Danfoss FC 302 Design guide [de]

ENGINEERING TOMORROW

Projektierungshandbuch

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

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 Gehäusegröße 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 Dynamisches Bremsen

5.4 Mechanische Bremssteuerung – Übersicht

5.5 Zwischenkreiskopplung

5.6 Rückspeiseeinheit

6 Optionen und Zubehör

6.1 Feldbus Baugruppen

6.2 Funktionserweiterungen

6.3 Motion Control und Relaiskarten

6.4 Bremswiderstände

6.5 Sinusfilter

6.6 du/dt-Filter

6.7 Gleichtaktfilter

6.8 Oberschwingungsfilter

6.9 Integrierte Gehäuseoptionen

6.10 High Power-Zubehör

Inhaltsverzeichnis

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

7 Spezifikationen

7.1 Elektrische Daten, 380-500 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

7.9 Luftzirkulation für Gehäuse E1–E2 und F1–F13

8 Außen- und Klemmenabmessungen

8.1 E1 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.2 E2 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.3 F1 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.4 F2 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.5 F3 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.6 F4 – Außen- und Klemmenabmessungen

102

8.7 F8 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.8 F9 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.9 F10 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.10 F11 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.11 F12 – Außen- und Klemmenabmessungen

8.12 F13 – Außen- und Klemmenabmessungen

9 Allgemeine Hinweise zur mechanischen Installation

9.1 Lagerung

9.2 Anheben der Einheit

9.3 Betriebsumgebung

9.4 Montagehinweis

9.5 Kühlung

9.6 Leistungsreduzierung

10 Allgemeine Hinweise zur elektrischen Installation

10.1 Sicherheitshinweise

10.2 Anschlussdiagramm

113

117

123

129

137

143

151

152

153

154

155

158

159

10.3 Anschlüsse

10.4 Steuerkabel und -klemmen

10.5 Sicherungen und Hauptschalter

10.6 Trennschalter und Schütze

10.7 Motor

160

164

172

177

178

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

10.8 Bremsung

10.9 Fehlerstromschutzschalter und Isolationswiderstandsüberwachung (IRM)

10.10 Ableitstrom

10.11 IT-Netz

10.12 Wirkungsgrad

10.13 Störgeräusche

10.14 dU/dt-Bedingungen

10.15 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)

10.16 EMV-gerechte Installation

10.17 Oberschwingungen – Übersicht

11 Grundlegende Arbeitsweise eines Frequenzumrichters

11.1 Beschreibung des Betriebs

11.2 Frequenzumrichtersteuerungen

12 Anwendungsbeispiele

12.1 Programmieren eines Frequenzumrichtersystems mit Rückführung

12.2 Anschlussbeispiel für eine automatische Motoranpassung (AMA)

181

183

184

185

186

187

192

195

198

208

12.3 Anschlussbeispiel für einen analogen Drehzahlsollwert

12.4 Anschlussbeispiel für Start/Stopp

12.5 Anschlussbeispiel für externe Alarmquittierung

12.6 Anschlussbeispiel für Drehzahlsollwert unter Verwendung eines manuellen Potenziometers

12.7 Anschlussbeispiel für Drehzahl auf/Drehzahl ab

12.8 Anschlussbeispiel für RS485-Netzwerkverbindung

12.9 Anschlussbeispiel für einen Motorthermistor

12.10 Anschlussbeispiel für eine Relaiskonfiguration mit Smart Logic Control

12.11 Anschlussbeispiel für mechanische Bremssteuerung

12.12 Anschlusskonfiguration für den Drehgeber

12.13 Anschlusskonfiguration für Drehmoment und Stoppgrenze

13 Bestellung eines Frequenzumrichters

13.1 Antriebskonfigurator

13.2 Bestellnummern für Optionen/Bausätze

13.3 Bestellnummern für Filter und Bremswiderstände

13.4 Ersatzteile

209

211

212

213

214

216

220

224

14 Anhang

14.1 Abkürzungen und Symbole

14.2 Definitionen

14.3 RS485 Installation und Konfiguration

14.4 RS485: Übersicht zum FC-Protokoll

225

226

227

228

Inhaltsverzeichnis

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

14.5 RS485: Telegrammaufbau für FC-Protokoll

14.6 RS485: Parameterbeispiele des FC-Protokolls

14.7 RS485: Übersicht zu Modbus RTU

14.8 RS485: Modbus RTU-Telegrammaufbau

14.9 RS485: Funktionscodes für Modbus RTU-Meldungen

14.10 RS485: Modbus RTU-Parameter

14.11 RS485: Frequenzumrichter-Steuerprofil

Index

229

233

234

237

238

239

246

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.

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.

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 Software-

version

MG34S3xx Der Inhalt D1h–D8h wurde entfernt

und das Dokument wurde neu

aufgebaut.

Tabelle 1.1 Dokument- und Softwareversion

Konventionen

1.4

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.

8.03

1 1

Sicherheit

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

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!

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.

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.

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.

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 Wartezeit von 40 Minuten nach dem Trennen der Stromversorgung vor Wartungs- oder Reparaturarbeiten kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen 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 40 Minuten bis zur vollständigen Entladung der Kondensatoren.

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

e30bd832.10

Sicherheit Projektierungshandbuch

WARNUNG

BRANDGEFAHR

Die Bremswiderstände erwärmen sich während und nach dem Bremsen. Werden die Bremswiderstände nicht in einer sicheren Umgebung platziert, besteht ggf. die Gefahr von schweren Verletzungen und von Sachschäden.

Um einer Brandgefahr zu entgehen, müssen Sie

•

den Bremswiderstand in einer sicheren Umgebung platzieren.

Berühren Sie den Bremswiderstand während

•

des Bremsens oder danach nicht, um schwere Verbrennungen zu vermeiden.

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 2

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 EMV-

•

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...

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

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 6.72 ist die Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters auf 590 Hz begrenzt (bedingt durch Exportkontrollvorschriften). Die Softwareversionen 6.xx begrenzen ebenfalls die maximale Ausgangsfrequenz auf 590 Hz, diese Versionen können jedoch nicht geflasht werden, d. h. weder als Downgrade noch als Upgrade.

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 Niederspannungs-

richtlinie 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 Baugröße T7 (525-690 V) sind nur für 525–600 V nach ULAnforderungen zertifiziert.

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.

3.1.1.7 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

Schiffe und Öl-/Gasplattformen müssen von mindestens einer Schiffszertifizierungsgesellschaft zertifiziert werden, um eine Zulassungslizenz und Versicherungsschutz erhalten zu können. Die Danfoss-Frequenzumrichter verfügen über Zertifizierungen von bis zu 12 Klassifikationsgesellschaften.

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

3 3

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.

3.1.2 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...

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® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

•

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

Tabelle 3.2 Querverweis NEMA- und IP-Nummer

Fasern

Fussel

Staub und Schmutz

Leichtes Spritzwasser

Sickerwasser

Tropfen und externe Kondensation nichtkorrosiver Flüssigkeiten

IP20

Tabelle 3.3 Aufschlüsselung der IP-Nummer

Produktübersicht Projektierungshandbuch

4 Produktübersicht

4.1

VLT® High-power Drives

Die in diesem Handbuch beschriebenen Danfoss VLT®Frequenzumrichter sind als freistehende, wandmontierbare oder im Schaltschrank montierbare Geräte erhältlich. Jeder

VLT®-Frequenzumrichter ist für alle Standardmotoren konfigurierbar, kompatibel und optimiert, wodurch Einschränkungen, die feste Kombinationen aus Motoren und Frequenzumrichtern mit sich bringen, vermieden werden. Diese Frequenzumrichter sind in 2 Front-EndKonfigurationen erhältlich: 6-Puls und 12-Puls.

Vorteile der VLT® 6-Pulse Drives

Erhältlich in verschiedenen Baugrößen und

•

Schutzarten.

98 % Wirkungsgrad reduziert Betriebskosten.

•

Das einzigartige Kühlkonzept mit rückwärtigen

•

Kühlkanälen macht weniger Kühlgeräte erforderlich, wodurch die Installations- und Fixkosten gesenkt werden können.

Niedrige Leistungsaufnahme für Kühlgeräte im

•

Schaltraum.

Niedrigere Betriebskosten.

•

Konsistente Benutzerschnittstelle im gesamten

•

Programm der Danfoss-Frequenzumrichter.

Anwendungsorientierte Inbetriebnahmeassis-

•

tenten.

Mehrsprachige Benutzerschnittstelle.

•

Vorteile der VLT® 12-Pulse Drives

Der VLT® 12-Pulse Drive bietet eine Reduzierung der Oberschwingungen ohne Einsatz kapazitiver oder induktiver Komponenten, die zur Vermeidung potenzieller Systemresonanzprobleme häufige Netzwerkanalysen erforderlich machen. Der 12-Pulse Drive verfügt über die

gleiche modulare Bauweise wie der beliebte VLT® 6-Pulse Drive. Weitere Verfahren zur Oberschwingungsreduzierung

finden Sie im VLT® Advanced Harmonic Filter AHF-Projektierungshandbuch 005/010.

Die 12-Pulse Drives bieten dieselben Vorteile wie die 6Pulse Drives und haben folgende Merkmale:

Robust und besonders stabil unter allen Netz-

•

und Betriebsbedingungen.

Sie eignen sich ideal für Anwendungen, in denen

•

eine Verringerung von der mittleren Spannung

erforderlich ist oder eine Isolierung vom Netz benötigt wird.

Ausgezeichnete Störfestigkeit gegenüber

•

Eingangstransienten.

4.2 Gehäusegröße nach Nennleistung

Verfügbare Baugrößen

250 350 – F8–F9 315 450 E1–E2 F8–F9 355 500 E1–E2 F8–F9 400 550 E1–E2 F8–F9 450 600 F1–F3 F10–F11 500 650 F1–F3 F10–F11 560 750 F1–F3 F10–F11 630 900 F1–F3 F10–F11 710 1000 F2–F4 F12–F13 800 1200 F2–F4 F12–F13

Tabelle 4.1 Gehäuse-Nennleistungen, 380–500 V

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

kW1)Hp

355 400 E1–E2 F8–F9 400 400 E1–E2 F8–F9 500 500 E1–E2 F8–F9 560 600 E1–E2 F8–F9 630 650 F1–F3 F10–F11 710 750 F1–F3 F10–F11 800 950 F1–F3 F10–F11

900 1050 F2–F4 F12–F13 1000 1150 F2–F4 F12–F13 1200 1350 F2–F4 F12–F13

Tabelle 4.2 Gehäuse-Nennleistungen, 525–690 V

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

6-puls 12-puls

Verfügbare Baugrößen

6-puls 12-puls

4 4

Produktübersicht

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

4.3 Übersicht der Gehäuse, 380–500 V

Baugröße E1 E2

Nennleistung

Ausgang bei 400 V (kW) 315–400 315–400 Ausgang bei 460 V (hp) 450–550 450–550

Front-End-Konfiguration

6-puls S S

12-puls – –

Schutzart

IP IP21/54 IP00 UL-Typ Typ 1/12 Gehäuse

Hardware-Optionen

Edelstahl-Kühlkanal – O Netzabschirmung O – Heizgerät und Thermostat – – Schaltschrankleuchte mit Steckdose – – EMV-Filter (Klasse A1) O O NAMUR-Klemmen – – Isolationswiderstandsüberwachung (IRM) – – Differenzstromüberwachung (RCM) – – Bremschopper (IGBTs) O O Safe Torque Off S S Zwischenkreisklemmen O O Gemeinsame Motorklemmen – – Not-Aus mit Pilz-Sicherheitsrelais – – Safe Torque Off mit Pilz-Sicherheitsrelais – – Keine Bedieneinheit – – Grafische Bedieneinheit S S Numerische Bedieneinheit O O Sicherungen O O Zwischenkreiskopplungsklemmen O O Sicherungen + Zwischenkreiskopplungsklemmen O O Trennschalter O O Hauptschalter – – Schütze – – Manuelle Motorstarter – – Durch Sicherung geschützte 30-A-Klemmen – – 24 V DC-Versorgung (SMPS, 5 A) O O Externe Temperaturüberwachung – –

Abmessungen

Höhe, mm (in) 2000 (78,8) 1547 (60,9) Breite, mm (in) 600 (23,6) 585 (23,0) Tiefe, mm (in) 494 (19,4) 498 (19,5) Gewicht, kg (lb) 270–313 (595–690) 234–277 (516–611)

Tabelle 4.3 Frequenzumrichter E1–E2, 380–500 V

1) Alle Nennleistungen sind für hohe 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 Projektierungshandbuch

Baugröße F1 F2 F3 F4

Nennleistung

Ausgang bei 400 V (kW) 315–400 450–500 315–400 450–500 Ausgang bei 460 V (hp) 450–550 600–650 450–550 600–650

Front-End-Konfiguration

6-puls S S S S 12-puls – – – –

Schutzart

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

Hardware-Optionen

Edelstahl-Kühlkanal O O O O Netzabschirmung – – – – Heizgerät und Thermostat O O O O Schaltschrankleuchte mit Steckdose O O O O EMV-Filter (Klasse A1) – – O O NAMUR-Klemmen O O O O Isolationswiderstandsüberwachung (IRM) – – O O Differenzstromüberwachung (RCM) – – O O Bremschopper (IGBTs) O O O O Safe Torque Off S S S S Zwischenkreisklemmen O O O O Gemeinsame Motorklemmen O O O O Not-Aus mit Pilz-Sicherheitsrelais – – O O Safe Torque Off mit Pilz-Sicherheitsrelais O O O O Keine Bedieneinheit – – – – Grafische Bedieneinheit S S S S Numerische Bedieneinheit – – – – Sicherungen O O O O Zwischenkreiskopplungsklemmen O O O O Sicherungen + Zwischenkreiskopplungsklemmen Trennschalter – – O O Hauptschalter – – O O Schütze – – O O Manuelle Motorstarter O O O O Durch Sicherung geschützte 30-AKlemmen 24 V DC-Versorgung (SMPS, 5 A) O O O O Externe Temperaturüberwachung O O O O

Abmessungen

Höhe, mm (in) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) Breite, mm (in) 1400 (55,1) 1800 (70,9) 2000 (78,7) 2400 (94,5) Tiefe, mm (in) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) Gewicht, kg (lb) 1017 (2242,1) 1260 (2777,9) 1318 (2905,7) 1561 (3441,5)

O O O O

4 4

Tabelle 4.4 Frequenzumrichter F1–F4, 380–500 V

1) Alle Nennleistungen sind für hohe 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

Baugröße F8 F9 F10 F11 F12 F13

Nennleistung

Ausgang bei 400 V (kW) 90–132 160–250 450–630 450–630 710–800 710–800 Ausgang bei 460 V (hp) 125–200 250–350 600–900 600–900 1000–1200 1000–1200

Front-End-Konfiguration

6-puls – – – – – – 12-puls S S S S S S

Schutzart

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

Hardware-Optionen

Edelstahl-Kühlkanal – – – – – – Netzabschirmung – – – – – – Heizgerät und Thermostat – – O O O O Schaltschrankleuchte mit Steckdose EMV-Filter (Klasse A1) – O – – O O NAMUR-Klemmen O O O O O O Isolationswiderstandsüberwachung (IRM) Differenzstromüberwachung (RCM) Bremschopper (IGBTs) O O O O O O Safe Torque Off S S S S S S Zwischenkreisklemmen – – – – – – Gemeinsame Motorklemmen – – O O O O Not-Aus mit Pilz-Sicherheitsrelais Safe Torque Off mit PilzSicherheitsrelais Keine Bedieneinheit – – – – – – Grafische Bedieneinheit S S S S S S Numerische Bedieneinheit – – – – – – Sicherungen O O O O O O Zwischenkreiskopplungsklemmen Sicherungen + Zwischenkreiskopplungsklemmen Trennschalter – O O O O O Hauptschalter – – – – – – Schütze – – – – – – Manuelle Motorstarter – – O O O O Durch Sicherung geschützte 30-A-Klemmen 24 V DC-Versorgung (SMPS, 5 A) Externe Temperaturüberwachung

Abmessungen

Höhe, mm (in) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) Breite, mm (in) 800 (31,5) 1400 (55,2) 1600 (63,0) 2400 (94,5) 2000 (78,7) 2800 (110,2) Tiefe, mm (in) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) Gewicht, kg (lb) 447 (985,5) 669 (1474,9) 893 (1968,8) 1116 (2460,4) 1037 (2286,4) 1259 (2775,7)

– – O O O O

– O – – O O

– – – – – –

O O O O O O

– – – – – –

– – O O O O

O O O O O O

– – O O O O

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

Tabelle 4.5 Frequenzumrichter F8–F13, 380–500 V

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

Produktübersicht Projektierungshandbuch

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

4.4 Übersicht der Gehäuse, 525–690 V

Baugröße E1 E2

Nennleistung

Ausgang bei 690 V (kW) 355–560 355–560 Ausgang bei 575 V (hp) 400–600 400–600

Front-End-Konfiguration

6-puls S S 12-puls – –

Schutzart

IP IP21/54 IP00 UL-Typ Typ 1/12 Gehäuse

Hardware-Optionen

Abmessungen

Höhe, mm (in) 2000 (78,8) 1547 (60,9) Breite, mm (in) 600 (23,6) 585 (23,0) Tiefe, mm (in) 494 (19,4) 498 (19,5) Gewicht, kg (lb) 263–313 (580–690) 221–277 (487–611)

4 4

Tabelle 4.6 Frequenzumrichter E1–E2, 525–690 V

1) Alle Nennleistungen sind für hohe 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

Baugröße F1 F2 F3 F4

Nennleistung

Ausgang bei 690 V (kW) 630–800 900–1200 630–800 900–1200 Ausgang bei 575 V (hp) 650–950 1050–1350 650–950 1050–1350

Front-End-Konfiguration

6-puls S S S S 12-puls – – – –

Schutzart

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

Hardware-Optionen

Abmessungen

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

O O O O

Tabelle 4.7 Frequenzumrichter F1–F4, 525–690 V

1) Alle Nennleistungen sind für hohe 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 Projektierungshandbuch

Baugröße F8 F9 F10 F11 F12 F13

Nennleistung

Ausgang bei 690 V (kW) 355–560 355–560 630–800 630–800 900–1200 900–1200 Ausgang bei 575 V (hp) 400–600 400–600 650–950 650–950 1050–1350 1050–1350

Front-End-Konfiguration

6-puls – – – – – – 12-puls S S S S S S

Schutzart

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

Hardware-Optionen

Abmessungen

Höhe, mm (in) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) 2204 (86,8) Breite, mm (in) 800 (31,5) 1400 (55,1) 1600 (63,0) 2400 (94,5) 2000 (78,7) 2800 (110,2) Tiefe, mm (in) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) Gewicht, kg (lb) 447 (985,5) 669 (1474,9) 893 (1968,8) 1116 (2460,4) 1037 (2286,4) 1259 (2775,7)

– – O O O O

– O – – O O

– – – – – –

O O O O O O

– – – – – –

– – O O O O

O O O O O O

– – O O O O

4 4

Tabelle 4.8 Frequenzumrichter F8–F13, 525–690 V

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

Produktübersicht

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

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

4.5 Verfügbarkeit der Bausätze

Beschreibung des Nachrüstsatzes

USB für Türeinbau O – O O O O O O O O O O LCP, numerisch O O O O O O O O O O O O

LCP, grafisch LCP-Kabel, 3 m O O O O O O O O O O O O

Einbausatz für numerisches LCP (LCP, Befestigungen, Dichtung und Kabel) Einbausatz für grafisches LCP (LCP, Befestigungen, Dichtung und Kabel) Einbausatz für alle LCPs (Befestigungen, Dichtung und Kabel) Zugang von oben für Motorkabel – – O O O O O O O O O O Zugang von oben für Netzkabel – – O O O O O O O O O O Zugang von oben für Netzkabel mit Schalter – – – – O O – – – – – – Zugang von oben für Feldbuskabel – O – – – – – – – – – – Gemeinsame Motorklemmen – – O O O O – – – – – – NEMA 3R-Schaltschrank – O – – – – – – – – – – Sockel O O – – – – – – – – – – Platte für Eingangsoptionen O O – – – – – – – – – – IP20-Umrüstung – O – – – – – – – – – – Kühlung mit Austritt im oberen Bereich (ausschließlich) Rückwandkühlung (Eingang Rückseite, Austritt Rückseite) Rückwandkühlung (Eingang unterer Bereich, Austritt oberer Bereich)

E1 E2 F1 F2 F3 F4 F8 F9 F10 F11 F12 F13

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

– O – – – – – – – – – –

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

– O – – – – – – – – – –

Tabelle 4.9 Verfügbare Nachrüstsätze für Baugrößen E1–E2, F1–F4 und F8–F13

1) S = Standard, O = Optional und ein Bindestrich zeigt an, dass der Umrüstsatz nicht verfügbar ist. Beschreibungen der Nachrüstsätze und Teilenummern finden Sie unter Kapitel 13.2 Bestellnummern für Optionen/Bausätze.

2) Die grafische LCP-Bedieneinheit ist standardmäßig bei den Baugrößen E1–E2, F1–F4 und F8–F13 enthalten. Falls Sie mehr als eine grafische LCP-Bedieneinheit benötigen, ist der Nachrüstsatz käuflich verfügbar.

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® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

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.

HINWEIS

Aktivieren Sie die Überspannungssteuerung nicht bei Hubanwendungen.

5.1.3 Erkennung fehlender Motorphasen

Die Motorphasenüberwachung (Parameter 4-58 Motorphasen Überwachung) 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

Warnung und Abschaltung wird in Parameter 14-25 Drehmom.grenze Verzögerungszeit definiert.

Stromgrenze

Die Stromgrenze wird kontrolliert in Parameter 4-18 Stromgrenze, und die Zeit vor der Abschaltung des Frequenzumrichters wird in Parameter 14-24 Stromgrenze Verzögerungszeit festgelegt.

Drehzahlgrenze

Minimale Drehzahl: Parameter 4-11 Min. Drehzahl [UPM] oder Parameter 4-12 Min. Frequenz [Hz] begrenzt den minimalen Drehzahlbereich des Frequenzumrichters. Maximale Drehzahl: Parameter 4-13 Max. Drehzahl [UPM] oder Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz 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.

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 Netzphasen-Unsymmetrie) 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.

5.1.6 Überlastschutz

Drehmomentgrenze

Die Drehmomentgrenze schützt den Motor unabhängig von der Drehzahl vor Überlast. Die Drehmomentgrenze wird in Parameter 4-16 Momentengrenze motorisch und Parameter 4-17 Momentengrenze generatorisch gesteuert. Die Verzögerungszeit zwischen Drehmomentgrenzen-

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 Blockierter Rotorschutz) erkennen.

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.

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

HINWEIS

Die automatische Leistungsreduzierung erfolgt anders, wenn Parameter 14-55 Ausgangsfilter 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.

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 380–500 V und 1 kHz–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.

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

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 10.15.1 EMV-Prüfergebnisse.

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.

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® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

5.1.16 Galvanische Trennung der

5.2.3 Thermischer Motorschutz

Steuerklemmen

Für die Bereitstellung des thermischen Motorschutzes gibt 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.

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 program-

mierbaren 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 Frequenzum-

richter 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.

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

Abbildung 5.1 ETR-Eigenschaften

Die X-Achse zeigt das Verhältnis zwischen Motorstrom

) 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

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

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 Therm. Motorschutz 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.

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.

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.

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.

- Alternativ können Sie auch eine externe

PTC-Schutzvorrichtung mit ATEXZulassung verwenden.

Ein Sinusfilter ist erforderlich, wenn

•

- 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 Taktfrequenz 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.

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.

VLT, n

≤2xI

m,n

5 5

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® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

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 Netzausfall- Funktion und Parameter 1-73 Motorfangschaltung konfigurieren.

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

Abbildung 5.2 Motor-Typenschild mit Frequenzumrichteranforderungen

Weitere Informationen finden Sie im Anwendungsbeispiel in Kapitel 12 Anwendungsbeispiele.

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 Netzausfall-Funktion) 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 Motorfangschaltung).

Kinetischer Speicher.

•

Geregelte Rampe ab.

•

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.

. . . . . .

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

5.2.8 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 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 Aktion [x]), die ausgeführt werden, wenn das zugehörige benutzerdefinierte Ereignis (siehe Parameter 13-51 SL-Controller Ereignis [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

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. 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:

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® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

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 Sicherheitsrichtlinien in der Bedienungsanleitung Safe Torque Off.

Gute Kenntnisse über die allgemeinen und Sicherheitsnormen der jeweiligen Anwendung.

Abbildung 5.4 Ausführungsreihenfolge bei einer Programmierung von 4 Ereignissen/Aktionen

5.3 Dynamisches Bremsen

Dynamisches Bremsen verzögert den Motor mit einer der folgenden Methoden:

AC-Bremse

Vergleicher

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

•

Durch Ändern der Verlustbedingungen im Motor wird die Bremsenergie im Motor verteilt (Parameter 2-10 Bremsfunktion = [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-Bremszeit ≠ 0 s).

Abbildung 5.5 Vergleicher

Bremswiderstand

•

Ein Brems-IGBT leitet die Bremsenergie vom Motor an den angeschlossenen Bremswiderstand

Logikregeln

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

(Parameter 2-10 Bremsfunktion = [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

Abbildung 5.6 Logikregeln

externen Widerstand an den Zwischenkreis ein, um die überhöhte Gleichspannung der Zwischenkreiskondensatoren abzuführen.

5.2.12 Safe Torque Off

Die externe Anschaltung eines Bremswiderstands bietet

Die Funktion Safe Torque Off (STO) dient zum Stoppen des Antriebs im Notfall.

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

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 IGBT-

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Ansteuerkarte an das Brems-IGBT übermittelt. Zusätzlich überwachen Leistungs- und Steuerkarten das Brems-IGBT bzgl. Kurzschluss. Die Leistungskarte überwacht zudem den Bremswiderstand bzgl. Überlasten.

5.4 Mechanische Bremssteuerung – Übersicht

Eine mechanische Haltebremse ist ein externes Gerät, das direkt an der Motorwelle befestigt ist und statische Bremsungen durchführt. Bei einer statischen Bremsung wird der Motor nach Anhalten der Last arretiert. Eine mechanische Bremse wird entweder über eine SPS oder direkt über einen Digitalausgang des Frequenzumrichters gesteuert.

HINWEIS

Eine sichere Steuerung einer mechanischen Bremse über einen Frequenzumrichter ist nicht möglich. In der Installation muss eine Redundanzschaltung für die Bremsansteuerung vorhanden sein.

5.4.1 Mechanische Bremse ohne

Rückführung

In Hub- und Vertikalförderanwendungen muss üblicherweise eine elektromechanische Bremse gesteuert werden können. Ein Relaisausgang (Relais 1 oder Relais 2) oder ein programmierter Digitalausgang (Klemme 27 oder

29) ist erforderlich. Normalerweise muss dieser Ausgang

geschlossen (spannungsfrei) sein, solange der Frequenzumrichter den Motor nicht kontrollieren kann. Wählen Sie in

Parameter 5-40 Relaisfunktion (Arrayparameter), Parameter 5-30 Klemme 27 Digitalausgang oder Parameter 5-31 Klemme 29 Digitalausgang [32] Mechanische Bremse bei Anwendungen mit einer elektromagnetischen

Bremse.

Wenn Sie [32] Mechanische Bremse wählen, bleibt die mechanische Bremse beim Start normalerweise geschlossen, bis der Ausgangsstrom über dem in Parameter 2-20 Bremse öffnen bei Motorstrom gewählten Wert liegt. Beim Stopp wird die mechanische Bremse geschlossen, wenn die Drehzahl unter den in

Parameter 2-21 Bremse schliessen bei Motordrehzahl

gewählten Wert sinkt. Tritt am Frequenzumrichter ein Alarmzustand wie etwa eine Überspannung ein, so wird umgehend die mechanische Bremse aktiviert. Die

mechanische Bremse wird auch bei der Funktion Safe Torque Off betätigt.

Berücksichtigen Sie beim Einsatz der elektromagnetischen Bremse Folgendes:

Verwenden Sie einen Relaisausgang oder Digital-

•

ausgang (Klemme 27 oder 29). Verwenden Sie ggf. ein Schütz.

Stellen Sie sicher, dass der Ausgang ausgeschaltet

•

ist, solange der Frequenzumrichter den Motor nicht antreiben kann. weil beispielsweise die Last zu schwer ist oder der Motor noch nicht montiert ist.

Wählen Sie vor dem Anschließen der

•

mechanischen Bremse in Parametergruppe 5-4* Relais (oder in Parametergruppe 5-3* Digitalausgänge) die Option [32] Mechanische Bremse.

Die Bremse wird gelöst, wenn der Motorstrom

•

den eingestellten Wert in Parameter 2-20 Bremse öffnen bei Motorstrom überschreitet.

Die Bremse wird aktiviert, wenn die Ausgangs-

•

frequenz geringer als die in

Parameter 2-21 Bremse schliessen bei Motordrehzahl oder Parameter 2-22 Bremse schließen bei Motorfrequenz eingestellte Frequenz ist und der

Frequenzumrichter einen Stoppbefehl ausgibt.

HINWEIS

Stellen Sie bei Vertikalförder- oder Hubanwendungen sicher, dass die Last im Notfall oder bei einer Fehlfunktion gestoppt werden kann. Befindet sich der Frequenzumrichter im Alarmmodus oder besteht eine Überspannungssituation, greift die mechanische Bremse sofort ein.

Stellen Sie für Vertikalförder- und Hubanwendungen sicher, dass die Drehmomentgrenzen in Parameter 4-16 Momenten-

grenze motorisch und Parameter 4-17 Momentengrenze generatorisch niedriger als die Stromgrenze in Parameter 4-18 Stromgrenze eingestellt sind. Es wird

ebenfalls empfohlen, dass Sie

Parameter 14-25 Drehmom.grenze Verzögerungszeit auf 0, Parameter 14-26 WR-Fehler Abschaltverzögerung auf 0 und Parameter 14-10 Netzausfall-Funktion auf [3] Motorfreilauf

ein.

5 5

Produktfunktionen

VLT® AutomationDrive FC 302 315–1200 kW

Abbildung 5.7 Mechanische Bremssteuerung ohne Rückführung

+ 224 hidden pages

Danfoss FC 302 Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual