Danfoss FC 202 Design guide [de]

ENGINEERING TOMORROW

Projektierungshandbuch

VLT® AQUA Drive FC 202

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 und Zulassungen

3.2 Schutzarten

4 Produktübersicht

4.1 VLT® High-power Drives

4.2 Bauform gelistet nach Nennleistung

4.3 Übersicht der Gehäuse, 380–500 V

4.4 Übersicht der Gehäuse, 525–690 V

4.5 Verfügbarkeit der Bausätze

5 Produktfunktionen

5.1 Automatisierte Betriebsfunktionen

5.2 Kundenspezifische Anwendungsfunktionen

5.3 Spezifische Funktionen des VLT® AQUA Drive FC 202

5.4 Kaskadenregelung – Übersicht

5.5 Einfacher Kaskadenregler

5.6 Rückspülmodus

5.7 Vor-/Nach-Schmierung

5.8 Durchflussüberwachung

5.9 Erweiterte Mindestdrehzahlüberwachung – Übersicht

5.10 Dynamisches Bremsen

5.11 Zwischenkreiskopplung

5.12 Rückspeiseeinheit

5.13 Rückseitiger Kühlkanal

6 Optionen und Zubehör – Übersicht

6.1 Feldbus Baugruppen

6.2 Funktionserweiterungen

6.3 Motion Control und Relaiskarten

Inhaltsverzeichnis

VLT® AQUA Drive FC 202

6.4 Bremswiderstände

6.5 Sinusfilter

6.6 du/dt-Filter

6.7 Gleichtaktfilter

6.8 Oberschwingungsfilter

6.9 High Power-Zubehör

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 Allgemeine Hinweise zur mechanischen Installation

9.1 Lagerung

9.2 Anheben der Einheit

9.3 Betriebsumgebung

9.4 Montagehinweis

108

119

125

131

138

145

147

9.5 Kühlung

9.6 Leistungsreduzierung

10 Allgemeine Hinweise zur elektrischen Installation

10.1 Sicherheitshinweise

10.2 Anschlussdiagramm

147

148

152

153

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

10.3 Anschlüsse

10.4 Steuerkabel und -klemmen

10.5 Sicherungen und Trennschalter

10.6 Motor

10.7 Bremsung

10.8 Fehlerstromschutzschalter und Isolationswiderstandsüberwachung (IRM)

10.9 Ableitstrom

10.10 IT-Netz

10.11 Wirkungsgrad

10.12 Störgeräusche

10.13 dU/dt-Bedingungen

10.14 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

10.15 EMV-gerechte Installation

10.16 Oberschwingungen – Übersicht

11 Grundlagen der Bedienung eines Antriebs

11.1 Beschreibung des Betriebs

11.2 Frequenzumrichtersteuerungen

154

156

159

161

163

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179

181

184

12 Anwendungsbeispiele

12.1 Anschlußbeispiel für eine automatische Motoranpassung (AMA)

12.2 Anschlußbeispiel für einen analogen Drehzahlsollwert

12.3 Anschlußbeispiel für Start/Stopp

12.4 Anschlußbeispiel für externe Alarmquittierung

12.5 Anschlußbeispiel für Drehzahlsollwert unter Verwendung eines manuellen Potenziometers

12.6 Anschlußbeispiel für Drehzahl auf/Drehzahl ab

12.7 Anschlußbeispiel für RS485-Netzwerkverbindung

12.8 Anschlußbeispiel für einen Motorthermistor

12.9 Anschlußbeispiel für eine Relaiskonfiguration mit Smart Logic Control

12.10 Anschlußbeispiel für eine Tauchpumpe

12.11 Verkabelungskonfiguration für einen Kaskadenregler

12.12 Anschlussbeispiel für eine Pumpe mit konstanter/variabler Drehzahl

12.13 Anschlussbeispiel für Führungspumpen-Wechsel

13 Bestellung eines Frequenzumrichters

13.1 Antriebskonfigurator

194

195

196

197

198

199

201

202

203

13.2 Bestellnummern für Optionen und Zubehör

13.3 Bestellnummern für Filter und Bremswiderstände

13.4 Ersatzteile

14 Anhang

206

211

212

Inhaltsverzeichnis

VLT® AQUA Drive FC 202

14.1 Abkürzungen und Symbole

14.2 Definitionen

Index

212

213

215

Einführung Projektierungshandbuch

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 Dokumentversion und die entsprechende Softwareversion an.

Ausgabe Anmerkungen Softwareversion

MG22B2xx Inhalte D1h–D8h ergänzt 3,10

Tabelle 1.1 Dokument- und Softwareversion

1 1

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

VLT® AQUA Drive FC 202

2 Sicherheit

2.1 Sicherheitssymbole

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.

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.

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.

Sicherheitsmaßnahmen

2.3

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.

Spannung Nennleistung

(normale Überlast)

380–480 110–315 kW

150–450 hp

380–480 355–560 kW

500–750 hp

525–690 75–400 kW

75–400 hp

525–690 450–800 kW

450–950 hp

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

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.

e30bd832.10

Sicherheit Projektierungshandbuch

HINWEIS

NETZABSCHIRMUNG ALS SICHERHEITSOPTION

Eine optionale Netzabschirmung ist für Gehäuse der Schutzart IP21/IP54 (Typ 1/Typ 12) erhältlich. Die Netzabschirmung ist eine Schutzabdeckung zum Schutz vor versehentlicher Berührung der Leistungsklemmen gemäß BGV A2, VBG 4.

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

2 2

Zulassungen und Zertifizier...

VLT® AQUA Drive FC 202

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 und Zulassungen

HINWEIS

AUFERLEGTE BEGRENZUNGEN DER AUSGANGSFREQUENZ

Ab Softwareversion 1.99 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.

Zulassungen und Zertifizier... Projektierungshandbuch

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-/Gasplattformen – müssen von mindestens einer Klassifikationsgesellschaft zertifiziert werden, um eine Zulassungslizenz und Versicherungsschutz erhalten zu können. Die Frequenzumrichter

der Danfoss VLT® AQUA Drive-Serie verfügen über Zertifizierungen von bis zu 12 Klassifikationsgesellschaften.

Die Anzeige- oder Druckfunktion für die Zulassungen und Zertifizierungen für Schiffsanwendungen finden Sie im Downloadbereich unter http://drives.danfoss.de/industries/ marine-and-offshore/marine-type-approvals/#/.

3.1.2 Exportkontrollvorschriften

Frequenzumrichter können regionalen und/oder nationalen Exportkontrollvorschriften unterliegen.

3 3

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...

3.2 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, Internati-

•

onaler 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:

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.

Zweite Kennziffer

Schutzniveau

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

VLT® AQUA Drive FC 202

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 undULIP

Gehäuse IP00 Geschütztes Gehäuse NEMA 1 IP21 NEMA 12 IP54

Fasern

•

Fussel

•

Staub und Schmutz

•

Leichtes Spritzwasser

•

Sickerwasser

•

Tropfen und externe Kondensation nicht-

•

korrosiver Flüssigkeiten

IP20

Tabelle 3.2 Querverweis NEMA- und IP-Nummer

Tabelle 3.3 Aufschlüsselung der IP-Nummer

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.

•

1)hp1)

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

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.

Verfügbare Baugrößen

4 4

Bauform gelistet 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.

Verfügbare Baugrößen

Produktübersicht

VLT® AQUA Drive FC 202

4.3 Übersicht der Gehäuse, 380–500 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® AQUA Drive FC 202

4.4 Übersicht der Gehäuse, 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® AQUA Drive FC 202

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:

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.

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.

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.

5 5

Produktfunktionen

VLT® AQUA Drive FC 202

HINWEIS

Sie können OVC für einen PM-Motor mit allen Steuerverfahren 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.

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.

5.1.4 Netzasymmetrie Erkennung

5.1.7 Blockierter Rotorschutz

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

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.

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.

5.1.6 Überlastschutz

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.

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.

5.1.8 Automatische Leistungsreduzierung

Der Frequenzumrichter prüft ständig, ob folgende kritische 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.

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:

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

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.

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.

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

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.

5.1.16 Galvanische Trennung der Steuerklemmen

5 5

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

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.

•

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® AQUA Drive FC 202

5.2 Kundenspezifische Anwendungsfunktionen

- mittels PTC-Thermistoreingang an der

VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 (mit

ATEX-Zulassung). 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.

Die ETR-Funktion berechnet die Motortemperatur, indem es den Strom, die Frequenz und die Betriebszeit misst. Der

mittels des mechanischen Thermoschalters

•

(Klixon-Schalter) an einem Digitaleingang.

mittels des integrierten elektronischen Thermo-

•

relais (ETR).

Frequenzumrichter zeigt die thermische Belastung des

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,

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.

wird die Energieoptimierungsfunktion des Frequenzumrichters verbessert. Die AMA wird bei Motorstillstand durchgeführt. Ein Abkoppeln der Last vom Motor ist nicht nötig.

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.

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.

Abbildung 5.1 ETR-Eigenschaften

Die X-Achse zeigt das Verhältnis zwischen Motorstrom (I

) und Motornennstrom (I

motor

motor, nom

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

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 Projektierungshandbuch

eingeben. Konfigurationsanweisungen finden Sie im Programmierhandbuch.

5.2.4 Thermischer Motorschutz für Ex-eMotoren

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 die

VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 oder einer externen Vorrichtung 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.

- Lange Kabel (Spannungsspitzen) oder

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

- Die minimale Taktfrequenz des Frequen-

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

Kompatibilität von Motor und Frequenzumrichter

Für gemäß EN-60079-7 zertifizierte Motoren stellt der Motorenhersteller eine Datenliste einschließlich Grenzen und Regeln als Datenblatt oder auf dem Motor-Typenschild bereit. 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.

•

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

5 5

HINWEIS

Installieren Sie den Frequenzumrichter außerhalb 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.

- Alternativ können Sie auch eine externe

Unter folgenden Umständen ist ein Sinusfilter

•

erforderlich:

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

PTC-Schutzvorrichtung mit ATEXZulassung verwenden.

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

Abbildung 5.2 Motor-Typenschild mit Frequenzumrichteranforderungen

Produktfunktionen

VLT® AQUA Drive FC 202

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. Der typische Wert ist 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

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

sich der Strom erhöhen, wodurch ein Alarm ausgelöst wird.

VLT, n

≤2xI

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.

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.

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.

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.

5.2.8 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.

5.2.9 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

. . . . . .

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..

. . . . . .

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 Projektierungshandbuch

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.

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.

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

5 5

Abbildung 5.4 Ausführungsreihenfolge bei einer Programmierung von 4 Ereignissen/Aktionen

Vergleicher

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

Abbildung 5.5 Vergleicher

Abbildung 5.3 SLC-Ereignis und Aktion

Die Ereignisse und Aktionen sind paarweise verknüpft.

Logikregeln

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

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

Abbildung 5.6 Logikregeln

Produktfunktionen

VLT® AQUA Drive FC 202

5.2.12 Safe Torque Off

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

•

Hinblick auf Arbeitsschutz und Unfallverhütung.

Verstehen der allgemeinen und Sicherheitsricht-

•

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

Gute Kenntnisse über die allgemeinen und Sicher-

•

heitsnormen der jeweiligen Anwendung.

5.3

Spezifische Funktionen des VLT® AQUA Drive FC 202

Der VLT® AQUA Drive FC 202 ist für Frisch- und Schmutzwasseranwendungen ausgelegt. Die zahlreichen Standardund optionalen Funktionen beinhalten einen optimierten SmartStart-Assistenten und ein Quick-Menü mit Fokus auf Wasser- und Abwasseranwendungen:

Kaskadenregelung

•

Die Basis-Kaskadenregelung ist standardmäßig integriert, mit einer Kapazität von bis zu 3 Pumpen. Die Kaskadenregelung ermöglicht die Drehzahlregelung einer einzelnen Pumpe in einer Anlage mit mehreren Pumpen. Diese Funktion ist eine kostengünstige Lösung, z. B. für Druckerhöhungsanlagen. In Anlagen mit mehreren Pumpen

mit variabler Drehzahl ist der VLT® Extended Cascade Controller MCO 101 oder der VLT

Advanced Cascade Controller MCO 102 erforderlich.

Motorwechsel

•

Die Motorwechselfunktion eignet sich für Anwendungen mit 2 Motoren oder 2 Pumpen, die an einem Frequenzumrichter betrieben werden.

Durchflussausgleich

•

Der Durchflussausgleich passt den Sollwert gemäß Durchfluss an und ermöglicht, den Drucksensor nahe an der Pumpe zu installieren.

Trockenlauferkennung

•

Diese Funktion schützt die Pumpe vor Beschädigungen, indem sie Trockenlauf und Überhitzen der Pumpe verhindert.

Kennlinienende-Erkennung

•

Diese Funktion erkennt, wenn die Pumpe bei maximaler Drehzahl läuft und der Sollwert in einer benutzerdefinierten Zeit nicht erreicht wird.

Rückspülmodus

•

Diese vorbeugende oder reaktive Reinigungsfunktion ist für Pumpen in Abwasseranwendungen ausgelegt. Nähere Angaben finden Sie in Kapitel 5.6 Rückspülmodus.

Ausgangs-/Endrampen

•

Durch die Programmierung von kurzen Rampenzeiten für die Mindestdrehzahl (Rampe auf/ab) werden die Lager geschützt, und es wird eine ausreichende Kühlung in Anwendungen mit Tauchpumpen sichergestellt.

Rückschlagventilschutz

•

Durch eine kurze Rampe-Ab-Zeit werden die Rückschlagventile geschützt und Wasserschläge vermieden.

STO

•

STO ermöglicht Safe Torque Off (Motorfreilauf ), wenn eine kritische Situation auftritt.

Trockenlauferkennung

•

Diese Funktion erkennt Bedingungen in der Anlage, bei denen kein oder wenig Durchfluss vorhanden ist.

Energiesparmodus

•

Der Energiesparmodus spart Energie, indem er die Pumpe stoppt, wenn kein Bedarf besteht.

Rohrfüllmodus

•

Der Rohrfüllmodus umfasst mehrere Funktionen zum sanften Füllen von Rohren und zur Vermeidung von Wasserschlägen. Diese Funktion bietet verschiedene Funktionen für horizontale und vertikale Rohre.

Echtzeituhr

•

Smart Logic Control (SLC)

•

Die SLC umfasst die Programmierung einer Sequenz aus Ereignissen und Aktionen. Sie bietet eine Vielzahl von SPS-Funktionen mit Vergleichern, Logikregeln und Timern.

Vor-/Nach-Schmierung

•

Nähere Angaben finden Sie in Kapitel 5.7 Vor-/ Nach-Schmierung.

Durchflussüberwachung

•

Nähere Angaben finden Sie in Kapitel 5.8 Durchflussüberwachung.

Erweiterte Mindestdrehzahlüberwachung für

•

Tauchpumpen

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Nähere Angaben finden Sie in

Kapitel 5.9 Erweiterte Mindestdrehzahlüberwachung – Übersicht.

Vorbeugende Wartung

•

Die Funktion für die vorbeugende Wartung ermöglicht die Programmierung von geplanten Wartungsintervallen im Frequenzumrichter.

5.3.1 Einfache Inbetriebnahme

SmartStart

Mit dem SmartStart-Assistenten können Sie den Frequenzumrichter jetzt einfacher und kosteneffizienter in Betrieb nehmen. Der SmartStart-Assistent wird bei der ersten NetzEinschaltung oder nach einem Zurücksetzen auf die Werkseinstellungen aktiviert und führt den Benutzer durch mehrere einfache Schritte zur Gewährleistung einer möglichst einwandfreien und effizienten Motorregelung. Sie können den SmartStart-Assistenten auch direkt über das Quick-Menü starten.

Einzelpumpe/Motor im Betrieb mit oder ohne

•

Rückführung.

Motorwechsel: Wenn 2 Motoren an einem

•

Frequenzumrichter betrieben werden.

Basis-Kaskadenregelung: Drehzahlregelung einer

•

einzelnen Pumpe in einer Anlage mit mehreren Pumpen.

Master-Follower: Steuerung von bis zu 8 Frequen-

•

zumrichtern und Pumpen zur Gewährleistung eines reibungslosen Betriebs der gesamten Pumpenanlage.

Quick Menu

Der Menüpunkt „Wasser und Pumpen“ im Quick-Menü bietet schnellen Zugriff auf die gängigsten Funktionen für

Wasser- und Pumpenanwendungen des VLT® AQUA Drive FC 202:

Spezielle Rampen (Ausgangs-/Endrampe,

•

Rückschlagventil-Rampe).

Energiesparmodus.

•

Rückspülmodus.

•

Trockenlauferkennung.

•

Kennlinienende-Erkennung.

•

Durchflussausgleich.

•

Rohrfüllmodus für horizontale, vertikale und

•

gemischte Rohrsysteme.

Steuerleistung.

•

Mindestdrehzahlüberwachung.

•

Kaskadenregelung – Übersicht

5.4

Durch die Kaskadenregleroptionen wird die Anzahl der verfügbaren Relais erweitert. Nach Installation einer Option können Sie die Kaskadenreglerfunktionen über die Bedieneinheit verwalten.

VLT® Extended Cascade Controller MCO 101 und VLT Advanced Cascade Controller MCO 102 sind Zusatzoptionen, welche die unterstützte Anzahl an Pumpen sowie

die Funktionen des im VLT® AQUA Drive FC 202 integrierten Kaskadenreglers erweitern.

Folgende Optionen zur Kaskadenregelung stehen zur Verfügung:

Einfacher integrierter Kaskadenregler (Standard-

•

Kaskadenregler).

MCO 101 (erweiterter Kaskadenregler).

•

MCO 102 (erweiterter Kaskadenregler).

•

Weitere Informationen finden Sie in Kapitel 12 Anwendungsbeispiele und im Programmierhandbuch.

Sie können den erweiterten Kaskadenregler in zwei verschiedenen Arten einsetzen:

Mit erweiterten Funktionen, die durch

•

Parametergruppe 27-** Cascade CTL Option

gesteuert werden.

Zur Erweiterung der Anzahl an verfügbaren Relais

•

für den einfachen Kaskadenregler, der durch Parametergruppe 25-** Kaskadenregler gesteuert wird.

Mit MCO 101 können Sie insgesamt 5 Relais zur Kaskadenregelung verwenden. Mit MCO 102 können Sie insgesamt 8 Pumpen steuern. Mithilfe der Optionen können Sie die Führungspumpe mit zwei Relais pro Pumpe wechseln.

HINWEIS

Wenn MCO 102 installiert ist, können Sie mithilfe der VLT® Relay Card MCB 105 die Anzahl der Relais auf 13

erweitern.

Anwendung

Die Kaskadenregelung ist ein gängiges Steuerungssystem zur energieeffizienten Regelung von parallel angeordneten Pumpen oder Lüftern.

Mit der Kaskadenregleroption können Sie mehrere parallel konfigurierte Pumpen auf folgende Weise regeln:

Automatisches Ein-/Ausschalten einzelner Pumpen

•

Drehzahlregelung der Pumpen

•

Der erweiterte Kaskadenregler kann zwecks Regelung des gewünschten Durchflusses oder Drucks im System einzelne

5 5

Produktfunktionen

VLT® AQUA Drive FC 202

Pumpen nach Bedarf automatisch zu- und abschalten. Außerdem regelt er die Drehzahl der an einen VLT® AQUA

Drive FC 202 angeschlossenen Pumpe, um so eine konstante Ausgangsleistung zu erzielen.

Verwendungszweck

Die Kaskadenregleroption wurde grundsätzlich für den Einsatz mit Pumpenanwendungen entwickelt. Die Kaskadenregler eignen sich jedoch für alle Anwendungen, die mehrere parallel konfigurierte Motoren erfordern.

Funktionsprinzip

Die Software für den erweiterten Kaskadenregler läuft auf einem einzelnen Frequenzumrichter, auf dem die Kaskadenregler-Option installiert ist. Er regelt eine Anzahl von Pumpen, die jeweils von einem Frequenzumrichter geregelt werden oder über ein Schütz oder einen Softstarter angeschlossen sind.

Bei zusätzlichen Frequenzumrichtern im System (FollowerFrequenzumrichter) ist keine weitere Kaskadenregleroptionskarte erforderlich. Sie arbeiten in Drehzahlregelung (ohne Rückführung) und erhalten ihren Drehzahlsollwert vom Master-Frequenzumrichter. Die an Follower-Frequenzumrichter angeschlossenen Pumpen

Integriert –

VLT® Extended Cascade Controller MCO 101

VLT® Advanced Cascade Controller MCO 102

1 bis 6 VSP + 1 bis 5 FSP (Max. 6 Pumpen)

Parametergruppe 27-** Cascade CTL Option

1 bis 8 VSP + 1 bis 7 FSP (Max. 8 Pumpen)

Parametergruppe 27-** Cascade CTL Option

werden als Pumpen mit variabler Drehzahl bezeichnet.

Über ein Schütz oder einen Softstarter an das Netz

Abbildung 5.8 Anwendungsübersicht

angeschlossene Pumpen arbeiten als Pumpen mit konstanter Drehzahl. Jede Pumpe, ob mit variabler oder konstanter Drehzahl, wird durch ein Relais im MasterFrequenzumrichter gesteuert. Die Kaskadenregleroptionen können eine Kombination aus Pumpen mit variabler und konstanter Drehzahl regeln.

Integriert –

6 VSP

Parametergruppe 27-** Cascade CTL Option

8 VSP

Parametergruppe 27-** Cascade CTL Option

Integriert 1 VSP + 2 FSP

Parametergruppe 25-** Kaskadenregler

VLT® Extended Cascade Controller MCO 101

VLT® Advanced Cascade Controller MCO 102

Abbildung 5.7 Anwendungsübersicht

1 VSP + 5 FSP

Parametergruppe 25-** Kaskadenregler

1 VSP + 8 FSP

Parametergruppe 25-** Kaskadenregler

VLT® Extended Cascade Controller MCO 101

VLT® Advanced Cascade Controller MCO 102

Abbildung 5.9 Anwendungsübersicht

VSP = Pumpe mit variabler Drehzahl (direkt an den Frequenzumrichter angeschlossen).

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Danfoss FC 202 Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual