pumpen mit konstanter Drehzahl aufrecht erhalten, wenn der Frequenzumrichter mit einem Alarm abschaltet. Um häufiges Zuund Abschalten zu verhindern und Druckschwankungen zu minimieren, wird eine breitere Konstantdrehzahlbandbreite statt der Schaltbandbreite verwendet.

5.4.1.1 Pumpenzuschaltung mit Führungspumpen-Wechsel

Bei aktiviertem Führungspumpen-Wechsel werden maximal 2 Pumpen geregelt. Bei Wechselbefehl stoppt der PID und die Führungspumpe fährt zur Mindestfrequenz (f herunter und fährt nach einer Verzögerung zur maximalen Frequenz (f Führungspumpe die Abschaltfrequenz erreicht, schaltet die Pumpe mit konstanter Drehzahl ab. Die Führungspumpe fährt weiter über Rampe hoch und fährt anschließend über Rampe bis zum Stopp hinunter, woraufhin die beiden Relais trennen.

) hoch. Wenn die Drehzahl der

max

min

)

Zeit

Netzbetrieb

Freq. Zerstörung

Abwechselnd Befehl / PID stoppt

Freq. Inszenieren

Netzbetrieb

Contr. beginnt PID

130BA364.10

max

min

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Abschaltung bei fehlendem Durchfluss stellt

•

sicher, dass alle Pumpen mit konstanter Drehzahl einzeln gestoppt werden, bis der Zustand „kein Durchfluss“ nicht mehr zutrifft.

5.5 Dynamisches Bremsen – Übersicht

Dynamisches Bremsen verzögert den Motor mit einer der folgenden Methoden:

AC-Bremse

Abbildung 5.23 Führungspumpen-Wechsel

Nach einer Zeitverzögerung schaltet sich das Relais für die Pumpe mit konstanter Drehzahl ein und diese Pumpe wird zur neuen Führungspumpe. Die neue Führungspumpe fährt auf die maximale Drehzahl hoch und danach über Rampe ab zur minimalen Drehzahl hinunter. Bei Erreichen der Zuschaltfrequenz wird dann die vorherige Führungspumpe am Netz als die neue Pumpe mit konstanter Drehzahl zugeschaltet.

Ist die Führungspumpe über einen programmierten Zeitraum mit minimaler Frequenz (f

) in Betrieb, trägt die

min

Führungspumpe nur wenig zum System bei, wenn eine Pumpe mit konstanter Drehzahl läuft. Bei Ablauf des programmierten Zeitgeberwerts wird die Führungspumpe abgeschaltet. Damit wird ein Heißwasserproblem vermieden.

5.4.1.2 Systemstatus und Betrieb

Wenn die Führungspumpe in den Energiesparmodus schaltet, wird die Funktion am LCP-Bedienteil angezeigt. Es ist möglich, die Führungspumpe bei Vorliegen einer Energiesparmodus-Bedingung zu wechseln.

Bei aktiviertem Kaskadenregler zeigt das LCP den Betriebszustand für jede Pumpe und den Kaskadenregler an. Angezeigte Informationen:

Pumpenstatus, die Anzeige des Status für die

•

jeder Pumpe zugeordneten Relais. Das Display zeigt Pumpen, die deaktiviert oder ausgeschaltet sind, am Frequenzumrichter laufen oder am Netz/ Motorstarter laufen.

Kaskadenstatus, die Anzeige des Status für den

•

Kaskadenregler. Das Display zeigt Folgendes an:

- Kaskadenregler ist deaktiviert.

- Alle Pumpen sind ausgeschaltet.

- Ein Notfall hat zum Stopp aller Pumpen

geführt.

- Alle Pumpen in Betrieb.

- Pumpen mit konstanter Drehzahl

werden zugeschaltet/abgeschaltet.

- Führungspumpen-Wechsel tritt auf.

•

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

DC-Bremse

•

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

Bremswiderstand

•

Ein Brems-IGBT leitet die Bremsenergie vom Motor an den angeschlossenen Bremswiderstand (Parameter 2-10 Brake Function = [1]) und verhindert so, dass die Überspannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Weitere Informationen zur Auswahl eines Bremswiderstands finden Sie im Projektierungshandbuch

VLT® Brake Resistor MCE 101.

Bei Frequenzumrichtern mit der Bremsoption ist ein BremsIGBT zusammen mit den Klemmen 81(R-) und 82(R+) zum Anschluss eines externen Bremswiderstands vorgesehen.

Die Funktion des Brems-IGBT ist die Begrenzung der Spannung im Zwischenkreis, wenn die maximal erlaubte Spannungsgrenze überschritten wird. Dazu schaltet er den externen Widerstand an den Zwischenkreis ein, um die überhöhte Gleichspannung der Zwischenkreiskondensatoren abzuführen.

Die externe Anschaltung eines Bremswiderstands bietet Vorteile. So lässt sich der Widerstand angepasst an die Anforderungen der Anwendung auswählen. Die Energie wird aus dem Schaltschrank abgeleitet und der Frequenzumrichter vor Überhitzung geschützt, sollte die Spannung zu einer Überlastung des Bremswiderstands führen.

Das IGBT-Gate-Signal des Brems-IGBTs wird von der Steuerkarte generiert und über Leistungskarte und IGBTAnsteuerkarte an das Brems-IGBT übermittelt. Zusätzlich überwachen Leistungs- und Steuerkarten das Brems-IGBT bzgl. Kurzschluss. Die Leistungskarte überwacht zudem den Bremswiderstand bzgl. Überlasten.

5 5

130BF758.10

380 V

2x aR-32 2x aR-12

3x 0.23mH

11 kW FC-302

4 kW FC-302

3x 0.81 mH

3x gG-40

3x gG-16

Common mains disconnect switch

Mains connecting point for additional drives in the load sharing application

DC connecting point for additional drives in the load sharing application

91 92 93

96 97 98

82 81 82 81

89 88 89 88

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.6 Zwischenkreiskopplung – Übersicht

Die Zwischenkreiskopplung ist eine Funktion, die den Anschluss der DC-Kreise von mehreren Frequenzumrichtern ermöglicht, wodurch ein System aus mehreren Frequenzumrichtern zum Antrieb einer mechanischen Last gebildet werden kann. Eine Zwischenkreiskopplung bietet die folgenden Vorteile:

Energieeinsparungen

Ein Motor, der generatorisch läuft, kann Antriebe einspeisen die im Fahrbetrieb laufen.

Weniger Ersatzteilbedarf

In der Regel wird nur ein Bremswiderstand für das gesamte Frequenzumrichtersystem anstatt eines Bremswiderstands pro Frequenzumrichter benötigt.

Pufferung

Im Falle eines Netzausfall können alle verbundenen Frequenzumrichter über den Zwischenkreis versorgt werden. Die Anwendung kann ihren Betrieb fortsetzen oder eine kontrollierte Abschaltung durchführen.

Voraussetzungen

Die folgenden Voraussetzungen müssen erfüllt sein, bevor eine Zwischenkreiskopplung in Betracht gezogen werden kann:

Der Frequenzumrichter muss über Zwischenkreiskopplungsklemmen verfügen.

•

Die Produktserie muss identisch sein. Sie können nur VLT® HVAC Drive FC102-Frequenzumrichter mit anderen VLT

•

HVAC Drive FC102-Frequenzumrichtern verwenden.

Die Frequenzumrichter müssen räumlich nah beieinander aufgestellt werden, damit die Verkabelung zwischen

•

ihnen eine Länge von 25 m (82 ft) nicht überschreitet.

Die Frequenzumrichter müssen dieselbe Nennspannung aufweisen.

•

Falls ein Bremswiderstand zu einer Zwischenkreiskopplungskonfiguration hinzugefügt wird, müssen alle Frequen-

•

zumrichter mit einem Bremschopper ausgestattet sein.

An den Anschlüssen der Zwischenkreiskopplung müssen Sicherungen installiert werden.

•

Ein Schaltbeispiel für eine Zwischenkreiskopplung, finden Sie unter Abbildung 5.24.

Abbildung 5.24 Diagramm einer Zwischenkreiskopplungsanwendung, in der bewährte Verfahren angewendet werden

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Zwischenkreiskopplung

Geräte mit eingebauter Zwischenkreiskopplung enthalten die Klemmen (+) 89 DC und (-) 88 DC. Innerhalb des Frequenzumrichters sind diese Klemmen mit dem DC-Bus an der Eingangsseite der DC-Zwischenkreisdrossel und den Zwischenkreiskondensatoren verbunden.

Für die Verwendung der Zwischenkreiskopplungsklemmen stehen 2 Konfigurationen zur Verfügung.

Die Klemmen dienen dazu, die DC-Buskreise mehrerer Frequenzumrichter miteinander zu verbinden. In dieser

•

Konfiguration kann ein im generatorischen Betrieb befindliches Gerät überschüssige DC-Busspannung an ein anderes Gerät weitergeben, das den Motor antreibt. Diese Zwischenkreiskopplung reduziert den Bedarf an externen dynamischen Bremswiderständen und spart Energie. Theoretisch ist die Anzahl der Geräte, die Sie auf diese Weise miteinander verbinden können, unendlich, sofern alle Geräte die gleiche Nennspannung aufweisen. Darüber hinaus kann es je nach Größe und Anzahl der Geräte erforderlich sein, DC-Zwischenkreisdrosseln und DCSicherungen am Zwischenkreis sowie AC- Netzdrosseln eingangsseitig zu installieren. Für eine derartige Konfiguration sind besondere Überlegungen erforderlich.

Der Frequenzumrichter wird ausschließlich von einer DC-Quelle gespeist. Diese Konfiguration erfordert Folgendes:

•

- Eine DC-Quelle.

- Eine Vorrichtung zum Vorladen des DC-Busses bei Netz-Einschaltung.

5.7 Rückspeiseeinheit – Übersicht

5 5

Rückspeisung geschieht üblicherweise in Anwendungen mit kontinuierlichem Bremsen, wie z. B. Krane/Hubwerke, Abwärtsförderer und Zentrifugen, bei denen die Energie aus einem abgebremsten Motor gewonnen wird.

Eine der folgenden Optionen sorgt für die Ableitung der überschüssigen Energie aus dem Frequenzumrichter:

Der Bremschopper ermöglicht die Ableitung der überschüssigen Energie in Form von Wärme in den Bremswiders-

•

tandspulen.

Rückspeiseklemmen ermöglichen den Anschluss einer Rückspeiseeinheit eines Drittanbieters an einen Frequenzum-

•

richter, sodass überschüssige Energie an das Stromnetz abgegeben wird.

Die Rückspeisung überschüssiger Energie in das Stromnetz ist bei Anwendungen mit kontinuierlichem Bremsen die effizienteste Nutzung dieser Energie.

130BG068.10

225 mm (8.9 in)

130BG069.10

225 mm (8.9 in)

Produktfunktionen

VLT® HVAC Drive FC 102

5.8 Rückwandkühlkanal – Übersicht

Dank eines einzigartigen rückseitigen Kanals wird Kühlluft über Kühlkörper geleitet, wobei nur äußerst wenig Luft über die Steuerelektronik strömt. Es gibt eine IP54-/Typ-12-Dichtung zwischen dem Rückwandkühlkanal und dem Elektronikbereich

des VLT® Frequenzumrichters. Diese Rückwandkühlung ermöglicht die direkte Abführung von 90 % der Wärmeverluste aus dem Gehäuse. Dieses Design verbessert die Zuverlässigkeit und verlängert die Komponentenlebensdauer, indem es die Innentemperaturen und die Verunreinigung der elektronischen Komponenten drastisch reduziert. Unterschiedliche Rückwandkühlungssätze sind verfügbar, die die Luftzirkulation je nach den individuellen Bedürfnissen umleiten.

5.8.1 Luftzirkulation für Gehäuse D1h–D8h

Abbildung 5.25 Standard-Luftzirkulationskonfiguration für die Bauformen D1h/D2h (Links), D3h/D4h (Mitte), and D5h–D8h (Rechts).

Abbildung 5.26 Optionale Luftstromkonfiguration mit Bausätzen für die Rückwandkühlung für die Bauformen D1h–D8h. (Links)Kühlbausatz mit Belüftungseingang im unteren und Belüftungsausgang im hinteren Bereich für die Bauformen D1h/D2h. (Mitte) Kühlbausatz mit Belüftungseingang im unteren und Belüftungsausgang im oberen Bereich für die Bauformen D3h/D4h. (Rechts) Kühlbausatz mit Belüftungseingang im hinteren und Belüftungsausgang im hinteren Bereich für die Bauformen D5-D8h.

225 mm (8.9 in)

130BF699.10

225 mm (8.9 in)

130BF700.10

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

5.8.2 Luftzirkulation für Gehäuse E1h–E4h

5 5

Abbildung 5.27 Standard-Luftzirkulationskonfiguration für E1h/E2h (links) und E3h/E4h (rechts)

Abbildung 5.28 Optionale Luftzirkulationskonfiguration durch die Rückwand für E1h/E2h (links) und E3h/E4h (rechts)

Optionen und Zubehör

VLT® HVAC Drive FC 102

6 Optionen und Zubehör

6.1 Feldbusgeräte

Dieser Abschnitt enthält eine Beschreibung der Feldbusgeräte, die mit der VLT® HVAC Drive FC102-Serie erhältlich

sind. Durch die Verwendung eines Feldbusgerätes werden Kosten reduziert, eine schnellere und effizientere Kommunikation gewährleistet und eine benutzerfreundlichere Serviceschnittstelle bereitgestellt. Bestellnummern finden Sie unter Kapitel 13.2 Bestellnummern für Optionen und Zubehör.

6.1.1

VLT® PROFIBUS DP-V1 MCA 101

Sensorsignale können über Buskabel schnell zu

•

einem anderen Regler übertragen werden.

Zertifizierte Konformität mit den Spezifikationen

•

von LonMark Ver. 3.4.

6.1.4

VLT® BACnet MCA 109

Das offene Kommunikationsprotokoll für den weltweiten Einsatz in der Gebäudeautomation. Das BACnet-Protokoll ist ein internationales Protokoll, das alle Teile innerhalb der Gebäudeautomation effizient integriert – angefangen beim Stellglied und bis hin zum Gebäudemanagementsystem.

Der VLT® PROFIBUS DP-V1 MCA 101 bietet:

Umfassende Kompatibilität, hohe Verfügbarkeit,

•

Unterstützung aller führenden SPS-Anbieter und Kompatibilität mit künftigen Ausführungen.

Schnelle, effiziente Kommunikation, transparente

•

Installation, erweiterte Diagnose und Parametrisierung sowie Autokonfiguration von Prozessdaten per GSD-Datei.

Azyklische Parametrierung mittels PROFIBUS DP-

•

V1, PROFIdrive oder Danfoss FC-Profil.

6.1.2

VLT® DeviceNet MCA 104

Der VLT® DeviceNet MCA 104 bietet:

Unterstützung des ODVA-Frequenzumrichterprofils

•

mittels I/O-Instanz 20/70 und 21/71 gewährleistet Kompatibilität mit bestehenden Systemen.

Vorteile ergeben sich aus den strengen ODVA-

•

Konformitätsprüfungsrichtlinien, die die Interoperabilität der Produkte gewährleisten.

6.1.3

VLT® LonWorks MCA 108

LonWorks ist ein für die Gebäudeautomation entwickeltes Feldbus-System. Es ermöglicht die Kommunikation zwischen einzelnen Geräten im selben System (P2P) und unterstützt die Dezentralisierung der Steuerung.

Keine große Hauptstation erforderlich (Master/

•

Follower).

Einheiten empfangen Signale direkt.

•

Unterstützt eine Schnittstellentopologie ohne

•

Befehlsebenen (flexible Verdrahtung und Installation).

Unterstützt integrierte I/Os und I/O-Optionen

•

(einfache Implementierung dezentraler I/Os).

BACnet ist der weltweite Standard für die

•

Gebäudeautomation.

Internationale Norm ISO 16484-5.

•

Das Protokoll kann ohne anfallende Lizenzge-

•

bühren in Gebäudeautomationssystemen jeder Größe eingesetzt werden.

Die BACnet-Option ermöglicht die Kommuni-

•

kation des Frequenzumrichters mit Gebäudemanagementsystemen, in denen das BACnet-Protokoll ausgeführt wird.

BACnet wird in der Regel bei Heizungs-, Klima-

•

und Lüftungsanlagen sowie zur Steuerung von Klimageräten eingesetzt.

Das BACnet-Protokoll lässt sich einfach in

•

vorhandene Netzwerke zur Anlagensteuerung integrieren.

6.1.5

VLT® PROFINET MCA 120

Der VLT® PROFINET MCA 120 kombiniert höchste Leistung mit dem höchsten Grad einer offenen Struktur. Die Option

ist so ausgelegt, dass Sie viele Funktionen der VLT PROFIBUS MCA 101 weiter verwenden können, was den Aufwand für eine Migration zu PROFINET minimiert und die Investition in das SPS-Programm sichert.

Gleiche PPO-Typen wie bei VLT® PROFIBUS DP V1

•

MCA 101 für eine einfache Migration nach PROFINET.

Integrierter Web-Server zur Ferndiagnose und

•

zum Auslesen grundlegender Parameter des Frequenzumrichters.

Unterstützt MRP.

•

Optionen und Zubehör Projektierungshandbuch

Unterstützt DP-V1. Die Diagnose ermöglicht eine

•

einfache, schnelle und standardisierte Handhabung von Warnungs- und Fehlerinformationen in der SPS, was die Bandbreite im System verbessert

Unterstützt PROFIsafe in Verbindung mit VLT

•

Safety Option MCB 152.

Implementierung gemäß Konformitätsklasse B.

•

6.1.6

VLT® EtherNet/IP MCA 121

Ethernet ist der kommende Kommunikationsstandard in der Feldebene. Die Option VLT® EtherNet/IP MCA 121

basiert auf der neuesten verfügbaren Technologie für die industrielle Nutzung und ist auch für anspruchsvollste Anforderungen geeignet. EtherNet/IP™ erweitert das handelsübliche Ethernet zum Common Industrial Protocol (CIP™) – dasselbe Upper-Layer-Protokoll und Objektmodell, das auch bei DeviceNet zum Einsatz kommt.

Diese Option bietet erweiterte Funktionen wie z. B.:

Integrierter Hochleistungsschalter für Leitungsto-

•

pologie, ohne dass externe Schalter erforderlich sind.

DLR-Ring (Oktober 2015)

•

Erweiterte Schalt- und Diagnosefunktionen

•

Integrierter Webserver.

•

E-Mail-Client für Service-Mails.

•

Unicast- und Multicast-Kommunikation.

•

6.1.7

VLT® Modbus TCP MCA 122

Die VLT® Modbus TCP MCA 122 stellt die Verbindung zu Modbus TCP-basierten Netzwerken her. Die Option bedient Verbindungsintervalle von 5 ms in beiden Richtungen. Damit gehört sie in die Klasse der schnellsten Modbus TCPGeräte am Markt. Für eine Master-Redundanz bietet sie ein Hot Swapping zwischen zwei Mastern.

Zu den sonstigen Funktionen zählen:

Integrierter Webserver zur Ferndiagnose und zum

•

Auslesen grundlegender Parameter des Frequenzumrichters.

Mögliche Einrichtung einer E-Mail-Benachrich-

•

tigung zum Versenden einer Mitteilung per E-Mail an einen oder mehrere Adressaten beim Eintreten oder Quittieren von bestimmten Warn- oder Alarmmeldungen.

Doppelte Master-SPS-Verbindung für Redundanz.

•

6.1.8

VLT® BACnet/IP MCA 125

Die Option VLT® BACnet/IP MCA 125 ermöglicht eine schnelle und einfache Integration des Frequenzumrichters in das Gebäudemanagementsysteme (BMS) mithilfe des BACnet/IP-Protokolls oder durch die Ausführung von BACnet über Ethernet. Sie kann Datenpunkte lesen und teilen sowie tatsächliche und angeforderte Werte auf die Systeme übertragen und aus ihnen auslesen.

Die Option MCA 125 verfügt über 2-Ethernet-Stecker und ermöglicht so eine Konfiguration in Reihe hintereinander, ohne dass externe Schaltern benötigt werden. Der eingebettete, gesteuerte 3-Anschluss-Schalter der Option

VLT® BACnet/IP MCA 125 beinhaltet 2 externe und einen internen Ethernet-Anschluss. Der Schalter ermöglicht den Einsatz einer Leitungsstruktur für die Ethernet-Verdrahtung. Diese Option ermöglicht die Parallelsteuerung mehrerer hocheffizienter Permanentmagnetmotoren und die Überwachung von Punkten, die in typischen HLKAnwendungen benötigt werden. Neben der Standardfunktion bietet die Option MCA 125 Folgendes:

COV (change of value, Wertänderung).

•

Mehrfaches Lesen/Schreiben von Eigenschaften.

•

Alarm-/Warnungsmitteilungen

•

Mögliche Änderung von BACnet-Objektnamen zur

•

Steigerung der Benutzerfreundlichkeit.

BACnet Loop-Objekt.

•

Segmentierte Datenübertragung.

•

Trenddarstellung nach Zeit oder Ereignis.

•

Funktionserweiterungen

6.2

Dieser Abschnitt enthält eine Beschreibung der Funktionserweiterungen, die mit der VLT® HVAC Drive FC102-Serie

erhältlich sind. Bestellnummern finden Sie unter Kapitel 13.2 Bestellnummern für Optionen und Zubehör.

6.2.1

VLT® General Purpose I/O Module MCB 101

Das VLT® General Purpose I/O Module MCB 101 erweitert die Anzahl der frei programmierbaren Steuerein- und ausgänge um folgende Schnittstellen:

3 Digitaleingänge 0-24 V: Logik 0 < 5 V; Logik 1 >

•

10 V.

2 Analogeingänge 0-10 V: Auflösung 10 Bit plus

•

Vorzeichen.

2 Digitalausgänge NPN/PNP Gegentakt.

•

1 Analogausgang 0/4-20 mA

•

Federzugklemmen

•

Optionen und Zubehör

VLT® HVAC Drive FC 102

6.2.2

VLT®-Relaiskarte MCB 105

Die VLT® Relay Card MCB 105 erweitert die Relaisfunktionen um 3 zusätzliche Relaisausgänge.

Schützt die Steuerleitungen.

•

Federzugklemmen.

•

Maximale Taktfrequenz (Nennlast/min. Last)

6 Minuten-1/20 s-1.

Maximaler Belastungsstrom der Klemme

AC-1 Ohmsche Last: 240 V AC, 2 A.

6.2.3

VLT® Analog I/O-Option MCB 109

Die VLT® Analog I/O Option MCB 109 wird problemlos am Frequenzumrichter angebracht. Somit profitieren Sie von einer erweiterten Leistung und Steuerung durch zusätzliche Eingänge/Ausgänge. Diese Option stattet den Frequenzumrichter zusätzlich mit einer externen Batterie aus, die die in den Frequenzumrichter integrierte Uhr puffert. Hierdurch ist eine stabile Nutzung aller Zeitablaufsteuerungen durch den Frequenzumrichter möglich.

3 Analogeingänge, jeweils für Spannungs- und

•

Temperatureingänge konfigurierbar

Anschluss von 0-10-V-Analogsignalen sowie von

•

PT1000- und NI1000-Temperatureingängen

3 Analogausgänge, jeweils als 0-10-V-Ausgänge

•

konfigurierbar.

6.2.4

VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112

Die VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 bietet eine zusätzliche Motorüberwachung im Vergleich zur integrierten ETR-Funktion und zur Thermistorklemme.

Schützt den Motor vor Überhitzung

•

Nach ATEX für eine Verwendung mit Ex-d-

•

Motoren zugelassen

Verwendet die gemäß SIL 2 IEC 61508

•

zugelassene Funktion „Safe Torque Off“.

Bewegungssteuerungs- und

6.3

Relaiskarten

Dieser Abschnitt enthält eine Beschreibung der Bewegungssteuerungs- und Relaiskartenoptionen, die in

der VLT® HVAC Drive FC102-Serie erhältlich sind. Bestellnummern finden Sie unter Kapitel 13.2 Bestellnummern für Optionen und Zubehör.

6.3.1

VLT® Erweiterte Relais-Optionskarte MCB 113

Die VLT® Extended Relay Card MCB 113sorgt mit zusätzlichen Ein-/Ausgängen für mehr Flexibilität.

7 Digitaleingänge

•

2 Analogausgänge

•

4 einpolige Lastrelais

•

Erfüllt NAMUR-Empfehlungen

•

Galvanisch getrennt

•

6.4 Bremswiderstände

In Anwendungen mit motorischem Bremsen wird Energie im Motor erzeugt und in den Frequenzumrichter zurückgespeist. Ist eine Energierückspeisung zum Motor nicht möglich, erhöht sich die Spannung im Zwischenkreis des Frequenzumrichters. In Anwendungen mit häufigem Bremsen oder hoher Trägheitsmasse kann diese Erhöhung zur Abschaltung des Frequenzumrichters aufgrund von Überspannung führen. Bremswiderstände dienen zur Ableitung der bei generatorischer Bremsung erzeugten Energie. Die Auswahl des Bremswiderstands erfolgt anhand seines ohmschen Widerstands, seines Leistungsverlusts und seiner Größe. Danfoss bietet eine große Auswahl an unterschiedlichen Bremswiderständen, die speziell auf Danfoss-Frequenzumrichter abgestimmt sind. Bestellnummern und weitere Informationen zur Dimensionierung von Bremswiderständen finden Sie im Projektierungs-

handbuch VLT® Brake Resistor MCE 101.

6.2.5

VLT® Sensoreingangsoption MCB 114

Die VLT® Sensor Input Option MCB 114 schützt den Motor durch Überwachung der Temperatur von Lagern und Wicklungen vor Überhitzung.

Drei selbsterkennende Sensoreingänge für 2- oder

•

3-adrige PT100/PT1000-Sensoren.

Ein zusätzlicher Analogeingang 4-20 mA.

•

Optionen und Zubehör Projektierungshandbuch

6.5 Sinusfilter

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

Danfoss bietet einen Sinusfilter zur Dämpfung der akustischen Motorgeräusche an. Der Filter verändert die Spannungsanstiegszeit, die Spitzenlastspannung (U und den Rippel-Strom (ΔI) zum Motor. Das heißt, dass Strom und Spannung beinahe sinusförmig werden. Die Motorgeräusche werden auf ein Minimum reduziert.

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

Bestellnummern und nähere Informationen über Sinusfilter finden Sie im Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter.

du/dt-Filter

6.6

PEAK

)

Oberschwingungsfilter

6.8

Die VLT® Advanced Harmonic Filters AHF 005 & AHF 010 sollten nicht mit herkömmlichen Oberschwingungsfiltern verglichen werden. Die Danfoss-Oberschwingungsfilter sind speziell an die Danfoss-Frequenzumrichter angepasst.

Bei Anschluss der Oberschwingungsfilter AHF 005 oder AHF 010 vor einem Danfoss-Frequenzumrichter reduzieren diese die in das Netz zurückgespeiste Gesamt-Oberschwingungsstromverzerrung auf 5 % bzw. 10 %.

Bestellnummern und weitere Informationen zur Dimensionierung von Bremswiderständen finden Sie im

Projektierungshandbuch VLT® Advanced Harmonic Filters AHF 005/AHF 010.

6.9 High-Power-Nachrüstsätze

High-Power-Nachrüstsätze, wie z. B. Rückwand-Kühlung, Heizgerät, Netzabschirmung, sind für diese Gehäuse erhältlich. Eine kurze Beschreibung und die Bestellnummern für alle verfügbaren Bausätze finden Sie unter Kapitel 13.2 Bestellnummern für Optionen und Zubehör.

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

Im Vergleich zu Sinusfiltern haben die du/dt-Filter eine Trennfrequenz über der Taktfrequenz.

Bestellnummern und nähere Informationen über dU/dtFilter finden Sie im Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter.

Gleichtaktfilter

6.7

Hochfrequenz-Gleichtaktkerne (HF-CM-Kerne) verringern elektromagnetische Störungen und eliminieren Lagerschäden durch elektrische Entladungen. Bei diesen handelt es sich um nanokristalline Magnetkerne, die im Vergleich zu normalen Ferritkernen höhere Filterleistungen aufweisen. Der HF-CM-Kern verhält sich wie eine Gleichtaktdrossel zwischen Phasen und Erde.

Bei Installation um die drei Motorphasen (U, V, W) reduzieren die Gleichtaktfilter hochfrequente Gleichtaktströme. Als Ergebnis werden hochfrequente elektromagnetische Störungen vom Motorkabel verringert.

Bestellnummern finden Sie im Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter.

Spezifikationen

7 Spezifikationen

7.1 Elektrische Daten, 380-480 V

VLT® HVAC Drive FC 102

VLT® HVAC Drive FC102 Normale Überlast NO NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 400 V [kW] 110 132 160 Typische Wellenleistung bei 460 V [HP] (nur Nordamerika) 150 200 250 Typische Wellenleistung bei 480 V [kW] 132 160 200

Baugröße D1h/D3h/D5h/D6h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 212 260 315 Überlast (60 s) (bei 400 V) [A] 233 286 347 Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 190 240 302 Überlast (60 s) (bei 460/480 V) [kVA] 209 264 332

Dauerleistung kVA (bei 400 V) [kVA] 147 180 218 Dauerleistung kVA (bei 460 V) [kVA] 151 191 241 Dauerleistung kVA (bei 480 V) [kVA] 165 208 262

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 204 251 304 Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 183 231 291

Maximale Kabelanzahl und -querschnitt pro Phase

- Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm2 (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 400 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 460 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz [Hz] 0–590 0–590 0–590 Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)]

2), 3)

N110K N132 N160

2x95 (2x3/0) 2x95 (2x3/0) 2x95 (2x3/0)

315 350 400

2559 2954 3770

2261 2724 3628

0,98 0,98 0,98

110 (230) 110 (230) 110 (230)

75 (167) 75 (167) 75 (167)

Tabelle 7.1 Elektrische Daten für Gehäuse D1h/D3h/D5h/D6h, Netzversorgung 3 x 380–500 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

2) Die typische Verlustleistung gilt für normale Bedingungen und sollte innerhalb von Spannung und der Kabelbedingungen). Diese Werte basieren auf einem typischen Motorwirkungsgrad (Übergang IE/IE3). Motoren mit niedrigerem Wirkungsgrad tragen zur Verlustleistung im Frequenzumrichter bei. Gilt für die Dimensionierung der Kühlung des Frequenzumrichters. Wenn die Taktfrequenz im Vergleich zur Werkseinstellung erhöht wird, kann die Verlustleistung bedeutend steigen. Die Leistungsaufnahme der Bedieneinheit und typischer Steuerkarten sind eingeschlossen. Verlustleistungsdaten gemäß EN 50598-2 finden Sie unter drives.danfoss.de/knowledge-center/ energy-efficiency-directive/#/. Optionen und Anschlusslasten können die Verluste um bis zu 30 W erhöhen, auch wenn in der Regel bei einer vollständig belasteten Steuerkarte und Optionen für jeweils die Steckplätze A und B nur jeweils 4 W zusätzlich anfallen.

3) Gemessen mit 5 m (16,4 ft) abgeschirmten Motorkabeln bei Nennlast und Nennfrequenz. Bei Nennstrom gemessener Wirkungsgrad. Die Energieeffizienzklasse finden Sie unter Kapitel 7.5 Umgebungsbedingungen. Informationen zu Teillastverlusten siehe drives.danfoss.de/knowledge-center/ energy-efficiency-directive/#/.

15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der

Spezifikationen Projektierungshandbuch

VLT® HVAC Drive FC102 Normale Überlast NO NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 400 V [kW] 200 250 315 Typische Wellenleistung bei 460 V [HP] (nur Nordamerika) 300 350 450 Typische Wellenleistung bei 480 V [kW] 250 315 355

Baugröße D2h/D4h/D7h/D8h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 395 480 588 Überlast (60 s) (bei 400 V) [A] 435 528 647 Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 361 443 535 Überlast (60 s) (bei 460/480 V) [kVA] 397 487 589 Dauerleistung kVA (bei 400 V) [kVA] 274 333 407 Dauerleistung kVA (bei 460 V) [kVA] 288 353 426 Dauerleistung kVA (bei 480 V) [kVA] 313 384 463

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 381 463 567 Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 348 427 516

Maximale Kabelanzahl und -querschnitt pro Phase

- Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 400 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 460 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz [Hz] 0–590 0–590 0–590 Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)]

2), 3)

N200 N250 N315

2 x 185 (2 x 350 mcm) 2 x 185 (2 x 350 mcm) 2 x 185 (2 x 350 mcm)

550 630 800

4116 5137 6674

3569 4566 5714

0,98 0,98 0,98

110 (230) 110 (230) 110 (230)

80 (176) 80 (176) 80 (176)

7 7

Tabelle 7.2 Elektrische Daten für Gehäuse D2h/D4h/D7h/D8h, Netzversorgung 3 x 380–480 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der

Spezifikationen

VLT® HVAC Drive FC 102

VLT® HVAC Drive FC102 Normale Überlast NO NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 400 V [kW] 355 400 450 Typische Wellenleistung bei 460 V [HP] (nur Nordamerika) 500 600 600 Typische Wellenleistung bei 480 V [kW] 400 500 530

Baugröße E1h/E3h E1h/E3h E1h/E3h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 658 745 800 Überlast (60 s) (bei 400 V) [A] 724 820 880 Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 590 678 730 Überlast (60 s) (bei 460/480 V) [A] 649 746 803 Dauerleistung kVA (bei 400 V) [kVA] 456 516 554 Dauerleistung kVA (bei 460 V) [kVA] 470 540 582 Dauerleistung kVA (bei 480 V) [kVA] 511 587 632

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 634 718 771

Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 569 653 704

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E1h)

- Netz und Motor ohne Bremse [mm2 (AWG)]

- Netz und Motor mit Bremse [mm2 (AWG)]

- Bremse oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E3h)

- Netz und Motor [mm2 (AWG)]

- Bremse [mm2 (AWG)]

- Zwischenkreiskopplung oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 400 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 460 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz 0–590 Hz 0–590 Hz 0–590 Hz Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Leistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Lüfterleistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Aktive Einschaltkarte Übertemperatur Abschaltung [°C (°F)]

2), 3)

5 x 240 (5 x 500 mcm)

4 x 240 (4 x 500 mcm)

2 x 185 (2 x 350 mcm)

6 x 240 (6 x 500 mcm)

2 x 185 (2 x 350 mcm)

4 x 185 (4 x 350 mcm)

N355 N400 N450

5 x 240 (5 x 500

mcm)

4 x 240 (4 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

6 x 240 (6 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

4 x 185 (4 x 350

mcm)

800 800 800

6928 8036 8783

5910 6933 7969

0,98 0,98 0,98

110 (230) 110 (230) 110 (230)

80 (176) 80 (176) 80 (176) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185)

5 x 240 (5 x 500

mcm)

4 x 240 (4 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

6 x 240 (6 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

4 x 185 (4 x 350

mcm)

Tabelle 7.3 Elektrische Daten für Gehäuse E1h/E3h, Netzversorgung 3 x 380–480 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der

Spezifikationen Projektierungshandbuch

VLT® HVAC Drive FC102 Normale Überlast NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 400 V [kW] 500 560 Typische Wellenleistung bei 460 V [HP] (nur Nordamerika) 650 750 Typische Wellenleistung bei 480 V [kW] 560 630

Baugröße E2h/E4h E2h/E4h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 880 990 Überlast (60 s) (bei 400 V) [A] 968 1089 Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 780 890 Überlast (60 s) (bei 460/480 V) [A] 858 979 Dauerleistung kVA (bei 400 V) [kVA] 610 686 Dauerleistung kVA (bei 460 V) [kVA] 621 709 Dauerleistung kVA (bei 480 V) [kVA] 675 771

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 400 V) [A] 848 954 Dauerbetrieb (bei 460/480 V) [A] 752 848

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E2h)

- Netz und Motor ohne Bremse [mm2 (AWG)]

- Netz und Motor mit Bremse [mm2 (AWG)]

- Bremse oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E4h)

- Netz und Motor [mm2 (AWG)]

- Bremse [mm2 (AWG)]

- Zwischenkreiskopplung oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 400 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 460 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz 0–590 Hz 0–590 Hz Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Leistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Lüfterleistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Aktive Einschaltkarte Übertemperatur Abschaltung [°C (°F)]

2), 3)

N500 N560

6 x 240 (6 x 500 mcm) 6 x 240 (6 x 500 mcm)

5 x 240 (5 x 500 mcm) 5 x 240 (5 x 500 mcm)

2 x 185 (2 x 350 mcm) 2 x 185 (2 x 350 mcm)

6 x 240 (6 x 500 mcm) 6 x 240 (6 x 500 mcm)

2 x 185 (2 x 350 mcm) 2 x 185 (2 x 350 mcm)

4 x 185 (4 x 350 mcm) 4 x 185 (4 x 350 mcm)

1200 1200

9473 11102

7809 9236

0,98 0,98

110 (230) 100 (212)

80 (176) 80 (176) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185)

7 7

Tabelle 7.4 Elektrische Daten für Gehäuse E2h/E4h, Netzversorgung 3 x 380–480 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der

Spezifikationen

7.2 Elektrische Daten, 525-690 V

VLT® HVAC Drive FC 102

VLT® HVAC Drive FC102 Normale Überlast NO NO NO NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 525 V [kW] 55 75 90 110 132 Typische Wellenleistung bei 575 V [HP] 75 100 125 150 200 Typische Wellenleistung bei 690 V [kW] 75 90 110 132 160

Baugröße D1h/D3h/D5h/D6h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 90 113 137 162 201 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 525 V) [A] 99 124 151 178 221 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) [A] 86 108 131 155 192 Überlast (60 s)(bei 575/690 V) [A] 95 119 144 171 211 Dauerbetrieb kVA (bei 525 V) [kVA] 82 103 125 147 183 Dauerleistung kVA (bei 575 V) [kVA] 86 108 131 154 191 Dauerleistung kVA (bei 690 V) [kVA] 103 129 157 185 230

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 87 109 132 156 193 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) 83 104 126 149 185

Maximale Kabelanzahl und -querschnitt pro Phase

- Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 575 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 690 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz [Hz] 0–590 0–590 0–590 0–590 0–590 Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)]

2), 3)

N75K N90K N110K N132 N160

2x95 (2x3/0) 2x95 (2x3/0) 2x95 (2x3/0) 2x95 (2x3/0) 2x95 (2x3/0)

160 315 315 315 315

1162 1428 1740 2101 2649

1204 1477 1798 2167 2740

0,98 0,98 0,98 0,98 0,98

110 (230) 110 (230) 110 (230) 110 (230) 110 (230)

75 (167) 75 (167) 75 (167) 75 (167) 75 (167)

Tabelle 7.5 Elektrische Daten für Gehäuse D1h/D3h/D5h/D6h, Netzversorgung 3 x 525–690 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der

Spezifikationen Projektierungshandbuch

VLT® HVAC Drive FC102 Hohe/normale Überlast NO NO NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 525 V [kW] 160 200 250 315 Typische Wellenleistung bei 575 V [PS] 250 300 350 400 Typische Wellenleistung bei 690 V [kW] 200 250 315 400

Baugröße D2h/D4h/D7h/D8h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 253 303 360 418 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 525 V) [A] 278 333 396 460 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) [A] 242 290 344 400 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 575/690 V) [A] 266 219 378 440 Dauerbetrieb kVA (bei 525 V) [kVA] 230 276 327 380 Dauerleistung kVA (bei 575 V) [kVA] 241 289 343 398 Dauerleistung kVA (bei 690 V) [kVA] 289 347 411 478

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 244 292 347 403 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) 233 279 332 385

Maximale Kabelanzahl und -querschnitt pro Phase

- Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm2 (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 575 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 690 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz [Hz] 0–590 0–590 0–590 0–590 Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)]

2), 3)

N200 N250 N315 N400

2x185 (2x350) 2x185 (2x350) 2x185 (2x350) 2x185 (2x350)

550 550 550 550

3074 3723 4465 5028

3175 3851 4614 5155

0,98 0,98 0,98 0,98

110 (230) 110 (230) 110 (230) 110 (230)

80 (176) 80 (176) 80 (176) 80 (176)

7 7

Tabelle 7.6 Elektrische Daten für GehäuseD2h/D4h/D7h/D8h, Netzversorgung 3 x 525–690 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der

Spezifikationen

VLT® HVAC Drive FC 102

VLT® HVAC Drive FC102 Normale Überlast NO NO NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 525 V [kW] 355 400 450 500 Typische Wellenleistung bei 575 V [HP] 450 500 600 650 Typische Wellenleistung bei 690 V [kW] 450 500 560 630

Baugröße E1h/E3h E1h/E3h E1h/E3h E1h/E3h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 470 523 596 630 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 525 V) [A] 517 575 656 693 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) [A] 450 500 570 630 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 575/690 V) [A] Dauerbetrieb kVA (bei 525 V) [kVA] 448 498 568 600 Dauerleistung kVA (bei 575 V) [kVA] 448 498 568 627 Dauerleistung kVA (bei 690 V) [kVA] 538 598 681 753

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 453 504 574 607 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) [A] 434 482 549 607

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E1h)

- Netz und Motor ohne Bremse [mm2 (AWG)]

- Netz und Motor mit Bremse [mm2 (AWG)]

- Bremse oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E3h)

- Netz und Motor [mm2 (AWG)]

- Bremse [mm2 (AWG)]

- Zwischenkreiskopplung oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 600 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 690 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz [Hz] 0–500 0–500 0–500 0–500 Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Leistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Lüfterleistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Aktive Einschaltkarte Übertemperatur Abschaltung [°C (°F)]

2), 3)

N450 N500 N560 N630

495 550 627 693

5 x 240 (5 x 500

mcm)

4 x 240 (4 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

6 x 240 (6 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

4 x 185 (4 x 350

mcm)

800 800 800 800

6062 6879 8076 9208

5939 6715 7852 8921

0,98 0,98 0,98 0,98

110 (230) 110 (230) 110 (230) 110 (230)

80 (176) 80 (176) 80 (176) 80 (176)

85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185)

5 x 240 (5 x 500

mcm)

4 x 240 (4 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

6 x 240 (6 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

4 x 185 (4 x 350

mcm)

5 x 240 (5 x 500

mcm)

4 x 240 (4 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

6 x 240 (6 x 500

mcm)

2 x 185 (2 x 350

mcm)

4 x 185 (4 x 350

mcm)

6 x 240 (6 x 500

5 x 240 (5 x 500

2 x 185 (2 x 350

6 x 240 (6 x 500

2 x 185 (2 x 350

4 x 185 (4 x 350

mcm)

Tabelle 7.7 Elektrische Daten für Gehäuse E1h/E3h, Netzversorgung 3 x 525–690 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

2) Die typische Verlustleistung gilt für normale Bedingungen und sollte innerhalb von ±15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der Spannung und der Kabelbedingungen). Diese Werte basieren auf einem typischen Motorwirkungsgrad (Übergang IE/IE3). Motoren mit niedrigerem Wirkungsgrad tragen zur Verlustleistung im Frequenzumrichter bei. Gilt für die Dimensionierung der Kühlung des Frequenzumrichters. Wenn die Taktfrequenz im Vergleich zur Werkseinstellung erhöht wird, kann die Verlustleistung bedeutend steigen. Die Leistungsaufnahme der Bedieneinheit und typischer Steuerkarten sind eingeschlossen. Verlustleistungsdaten gemäß EN 50598-2 finden Sie unter drives.danfoss.de/knowledge-center/

Spezifikationen Projektierungshandbuch

energy-efficiency-directive/#/. Optionen und Anschlusslasten können die Verluste um bis zu 30 W erhöhen, auch wenn in der Regel bei einer vollständig belasteten Steuerkarte und Optionen für jeweils die Steckplätze A und B nur jeweils 4 W zusätzlich anfallen.

VLT® HVAC Drive FC102 Normale Überlast NO NO

(Normale Überlast = 110 % Strom/60 s) Typische Wellenleistung bei 525 V [kW] 560 670 Typische Wellenleistung bei 575 V [HP] 750 950 Typische Wellenleistung bei 690 V [kW] 710 800

Baugröße E2h/E4h E2h/E4h Ausgangsstrom (3-phasig)

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 763 889 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 525 V) [A] 839 978 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) [A] 730 850 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 575/690 V) [A] 803 935 Dauerbetrieb kVA (bei 525 V) [kVA] 727 847 Dauerleistung kVA (bei 575 V) [kVA] 727 847 Dauerleistung kVA (bei 690 V) [kVA] 872 1016

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 525 V) [A] 735 857 Dauerbetrieb (bei 575/690 V) [A] 704 819

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E2h)

- Netz und Motor ohne Bremse [mm2 (AWG)]

- Netz und Motor mit Bremse [mm2 (AWG)]

- Bremse oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale Anzahl und Kabelquerschnitt pro Phase (E4h)

- Netz und Motor [mm2 (AWG)]

- Bremse [mm2 (AWG)]

- Zwischenkreiskopplung oder Rückspeisung [mm2 (AWG)]

Maximale externe Netzsicherungen [A]

Geschätzte Verlustleistung bei 600 V [W]

Geschätzte Verlustleistung bei 690 V [W]

Wirkungsgrad Ausgangsfrequenz [Hz] 0–500 0–500 Kühlkörper Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Steuerkarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Leistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Lüfterleistungskarte Übertemperatur Abschalt. [°C (°F)] Aktive Einschaltkarte Übertemperatur Abschaltung [°C (°F)]

2), 3)

N710 N800

6 x 240 (6 x 500 mcm) 6 x 240 (6 x 500 mcm)

5 x 240 (5 x 500 mcm) 5 x 240 (5 x 500 mcm)

2 x 185 (2 x 350 mcm) 2 x 185 (2 x 350 mcm)

6 x 240 (6 x 500 mcm) 6 x 240 (6 x 500 mcm)

2 x 185 (2 x 350 mcm) 2 x 185 (2 x 350 mcm)

4 x 185 (4 x 350 mcm) 4 x 185 (4 x 350 mcm)

1200 1200

10346 12723

10066 12321

0,98 0,98

110 (230) 110 (230)

80 (176) 80 (176) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185)

7 7

Tabelle 7.8 Elektrische Daten für Gehäuse E2h/E4h, Netzversorgung 3 x 525–690 V AC

1) Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 10.5 Sicherungen und Hauptschalter.

15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf Schwankungen der

Spezifikationen

VLT® HVAC Drive FC 102

7.3 Netzversorgung

Netzversorgung (L1, L2, L3) Versorgungsspannung 380–480 V ±10%, 525–690 V ±10%

Niedrige Netzspannung/Netzausfall: Bei einer niedrigen Netzspannung oder einem Netzausfall arbeitet der Frequenzumrichter weiter, bis die Zwischenkreisspannung unter den minimalen Stopppegel abfällt, der normalerweise 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters liegt. Bei einer Netzspannung von weniger als 10 % unterhalb der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters erfolgt keine Netz-Einschaltung und es wird kein volles Drehmoment erreicht.

Netzfrequenz 50/60 Hz ±5 % Maximale kurzzeitige Asymmetrie zwischen Netzphasen 3,0 % der Versorgungsnennspannung Wirkleistungsfaktor (λ) ≥0,9 bei Nennlast Verschiebungs-Leistungsfaktor (cos Φ) nahe 1 (>0,98) Schalten am Versorgungseingang L1, L2, L3 (Netz-Einschaltungen) Max. 1 Mal alle 2 Minuten Umgebung nach EN 60664-1 Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2

Der Frequenzumrichter ist für einen Kurzschluss-Nennstrom (SCCR) von maximal 100 kA bei 480/600 V geeignet.

1) Die Berechnungen basieren auf UL/IEC61800-3.

7.4 Motorausgang und Motordaten

Motorausgang (U, V, W) Ausgangsspannung 0–100 % der Versorgungsspannung Ausgangsfrequenz 0–590 Hz Ausgangsfrequenz bei Fluxvektorbetrieb 0–300 Hz Schalten am Ausgang Unbegrenzt Rampenzeiten 0,01–3600 s

1) Spannungs- und leistungsabhängig.

Drehmomentkennlinie Startmoment (konstantes Drehmoment) Maximal 150 %/60 s Überlastmoment (konstantes Drehmoment) Maximal 150 %/60 s

1) Prozentzahl bezieht sich auf den Nennstrom des Frequenzumrichters.

2) Einmal alle 10 Minuten.

1), 2)

7.5 Umgebungsbedingungen

Umgebung Gehäuse D1h/D2h/D5h/D6h/D7h/D8h/E1h/E2h IP21/Typ 1, IP54/Typ 12 Gehäuse D3h/D4h/E3h/E4h IP20/Gehäuse Vibrationstest (Standard/robust) 0,7 g/1,0 g Luftfeuchtigkeit 5–95 % (IEC 721-3-3; Klasse 3K3 (nicht kondensierend) bei Betrieb) Aggressive Umgebungsbedingungen (IEC 60068-2-43) H2S-Test Klasse kD Aggressive Gase (IEC 60721-3-3) Klasse 3C3 Prüfverfahren nach IEC 60068-2-43 H2S (10 Tage) Umgebungstemperatur (bei Schaltmodus SFAVM)

- mit Leistungsreduzierung Maximal 55 °C (131 °F)

- bei voller Ausgangsleistung typischer EFF2-Motoren (bis zu 90 % Ausgangsstrom) Maximal 50 °C (122 °F)

- bei vollem FC-Dauerausgangsstrom Maximal 45 °C (113 °F) Min. Umgebungstemperatur bei Volllast 0 °C (32 °F) Min. Umgebungstemperatur bei reduzierter Leistung -10 °C (14 °F) Temperatur bei Lagerung/Transport -25 bis +65/70 °C (13 bis 149/158 °F) Max. Höhe über dem Meeresspiegel ohne Leistungsreduzierung 1000 m (3281 ft) Max. Höhe über dem Meeresspiegel mit Leistungsreduzierung 3000 m (9842 ft)

1) Weitere Informationen zur Leistungsreduzierung finden Sie unter Kapitel 9.6 Leistungsreduzierung.

Spezifikationen Projektierungshandbuch

EMV-Normen, Störaussendung EN 61800-3 EMV-Normen, Störfestigkeit EN 61800-3 Energieeffizienzklasse

1) Bestimmt gemäß EN 50598-2 bei:

Nennlast

•

90 % der Nennfrequenz

•

Taktfrequenz-Werkseinstellung.

•

Schaltmodus-Werkseinstellung

•

IE2

7.6 Kabelspezifikationen

Kabellängen und -querschnitte für Steuerleitungen Max. Motorkabellänge, abgeschirmt 150 m (492 ft) Max. Motorkabellänge, nicht abgeschirmt 300 m (984 ft) Maximaler Querschnitt zu Motor, Netz, Zwischenkreiskopplung und Bremse Siehe Kapitel 7 Spezifikationen Max. Querschnitt für Steuerklemmen, starrer Draht 1,5 mm2/16 AWG (2x0,75 mm2) Max. Querschnitt für Steuerklemmen, flexibles Kabel 1 mm2/18 AWG Max. Querschnitt für Steuerklemmen, Kabel mit Aderendhülse 0,5 mm2/20 AWG Mindestquerschnitt für Steuerklemmen 0,25 mm2/23 AWG

1) Leistungskabel, siehe Kapitel 7.1 Elektrische Daten, 380-480 V und Kapitel 7.2 Elektrische Daten, 525-690 V.

7.7 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

Digitaleingänge Programmierbare Digitaleingänge 4 (6) Klemme Nr. 18, 19, 271), 291), 32, 33 Logik PNP oder NPN Spannungsniveau 0–24 V DC Spannungsniveau, logisch 0 PNP <5 V DC Spannungsniveau, logisch 1 PNP >10 V DC Spannungsniveau, logisch 0 NPN >19 V DC Spannungsniveau, logisch 1 NPN <14 V DC Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Eingangswiderstand, R

Alle Digitaleingänge sind von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

1) Sie können die Klemmen 27 und 29 auch als Ausgänge programmieren.

Ca. 4 kΩ

7 7

Analogeingänge Anzahl der Analogeingänge 2 Klemme Nr. 53, 54 Betriebsarten Spannung oder Strom Betriebsartwahl Schalter A53 und A54 Einstellung Spannung Schalter A53/A54=(U) Spannungsniveau -10 V bis +10 V (skalierbar) Eingangswiderstand, R Höchstspannung ±20 V Strom Schalter A53/A54=(I) Strombereich 0/4 bis 20 mA (skalierbar) Eingangswiderstand, R Maximaler Strom 30 mA Auflösung der Analogeingänge 10 Bit (+ Vorzeichen) Genauigkeit der Analogeingänge Maximale Abweichung 0,5 % der Gesamtskala

Ca. 10 kΩ

Ca. 200 Ω

Spezifikationen

Bandbreite 100 Hz

Die Analogeingänge sind galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV = Protective extra low voltage/Schutzkleinspannung) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.

Abbildung 7.1 PELV-Isolierung

VLT® HVAC Drive FC 102

Pulseingänge Programmierbare Pulseingänge 2 Klemmennummer Puls 29, 33 Maximalfrequenz an Klemme 29, 33 (Gegentakt) 110 kHz Maximalfrequenz an Klemme 29, 33 (offener Kollektor) 5 kHz Minimale Frequenz an Klemme 29, 33 4 Hz Spannungsniveau Siehe Kapitel 7.7.1 Digitaleingänge Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Eingangswiderstand, R Pulseingangsgenauigkeit (0,1-1 kHz) Maximale Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala

Analogausgang Anzahl programmierbarer Analogausgänge 1 Klemme Nr. 42 Strombereich am Analogausgang 0/4–20 mA Maximale Widerstandslast zum Bezugspotential am Analogausgang 500 Ω Genauigkeit am Analogausgang Maximale Abweichung: 0,8 % der Gesamtskala Auflösung am Analogausgang 8 Bit

Der Analogausgang ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV – Schutzkleinspannung, Protective extra low voltage) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.

Steuerkarte, RS485 serielle Schnittstelle Klemme Nr. 68 (P, TX+, RX+), 69 (N, TX-, RX-) Klemme Nr. 61 Masse für Klemmen 68 und 69

Die serielle RS485-Kommunikationsschnittstelle ist von anderen zentralen Stromkreisen funktional und von der Versorgungsspannung (PELV) galvanisch getrennt.

Ca. 4 kΩ

Digitalausgang Programmierbare Digital-/Pulsausgänge 2 Klemme Nr. 27, 29 Spannungsniveau am Digital-/Pulsausgang 0–24 V Maximaler Ausgangsstrom (Körper oder Quelle) 40 mA Maximale Last am Pulsausgang 1 kΩ Maximale kapazitive Last am Pulsausgang 10 nF Min. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang 0 Hz Max. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang 32 kHz Genauigkeit am Pulsausgang Maximale Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala Auflösung der Pulsausgänge 12 Bit

1) Sie können die Klemmen 27 und 29 auch als Eingänge programmieren.

Spezifikationen Projektierungshandbuch

Der Digitalausgang ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

Steuerkarte, 24 V DC-Ausgang Klemme Nr. 12, 13 Maximale Last 200 mA

Die 24-V-DC-Versorgung ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV) getrennt, hat jedoch das gleiche Potenzial wie die analogen und digitalen Ein- und Ausgänge.

Relaisausgang Programmierbare Relaisausgänge 2 Maximaler Querschnitt an Relaisklemmen 2,5 mm2 (12 AWG) Minimaler Querschnitt an Relaisklemmen 0,2 mm2 (30 AWG) Abzuisolierende Kabellänge 8 mm (0,3 Zoll) Klemmennummer Relais 01 1-3 (öffnen), 1-2 (schließen)) Maximale Last an Klemme (AC-1)1) auf 1-2 (NO/Schließer) (ohmsche Last) Maximale Last an Klemme (AC-15)1) auf 1-2 (NO/Schließer) (induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 1-2 (NO/Schließer) (ohmsche Last) 80 V DC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) auf 1-2 (NO/Schließer) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 1-3 (NC/Öffner) (ohmsche Last) 240 V AC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 1-3 (NC/Öffner) (induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 1-3 (NC/Öffner) (ohmsche Last) 50 V DC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) an 1-3 (NC/Öffner) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Minimaler Belastungsstrom der Klemme an 1-3 (NC/Öffner), 1-2 (NO/Schließer) 24 V DC 10 mA, 24 V AC 2 mA Umgebung nach EN 60664-1 Überspannungskategorie III/sVerschmutzungsgrad 2 Klemmennummer Relais 02 4-6 (öffnen), 4-5 (schließen) Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (ohmsche Last) Maximale Last an Klemme (AC-15)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (ohmsche Last) 80 V DC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 4-6 (NC/Öffner) (ohmsche Last) 240 V AC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 4-6 (NC/Öffner) (induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 4-6 (NC/Öffner) (ohmsche Last) 50 V DC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) an 4-6 (NC/Öffner) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Minimaler Belastungsstrom der Klemme an 4-6 (NC/Öffner), 4-5 (NO/Schließer) 24 V DC 10 mA, 24 V AC 2 mA Umgebung nach EN 60664-1 Überspannungskategorie III/sVerschmutzungsgrad 2

Die Relaiskontakte sind durch verstärkte Isolierung (PELV – Protective extra low voltage/Schutzkleinspannung) vom Rest der Schaltung galvanisch getrennt.

1) IEC 60947 Teile 4 und 5

2) Überspannungskategorie II

3) UL-Anwendungen 300 V AC 2 A.

2), 3)

400 V AC, 2 A

7 7

Steuerkarte, +10-V-DC-Ausgang Klemme Nr. 50 Ausgangsspannung 10,5 V ±0,5 V Maximale Last 25 mA

Die 10-V-DC-Versorgung ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

Steuerungseigenschaften Auflösung der Ausgangsfrequenz bei 0-1000 Hz ±0,003 Hz System-Reaktionszeit (Klemmen 18, 19, 27, 29, 32, 33) ≤2 m/s Drehzahlregelbereich (ohne Rückführung) 1:100 der Synchrondrehzahl Drehzahlgenauigkeit (ohne Rückführung) 30–4000 UPM: Maximale Abweichung von ±8 UPM

Alle Angaben zu Steuerungseigenschaften basieren auf einem vierpoligen Asynchronmotor.

Spezifikationen

VLT® HVAC Drive FC 102

Steuerkartenleistung Abtastintervall 5 M/S

Steuerkarte, serielle USB-Schnittstelle USB-Standard 1,1 (Full Speed) USB-Buchse USB-Stecker Typ B

HINWEIS

Der Anschluss an einen PC erfolgt über ein standardmäßiges USB-Kabel. Die USB-Verbindung ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV, Schutzkleinspannung) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt. Der USB-Anschluss ist nicht galvanisch von der Masse getrennt. Verwenden Sie ausschließlich einen isolierten Laptop/PC für die Verbindung zum USB-Anschluss am Frequenzumrichter oder ein isoliertes USB-Kabel bzw. einen isolierten USBKonverter.

7.8 Gehäusegewichte

Gehäuse 380–480/500 V 525–690 V

D1h 62 (137) 62 (137) D2h 125 (276) 125 (276) D3h 62 (137)

108 (238)

D4h 125 (276)

179 (395) D5h 99 (218) 99 (218) D6h 128 (282) 128 (282) D7h 185 (408) 185 (408) D8h 232 (512) 232 (512)

62 (137)

108 (238)

125 (276)

179 (395)

Tabelle 7.9 Gewichte der Bauformen D1h–D8h, kg (lb)

1) Mit optionalen Anschlussklemmen für Zwischenkreiskopplung oder Rückspeiseeinheit.

Gehäuse 380–480/500 V 525–690 V

E1h 295 (650) 295 (650) E2h 318 (700) 318 (700) E3h 272 (600) 272 (600) E4h 295 (650) 295 (650)

Tabelle 7.10 Gewichte der Bauformen E1h–E4h, kg (lb)

130BE982.10

667 (26.3)

500 (19.7)

164 (6.5)

99 (3.9)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 Außen- und Klemmenabmessungen

8.1 D1h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.1.1 D1h – Außenabmessungen

8 8

Abbildung 8.1 Frontansicht der Bauform D1h

378 (14.9)

82 (3.2)

148 (5.8)

20 (0.8)

844 (33.2)

561 (22.1)

18 (0.7)

130BF797.10

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.2 Seitenansicht der Bauform D1h

200 (7.9)

246 (9.7)

893 (35.2)

656 (25.8)

200 (7.9)

844 (33.2)

130 (5.1)

180 (7.1)

325 (12.8)

123 (4.8)

78 (3.1)

63 (2.5)

11 (0.4)

20 (0.8)

9 (0.3)

24 (0.9)

33 (1.3)

25 (1.0)

11 (0.4)

130BF798.10

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 8

Abbildung 8.3 Rückansicht der Bauform D1h

130BF669.10

404 (15.9)

298 (11.7)

105

130BF607.10

205 (8.1)

138 (5.4)

274 (10.8)

27 (1.0)

137 (5.4)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.4 Türabstand der Bauform D1h

1 Netzseite 2 Motorseite

Abbildung 8.5 Bodenplattenabmessungen der Bauform D1h

88 (3.5)

0.0

200 (7.9)

130BF342.10

0.0

94 (3.7)

293 (11.5)

263 (10.4)

33 (1.3)

62 (2.4)

101 (4.0)

140 (5.5)

163 (6.4)

185 (7.3)

224 (8.8)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8.1.2 D1h – Klemmenabmessungen

8 8

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Erdungsklemmen – –

Abbildung 8.6 D1h – Klemmenabmessungen (Frontansicht)

130BF343.10

244 (9.6)

272 (10.7)

0.0

1 2

M10

32 (1.3)

13 (0.5)

32 (1.3)

13 (0.5)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

1 Netzklemmen 2 Motorklemmen

Abbildung 8.7 Klemmenabmessungen der Bauform D1h (Seitenansichten)

130BF321.10

96 (3.8)

211 (8.3)

602 (23.7)

871 (34.3)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8.2 D2h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.2.1 D2h – Außenabmessungen

Abbildung 8.8 Frontansicht der Bauform D2

8 8

130BF799.10

1050 (41.3)

718 (28.3)

148 (5.8)

18 (0.7)

378 (14.9)

142 (5.6)

20 (0.8)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.9 Seitenansicht der Bauform D2

1099 (43.3)

1051 (41.4)

107 (4.2)

320 (12.6)

213 (8.4)

857 (33.7)

130 (5.1)

420 (16.5)

346 (13.6)

280 (11.0)

271 (10.7)

9 (0.3)

20 (0.8)

11 (0.4)

75 (2.9)

24 (0.9)

11 (0.4)

33 (1.3)

130BF800.10

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 8

Abbildung 8.10 Rückansicht der Bauform D2

395 (15.6)

523 (20.6)

105

130BF670.10

130BF608.10

27 (1.0)

185 (7.3)

369 (14.5)

196 (7.7)

145 (5.7)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.11 Türabstand der Bauform D2

1 Netzseite 2 Motorseite

Abbildung 8.12 Bodenplattenabmessungen der Bauform D2

130BF345.10

143 (5.6)

168 (6.6)

331 (13.0)

211 (8.3)

168 (6.6)

143 (5.6)

42 (1.6)

68 (2.7)

126 (5.0)

184 (7.2)

246 (9.7)

300 (11.8)

354 (13.9)

378 (14.9)

0.0

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8.2.2 D2h – Klemmenabmessungen

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Erdungsklemmen – –

Abbildung 8.13 D2h – Klemmenabmessungen (Frontansicht)

8 8

130BF346.10

0.0

1 2

255 (10.0)

284 (11.2)

M10

15 (0.6)

38 (1.5)

19 (0.8)

15 (0.6)

18 (0.7)

35 (1.4)

M10

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

1 Netzklemmen 2 Motorklemmen

Abbildung 8.14 D2h – Klemmenabmessungen (Seitenansichten)

130BF322.10

61 (2.4)

128 (5.0)

495 (19.5)

660 (26.0)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8.3 D3h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.3.1 D3h – Außenabmessungen

8 8

Abbildung 8.15 Frontansicht der Bauform D3

148 (5.8)

20 (0.8)

130BF801.10

844 (33.2)

39 (1.5)

375 (14.8)

82 (3.2)

18 (0.7)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.16 Seitenansicht der Bauform D3

656 (25.8)

200 (7.9)

130 (5.1)

889 (35.0)

909 (35.8)

844 (33.2)

78 (3.1)

123 (4.8)

250 (9.8)

180 (7.1)

33 (1.3)

11 (0.4)

25 (1.0)

11 (0.4)

20 (0.8)

9 (0.3)

24 (0.9)

25 (1.0)

M10

130BF802.10

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 8

Abbildung 8.17 Rückansicht der Bauform D3

130BF341.10

83 (3.3)

0.0

188 (7.4)

22 (0.9)

62 (2.4)

101 (4.0)

145 (5.7)

184 (7.2)

223 (8.8)

152 (6.0)

217 (8.5)

292 (11.5)

0.0

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

8.3.2 D3h – Klemmenabmessungen

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Bremsklemmen 4 Erdungsklemmen

Abbildung 8.18 D3h – Klemmenabmessungen (Frontansicht)

M10

13 (0.5)

32 (1.3)

59 (2.3)

12 (0.5)

10 (0.4)

38 (1.5)

M10

244 (9.6)

290 (11.4)

272 (10.7)

130BF344.10

0.0

M10

13 (0.5)

32 (1.3)

145 (5.7)

182 (7.2)

3X M8x18

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 8

1 und 6 Untere Bremsen-/Rückspeiseklemmen 3 und 5 Netzklemmen 2 und 7 Motorklemmen 4 Erdungsklemmen

Abbildung 8.19 D3h – Klemmenabmessungen (Seitenansichten)

130BF323.10

176 (6.9)

611 (24.1)

59 (2.3)

868 (34.2)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

8.4 D4h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.4.1 D4h – Gehäuseabmessungen

Abbildung 8.20 Frontansicht der Bauform D4

130BF803.10

20 (0.8)

148 (5.8)

18 (0.7)

1050 (41.3)

39 (1.5)

375 (14.8)

142 (5.6)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 8

Abbildung 8.21 Seitenabmessungen für die Bauform D4h

130BF804.10

857 (33.7)

320 (12.6)

280 (11.0)

350 (13.8)

107 (4.2)

213 (8.4)

1122 (44.2)

1096 (43.1)

1051 (41.4)

271 (10.7)

130 (5.1)

25 (1.0)

33 (1.3)

11 (0.4)

40 (1.6)

11 (0.4)

9 (0.3)

20 (0.8)

24 (0.9)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.22 Rückseitige Abmessungen für die Bauform D4h

33 (1.3)

91 (3.6)

149 (5.8)

211 (8.3)

265 (10.4)

319 (12.6)

200 (7.9)

319 (12.6)

376 (14.8)

293 (11.5)

237 (9.3)

130BF347.10

0.0

o.o

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8.4.2 D4h – Klemmenabmessungen

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Bremsklemmen 4 Erdungsklemmen

8 8

Abbildung 8.23 D4h – Klemmenabmessungen (Frontansicht)

91 (3.6)

13 (0.5)

200 (7.9)

259 (10.2)

3X M10X20

M10

19 (0.8)

38 (1.5)

255 (10.0)

306 (12.1)

284 (11.2)

130BF348.10

0.0

M10

22 (0.9)

35 (1.4)

15 (0.6)

18 (0.7)

M10

16 (0.6)

32 (1.3)

19 (0.7)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

1 und 6 Anschlussklemmen für Bremse oder Rückspeiseeinheit 3 und 5 Netzklemmen 2 und 7 Motorklemmen 4 Erdungsklemmen

Abbildung 8.24 D4h – Klemmenabmessungen (Seitenansichten)

149 (5.9)

733 (28.9)

1107 (43.6)

130BF324.10

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8.5 D5h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.5.1 D5h Außenabmessungen

8 8

Abbildung 8.25 Frontansicht D5h

130BF805.10

161 (6.3)

23 (0.9)

115 (4.5)

381 (15.0)

1277 (50.3)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.26 Seitenansicht D5h

130BF806.10

1276 (50.2)

64 (2.5)

M10

325 (12.8)

306 (12.1)

276 (10.9)

180 (7.1)

130 (5.1)

123 (4.8)

78 (3.1)

200 (7.9)

1324 (52.1)

1111 (43.7)

130 (5.1)

123 (4.8)

78 (3.1

200 (7.9)

220 (8.7)

25 (1)

4X 11 (0.4)

63 (2.5)

15 (0.6)

11 (0.4)

24 (0.9)

20 (0.8)

9 (0.3)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 8

Abbildung 8.27 Rückansicht D5h

130BF828.10

433 (17.0)

670 (26.4)

218 (8.6)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.28 Kühlkörperzugang Abmessungen für D5h

130BF669.10

404 (15.9)

298 (11.7)

105

111 (4.4)

224 (8.8)

242 (9.5)

121 (4.8)

43 (1.7)

1 2

130BF609.10

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

Abbildung 8.29 Türabstand für D5h

8 8

1 Netzseite 2 Motorseite

Abbildung 8.30 Abmessungen der Bodenplatte für D5h

130BF349.10

0.0

45 (1.8)

46 (1.8)

99 (3.9)

153 (6.0)

146 (5.8)

182 (7.2)

193 (7.6)

249 (9.8)

221 (8.7)

260 (10.2)

118 (4.6)

148 (5.8)

90 (3.6)

196 (7.7)

227 (9.0)

221 (8.7)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

8.5.2 D5h – Klemmenabmessungen

1 Netzklemmen 3 Bremsklemmen 2 Erdungsklemmen 4 Motorklemmen

Abbildung 8.31 D5h – Klemmenabmessungen mit Trennschalteroption (Frontansicht)

0.0

113 (4.4)

206 (8.1)

130BF350.10

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Bremsklemmen – –

Abbildung 8.32 D5h – Klemmenabmessungen mit Trennschalteroption (Seitenansichten)

8 8

130BF351.10

0.0

33 (1.3)

0.0

62 (2.4)

101 (4.0)

140 (5.5)

163 (6.4)

185 (7.3)

191 (7.5)

224 (8.8)

256 (10.1)

263 (10.4)

293 (11.5)

511 (20.1)

517 (20.4)

623 (24.5)

727 (28.6)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Bremsklemmen 4 Erdungsklemmen

Abbildung 8.33 D5h – Klemmenabmessungen mit Bremsoption (Frontansicht)

130BF352.10

246 (9.7)

293 (11.5)

274 (10.8)

0.0

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Bremsklemmen – –

Abbildung 8.34 D5h – Klemmenabmessungen mit Bremsoption (Seitenansichten)

8 8

159 (6.3)

130BF325.10

909 (35.8)

1447 (57.0)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

8.6 D6h – Außen- und Klemmenabmessungen

8.6.1 D6h Außenabmessungen

Abbildung 8.35 Frontansicht D6h

130BF807.10

1617 (63.7)

181 (7.1)

23 (0.9)

115 (4.5)

381 (15.0)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

Abbildung 8.36 Seitenansicht D6h

8 8

M10

25 (1)

4X 11 (0.4)

63 (2.5)

15 (0.6)

130BF808.10

325 (12.8)

306 (12.1)

276 (10.9)

180 (7.1)

130 (5.1)

1452 (57.2)

200 (7.9)

559 (22.0)

130 (5.1)

200 (7.9)

78 (3.1)

123 (4.8)

1615 (63.6)

1663 (65.5)

200 (7.9)

78 (3.1)

123 (4.8)

24 (0.9)

20 (0.8)

9 (0.1)

64 (3.0)

11 (0.4)

M10

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.37 Rückansicht D6h

130BF829.10

433 (17.0)

1009 (39.7)

218 (8.6)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8 8

Abbildung 8.38 Kühlkörperzugang Abmessungen für D6h

130BF669.10

404 (15.9)

298 (11.7)

105

111 (4.4)

224 (8.8)

242 (9.5)

121 (4.8)

43 (1.7)

1 2

130BF609.10

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

Abbildung 8.39 Türabstand für D6h

1 Netzseite 2 Motorseite

Abbildung 8.40 Abmessungen der Bodenplatte für D6h

130BF353.10

0.0

96 (3.8)

195 (7.7)

227 (8.9)

123 (4.8)

153 (6.0)

458 (18.0)

0.0

46 (1.8)

50 (2.0)

99 (3.9)

147 (5.8)

182 (7.2)

193 (7.6)

221 (8.7)

249 (9.8)

260 (10.2)

146 (5.8)

Außen- und Klemmenabmessung... Projektierungshandbuch

8.6.2 D6h – Klemmenabmessungen

1 Netzklemmen 4 Bremsklemmen 2 Erdungsklemmen 5 Motorklemmen 3 TB6 Klemmenblock für Schütz – –

Abbildung 8.41 D6h – Klemmenabmessungen mit Schützoption (Frontansicht)

8 8

e30bf354.10

0.0

123

286 (11.2)

113 (4.4)

206 (8.1)

Außen- und Klemmenabmessung...

VLT® HVAC Drive FC 102

1 Netzklemmen 3 Motorklemmen 2 Bremsklemmen – –

Abbildung 8.42 D6h – Klemmenabmessungen mit Schützoption (Seitenansichten)

Danfoss FC 102 Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual