Danfoss FCP 106, FCM 106 Design guide [de]

ENGINEERING TOMORROW

Projektierungshandbuch

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

www.danfoss.de/vlt

Inhaltsverzeichnis

Projektierungshandbuch

 

 

Inhaltsverzeichnis

 

1 Einführung

5

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

5

1.2 Zusätzliche Materialien

5

1.3 Symbole, Abkürzungen und Konventionen

5

1.4 Zulassungen

6

1.4.1 Was unter die Richtlinien fällt

6

1.4.2 CE-Zeichen

7

1.4.2.1 Niederspannungsrichtlinie

7

1.4.2.2 EMV-Richtlinie

7

1.4.2.3 Maschinenrichtlinie

7

1.4.2.4 Ökodesign-Richtlinie (ErP)

8

1.4.3 C-tick-Konformität (australische EMV-Standards)

8

1.4.4 UL-Konformität

8

1.4.5 Exportkontrollvorschriften

8

1.5 Softwareversion

8

1.6 Vorgaben zur Entsorgung

8

1.7 Sicherheit

8

1.7.1 Allgemeine Leitlinien zur Sicherheit

8

2 Produktübersicht

11

2.1 Einführung

11

2.1.1 Dichtung

11

2.1.2 Hauptdiagramm

12

2.1.3 Elektrische Anschlussübersicht

13

2.1.4 Steuerklemmen und -relais 3

14

2.1.5 (Feldbus-) Netzwerke für serielle Kommunikation

15

2.2 VLT® Memory Module MCM 101

15

2.2.1 Konfiguration mit dem VLT® Memory Module MCM 101

15

2.2.2 Kopieren von Daten über PC und Memory Module Programmer (MMP)

16

2.2.3 Kopieren einer Konfiguration zu mehreren Frequenzumrichtern

17

2.3 Regelungsstrukturen

18

2.3.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung

18

2.3.2 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung) (PI)

18

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

19

2.5 Istund Sollwertverarbeitung

20

2.6 Allgemeine EMV-Aspekte

21

2.7 Ableitstrom

27

2.7.1 Erdableitstrom

27

2.8 Galvanische Trennung (PELV)

28

MG03M203

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1

Inhaltsverzeichnis

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

3 Systemintegration

30

3.1 Einführung

30

3.2 Netzeingang

31

3.2.1 Netzversorgungsstörung/-rückwirkung

31

3.2.1.1 Allgemeine Aspekte zur Oberwellenemission

31

3.2.1.2 Oberschwingungsemission-

 

sanforderungen

32

3.2.1.3 Prüfergebnisse für Oberschwingungsströme (Emission)

32

3.3 Motoren

34

3.3.1 Explosionszeichnungen

34

3.3.2 Heben

36

3.3.3 Lager

36

3.3.4 Lagerlebensdauer und Schmierung

37

3.3.5 Auswuchten

39

3.3.6 Antriebswellen

39

3.3.7 FCM 106 Trägheitsmoment

39

3.3.8 FCM 106 Motorbaugröße

39

3.3.9 Thermischer Motorschutz

39

3.3.9.1 Elektronisches Thermorelais

39

3.3.9.2 Thermistor (nur FCP 106)

40

3.4 Auswahl Frequenzumrichter/Optionen

40

3.4.1 Fern-Einbausatz

40

3.4.2 LOP-Einheit

41

3.5 Besondere Betriebsbedingungen

42

3.5.1 Zweck der Leistungsreduzierung

42

3.5.2 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur und Taktfre-

 

quenz

42

3.5.3 Automatische Anpassungen zur Sicherstellung der Leistung

42

3.5.4 Leistungsreduzierung wegen niedrigem Luftdruck

42

3.5.5 Extreme Betriebszustände

43

3.6 Umgebungsbedingungen

44

3.6.1 Luftfeuchtigkeit

44

3.6.2 Temperatur

44

3.6.3 Kühlung

44

3.6.4 Aggressive Umgebungsbedingungen

44

3.6.5 Umgebungstemperatur

45

3.6.6 Störgeräusche

45

3.6.7 Vibrationen und Erschütterungen

45

3.7 Energieeffizienz

46

3.7.1 IESund IE-Klassen

46

2

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MG03M203

Inhaltsverzeichnis

Projektierungshandbuch

 

 

3.7.2 Verlustleistungsdaten und Wirkungsgraddaten

46

3.7.3 Verluste und Wirkungsgrad eines Motors

47

3.7.4 Verluste und Wirkungsgrad eines Antriebssystems

48

4 Anwendungsbeispiele

49

4.1 HLK-Anwendungsbeispiele

49

4.1.1 Stern-/Dreieckstarter oder Softstarter nicht erforderlich

49

4.1.2 Start/Stopp

49

4.1.3 Puls-Start/Stopp

49

4.1.4 Potenziometer-Sollwert

50

4.1.5 Automatische Motoranpassung (AMA)

50

4.1.6 Lüfteranwendung mit Resonanzvibrationen

51

4.2 Beispiele für Energieeinsparungen

51

4.2.1 Gründe für den Einsatz eines Frequenzumrichters zur Regelung von Lüftern und

 

Pumpen

51

4.2.2 Der klare Vorteil: Energieeinsparung

52

4.2.3 Beispiele für Energieeinsparungen

52

4.2.4 Vergleich der Energieeinsparungen

53

4.2.5 Beispiel mit variablem Durchfluss über 1 Jahr

53

4.3 Regelung – Beispiele

54

4.3.1 Verbesserte Regelung

54

4.3.2 Smart Logic Control

54

4.3.3 Programmierung des Smart Logic Controllers

54

4.3.4 SLC-Anwendungsbeispiel

55

4.4 EC+ Konzept für Asynchronund PM-Motoren

56

5 Typencode und Auswahlhilfe

58

5.1 Antriebskonfigurator

58

5.2 Typencode

59

5.3 Bestellnummern

61

6 Technische Daten

62

6.1 Abstände, Abmessungen und Gewichte

62

6.1.1 Abstände

62

6.1.2 Motorbaugröße gemäß Bauform FCP 106

63

6.1.3 FCP 106 Abmessungen

63

6.1.4 FCM 106 Abmessungen

64

6.1.5 Gewicht

67

6.2 Elektrische Daten

68

6.2.1 Netzversorgung 3 x 380-480 VAC – Normale und hohe Überlast

68

6.3 Netzversorgung

69

6.4 Schutzfunktionen und Eigenschaften

70

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3

Inhaltsverzeichnis

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

6.5 Umgebungsbedingungen

70

6.6 Kabelspezifikationen

71

6.7 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

71

6.8 Technische Daten des FCM 106-Motors

73

6.8.1 Motorüberlastdaten, VLT DriveMotor FCM 106

73

6.9 Spezifikationen für Sicherung und Trennschalter

74

6.10 Leistungsreduzierung aufgrund Umgebungstemperatur und Taktfrequenz

75

6.11 dU/dt

76

6.12 Wirkungsgrad

76

Index

78

4

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Einführung Projektierungshandbuch

1 Einführung

1

1

 

 

 

 

 

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

Dieses Projektierungshandbuch für Danfoss VLT® DriveMotor FCP 106 und FCM 106 ist vorgesehen für:

Projektingenieure und Anlagenbauer

Planer

Anwendungsund Produktspezialisten

Das Projektierungshandbuch enthält technische Informationen zu den Möglichkeiten und Funktionen des Frequenzumrichters zur Integration in Systeme zur Motorsteuerung und -überwachung.

Das Projektierungshandbuch hat den Zweck, Informationen zum Anlagendesign und notwendige Daten für die Integration des Frequenzumrichters in Anwendungen zu liefern. Das Projektierungshandbuch ermöglicht die Auswahl der passenden Frequenzumrichter und Optionen für Anwendungen und Installationen.

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

VLT® ist eine eingetragene Marke.

1.2 Zusätzliche Materialien

Verfügbare Literatur:

Das VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106 Produkthandbuch, für Informationen, die für Installation und Inbetriebnahme des Frequenzumrichters erforderlich sind.

Das VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106 Projektierungshandbuch enthält die notwendigen Informationen für die Integration des Frequenzumrichters in einer Vielzahl von Anwendungen.

Das VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106 Programmierhandbuch beschreibt die Programmierung des Frequenzumrichters, einschließlich kompletter Parameterbeschreibungen.

VLT® LCP-Anleitung zum Betrieb der Bedieneinheit (LCP).

VLT® LOP-Anleitung zum Betrieb der LOP-Einheit.

Das Modbus RTU Produkthandbuch und das VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106 BACnet Produkthandbuch enthalten Informationen zur Regelung,

Überwachung und Programmierung des Frequenzumrichters.

Die VLT® PROFIBUS DP MCA 101-Installationsan- leitung enthält Informationen zur Installation des PROFIBUS sowie zur Fehlersuche und - beseitigung.

Das VLT® PROFIBUS DP MCA 101-Programmier- handbuch enthält Informationen zur Konfiguration des Systems, zur Steuerung des Frequenzumrichters, zum Zugriff auf den Frequenzumrichter, zur Programmierung und zur Fehlersuche und - behebung. Zudem enthält es einige typische Anwendungsbeispiele.

Das VLT® Motion Control Tool MCT 10 ermöglicht Ihnen das Konfigurieren des Frequenzumrichters auf einem Windows™-PC.

Danfoss VLT® Energy Box-Software zur Energieberechung in HLK-Anwendungen.

Technische Literatur und Zulassungen sind online verfügbar unter vlt-drives.danfoss.com/Support/Service/.

Sie können die Danfoss VLT® Energy Box-Software unter www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutionsim Download-Bereich für PC-Software herunterladen.

1.3Symbole, Abkürzungen und Konventionen

Dieses Handbuch verwendet folgende Symbole:

HINWEIS

Kennzeichnet wichtige Hinweise, die Sie beachten müssen, um Fehler oder den Betrieb mit reduzierter Leistung zu vermeiden.

* Kennzeichnet die Werkseinstellung.

Schutzart

Die Schutzart ist eine genormte Spezifikation für

 

elektrische Betriebsmittel, die den Schutz gegen

 

das Eindringen von Fremdobjekten und Wasser

 

beschreibt (Beispiel: IP20).

 

 

DIx

DI1: Digitaleingang 1.

 

DI2: Digitaleingang 2.

 

 

EMV

Elektromagnetische Verträglichkeit.

 

 

Fehler

Diskrepanz zwischen einem berechneten,

 

beobachteten oder gemessenen Wert oder

 

Zustand und dem vorgegebenen oder

 

theoretisch richtigen Wert oder Zustand.

 

 

Werksein-

Werkseinstellungen im Auslieferungszustand des

stellung

Produkts.

 

 

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Einführung

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

1

1

 

 

 

Fehler

Ein Fehler kann einen Störungszustand

 

 

 

 

verursachen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fehlerrück-

Eine Funktion, mit der nach Beheben eines

 

 

 

stellung

erkannten Fehlers durch Entfernen der Ursache

 

 

 

 

des Fehlers der Frequenzumrichter in einen

 

 

 

 

Betriebszustand zurückversetzt wird. Der Fehler

 

 

 

 

ist dann nicht mehr aktiv.

 

 

 

 

 

 

 

 

MM

Speichermodul.

 

 

 

 

 

 

 

 

MMP

Speichermodul-Programmierung.

 

 

 

 

 

 

 

 

Parameter

Gerätedaten und -werte, die ausgelesen und (bis

 

 

 

 

zu einem gewissen Umfang) festgelegt werden

 

 

 

 

können.

 

 

 

 

 

 

 

 

PELV

Protective Extra Low Voltage, Schutzklein-

 

 

 

 

spannung. Weitere Informationen finden Sie

 

 

 

 

unter IEC 60364-4-41 oder IEC 60204-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Überge-

Speicherprogrammierbare Steuerung.

 

 

 

ordnete

 

 

 

 

Steuerung

 

 

 

 

(SPS)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RS485

Feldbus-Schnittstelle gemäß EIA-422/485-

 

 

 

 

Busbeschreibung, die serielle Datenübertragung

 

 

 

 

zu mehreren Geräten ermöglicht.

 

 

 

 

 

 

 

 

Warnung

Wird der Begriff außerhalb des Zusammenhangs

 

 

 

 

von Sicherheitsanweisungen verwendet,

 

 

 

 

informiert eine Warnung über ein potenzielles

 

 

 

 

Problem, das von einer Überwachungsfunktion

 

 

 

 

erkannt wurde. Eine Warnung ist kein Fehler und

 

 

 

 

führt nicht zu einem Übergang des Betriebs-

 

 

 

 

zustands.

 

 

 

 

 

Tabelle 1.1 Abkürzungen

Konventionen

Nummerierte Listen zeigen Vorgehensweisen.

Aufzählungslisten zeigen weitere Informationen und Beschreibung der Abbildungen.

Kursivschrift bedeutet:

-Querverweise.

-Link.

-Fußnoten.

-Parametername

-Parametergruppenname.

-Parameteroption.

Alle Abmessungen in mm (Zoll).

1.4Zulassungen

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

Weitere Informationen zu den Zulassungen und Zertifizierungen finden Sie im Downloadbereich unter http:// www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Documentations/.

Zertifizierung

FCP 106

FCM 106

 

 

 

 

EG-Konformitätser-

 

 

 

klärung

 

 

 

 

 

 

 

 

UL-gelistet

 

 

 

 

 

 

UL erkannt

 

 

 

 

 

 

C-Tick

 

 

 

 

 

 

 

Die EG-Konformitätserklärung basiert auf den folgenden Richtlinien:

Niederspannungsrichtlinie (2006/95/EG) basiert auf EN 61800-5-1 (2007).

EMV-Richtlinie 2004/108/EG basiert auf EN 61800-3 (2004).

UL-gelistet

Produktauswertung wurde abgeschlossen und das Produkt kann auf dem System installiert werden. Das System muss außerdem von dem entsprechenden Anbieter UL gelistet werden.

UL erkannt

Vor Inbetriebnahme der Kombination aus Frequenzumrichter und Motor ist eine zusätzliche Auswertung erforderlich. Das System, auf dem Sie das Produkt installieren, muss auch von dem entsprechenden Anbieter UL gelistet sein.

1.4.1 Was unter die Richtlinien fällt

Der in der EU geltende Leitfaden zur Anwendung der Richtlinie 2004/108/EG des Rates nennt drei typische Situationen.

Der Frequenzumrichter wird direkt im freien Handel an den Endkunden verkauft. Für derartige Anwendungen bedarf der Frequenzumrichter der CE-Kennzeichnung gemäß der EMV-Richtlinie.

Der Frequenzumrichter wird als Teil eines Systems verkauft. Das System wird als Kompletteinheit angeboten, z. B. eine Klimaanlage. Das gesamte System muss gemäß der EMV-Richtlinie CEgekennzeichnet sein. Dies kann der Hersteller durch Überprüfung der EMV-Eigenschaften des Systems gewährleisten. Die Systemkomponenten müssen nicht mit einer CE-Kennzeichnung versehen werden.

6

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Einführung

Projektierungshandbuch

 

 

Der Frequenzumrichter wird für die Installation in einer Anlage verkauft. Es kann sich dabei z. B. um eine Produktionsanlage oder um eine von Fachleuchten konstruierte und installierte Heizungsoder Lüftungsanlage handeln. Der Frequenzumrichter muss über eine CEKennzeichnung gemäß der EMV-Richtlinie verfügen. Die fertige Anlage muss nicht über eine CE-Kennzeichnung verfügen. Sie muss jedoch den grundlegenden Anforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen. Dies kann der Anlagenbauer durch den Einsatz von Bauteilen, Geräten und Systemen sicherstellen, die eine CE-Kennzeichnung gemäß der EMV-Richtlinie besitzen.

1.4.2 CE-Zeichen

Abbildung 1.1 CE

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 1.2 aufgeführt.

HINWEIS

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

HINWEIS

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion müssen mit der Maschinenrichtlinie konform sein.

EU-Richtlinie

Version

 

 

Niederspannungsrichtlinie

2014/35/EU

 

 

EMV-Richtlinie

2014/30/EU

 

 

Maschinenrichtlinie1)

2014/32/EU

Ökodesign-Richtlinie (ErP)

2009/125/EC

 

 

ATEX-Richtlinie

2014/34/EU

 

 

RoHS-Richtlinie

2002/95/EC

 

 

Tabelle 1.2 Frequenzumrichter betreffende EU-Richtlinien

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

Konformitätserklärungen sind auf Anfrage erhältlich.

1.4.2.1 Niederspannungsrichtlinie

1

1

 

 

 

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

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

1.4.2.2 EMV-Richtlinie

Der Zweck der EMV-Richtlinie (elektromagnetische Verträglichkeit) ist die Reduzierung elektromagnetischer Störungen und die Steigerung der Störfestigkeit der elektrischen Geräte und Installationen. Die grundlegende Schutzanforderung der EMV-Richtlinie 2004/108/EG gibt vor, dass Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen verursachen oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann, bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsgemäßen Verwendung so ausgelegt sein müssen, dass ihre erreichten elektromagnetischen Störungen begrenzt sind und die Betriebsmittel eine bestimmte Störfestigkeit aufweisen.

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

1.4.2.3 Maschinenrichtlinie

Der Zweck der Maschinenrichtlinie ist die Gewährleistung der Personensicherheit und die Vermeidung von Beschädigungen der Anlage und Geräte, wenn die mechanischen Betriebsmittel bestimmungsgemäß verwendet werden. 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.

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

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Einführung

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

1 1 1.4.2.4 Ökodesign-Richtlinie (ErP)

Die Ökodesignrichtlinie ist die europäische Richtlinie zur umweltgerechten Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte. Die Richtlinie legt die Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte einschließlich Frequenzumrichtern fest. Die Richtlinie hat eine verbesserte Energieeffizienz und allgemeine Umweltverträglichkeit von Elektrogeräten bei gleichzeitiger Erhöhung der Sicherheit der Energieversorgung zum Ziel. Die Einflüsse der energieverbrauchsrelevanten Produkte auf die Umwelt umfassen den Energieverbrauch über die gesamte Produktlebensdauer.

1.4.3C-tick-Konformität (australische EMVStandards)

Abbildung 1.2 C-Tick

Die C-Tick-Kennzeichnung zeigt eine Übereinstimmung mit den relevanten technischen Standards zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) an. Die C-Tick-Konformität ist für die Markteinführung elektrischer und elektronischer Geräte auf dem Markt in Australien und Neuseeland erforderlich.

Die C-Tick-Richtlinie befasst sich mit leitungsgeführter und abgestrahlter Störaussendung. Wenden Sie für Frequenzumrichter die in EN/IEC 61800-3 angegebenen Störaussendungsbeschränkungen an.

Eine Konformitätserklärung ist auf Anfrage erhältlich.

1.4.4 UL-Konformität

Abbildung 1.3 UL-gelistet

Abbildung 1.4 UL-Zulassung

Der Frequenzumrichter erfüllt die Anforderungen der UL 508C bezüglich der thermischen Sicherung. Weitere Informationen finden Sie unter Kapitel 3.3.9 Thermischer Motorschutz.

1.4.5 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.

1.5 Softwareversion

Die auf dem Frequenzumrichter installierte Softwareversion können Sie in

Parameter 15-43 Softwareversion ablesen.

1.6 Vorgaben zur Entsorgung

Sie dürfen Geräte mit elektrischen Bauteilen nicht zusammen mit dem Hausmüll entsorgen. Diese müssen separat mit Elektround Elektronik-Altgeräten gemäß den lokalen Bestimmungen und den aktuell gültigen Gesetzen gesammelt werden.

1.7 Sicherheit

1.7.1 Allgemeine Leitlinien zur Sicherheit

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

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

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

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Einführung

Projektierungshandbuch

 

 

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

WARNUNG

HOCHSPANNUNG

Bei Anschluss an Versorgungsnetzeingang, DCVersorgung oder Zwischenkreiskopplung führen Frequenzumrichter Hochspannung. Erfolgen Installation, Inbetriebnahme und Wartung nicht durch qualifiziertes Personal, kann dies zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen.

Installation, Inbetriebnahme und Wartung dürfen ausschließlich von qualifiziertem Personal durchgeführt werden.

WARNUNG

UNERWARTETER ANLAUF

Bei Anschluss des Frequenzumrichters an Versorgungsnetz, DC-Versorgung oder Zwischenkreiskopplung kann der angeschlossene Motor jederzeit unerwartet anlaufen. Ein unerwarteter Anlauf im Rahmen von Programmierungs-, Serviceoder Reparaturarbeiten kann zu schweren bzw. tödlichen Verletzungen oder zu Sachschäden führen. Der Motor kann über einen externen Schalter, einen Feldbus-Befehl, ein Sollwerteingangssignal, über ein LCP oder nach einem quittierten Fehlerzustand anlaufen.

So verhindern Sie ein unerwartetes Starten des Motors:

Trennen Sie den Frequenzumrichter vom Netz.

Drücken Sie [Off/Reset] am LCP, bevor Sie Parameter programmieren.

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

WARNUNG 1 1

ENTLADEZEIT

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

Stoppen Sie den Motor.

Trennen Sie das Versorgungsnetz und alle externen DC-Zwischenkreisversorgungen, einschließlich externer Batterie-, USVund DCZwischenkreisverbindungen mit anderen Frequenzumrichtern.

Trennen oder verriegeln Sie den PM-Motor.

Warten Sie, damit die Kondensatoren vollständig entladen können. Die minimale Wartezeit finden Sie in Tabelle 1.3.

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

Spannung

Leistungsbereich1)

Mindestwartezeit

[V]

[kW]

(Minuten)

 

 

 

3x400

0,55–7,5

4

 

 

 

Tabelle 1.3 Entladezeit

1) Die Nennleistungen beziehen sich auf die normale Überlast (HO).

WARNUNG

GEFAHR DURCH ABLEITSTRÖME

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

Lassen Sie die ordnungsgemäße Erdung der Geräte durch einen zertifizierten Elektroinstallateur überprüfen.

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9

Einführung

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

1 1 WARNUNG

GEFAHR DURCH ANLAGENKOMPONENTEN!

Ein Kontakt mit drehenden Wellen und elektrischen Betriebsmitteln kann zu schweren Personenschäden oder sogar tödlichen Verletzungen führen.

Stellen Sie sicher, dass Installations-, Inbetriebnahmeund Wartungsarbeiten ausschließlich von geschultem und qualifiziertem Personal durchgeführt werden.

Alle Elektroarbeiten müssen den VDEVorschriften und anderen lokal geltenden Elektroinstallationsvorschriften entsprechen.

Befolgen Sie die Verfahren in dieser Anleitung.

WARNUNG

UNERWARTETE MOTORDREHUNG WINDMÜHLEN-EFFEKT

Ein unerwartetes Drehen von Permanentmagnetmotoren erzeugt Spannung und lädt das Gerät ggf. auf, was zu schweren Verletzungen oder Sachschäden führen kann.

Stellen Sie sicher, dass die Permanentmagnetmotoren blockiert sind, sodass sie sich unter keinen Umständen drehen können.

VORSICHT

GEFAHR BEI EINEM INTERNEN FEHLER

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

Stellen Sie vor dem Anlegen von Netzspannung sicher, dass alle Sicherheitsabdeckungen angebracht und ordnungsgemäß befestigt sind.

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Produktübersicht

Projektierungshandbuch

 

 

2 Produktübersicht

2.1 Einführung

Die Produktübersicht gilt für FCP 106 und FCM 106.

VLT® DriveMotor FCP 106

Die Lieferung umfasst nur den Frequenzumrichter. Zur Installation sind zusätzlich eine Wandoder Motoradapterplatte sowie Crimp-Leistungsklemmen erforderlich. Bestellen Sie den Wandmontagesatz oder die Adapterplatte sowie die Crimp-Leistungsklemmen separat.

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Abbildung 2.2 FCM 106

2 2

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Abbildung 2.1 FCP 106

VLT® DriveMotor FCM 106

Der Frequenzumrichter ist bei Lieferung bereits auf dem Motor montiert. Die Kombination von FCP 106 und dem Motor heißt VLT® DriveMotor FCM 106.

2.1.1 Dichtung

Die Montage des FCP 106 auf einem Motor erfordert den Einbau einer angepassten Dichtung. Die Dichtung passt zwischen Motoradapterplatte und Motor.

Im Lieferumfang des FCP 106-Frequenzumrichters ist keine Dichtung enthalten.

Deshalb müssen Sie die Dichtung vor der Installation auslegen und prüfen, damit sie die Schutzart erfüllt (z. B. IP55, IP66 oder Typ 4X).

Anforderungen an die Dichtung:

Erhalten Sie die Masseverbindung zwischen Frequenzumrichter und Motor aufrecht. Der Frequenzumrichter ist zur Motoradapterplatte geerdet. Verwenden Sie zwischen Motor und Frequenzumrichter eine Leitungsverbindung.

Verwenden Sie ein UL-genehmigtes Material für die Dichtung, wenn für das fertig montierte Produkt eine UL-Zulassung oder -Registrierung erforderlich ist.

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11

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.1.2 Hauptdiagramm

2

2

2

3

4

5

 

 

 

L1

 

 

 

M

 

L2

 

 

 

3~

 

L3

 

 

 

AC

 

 

 

 

 

6

 

 

 

UDC

 

 

 

1

 

SMPS

 

GATE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DRIVE

 

 

 

IDC

UDC

7

 

 

MCP

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

9

 

 

RS485

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

PROFIBUS

 

 

11

 

 

0/4 - 20mA

 

 

 

 

 

 

 

 

17

0–10V

I/O

 

 

 

 

 

 

 

ACP

 

16

 

 

 

 

 

15

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

Memory

 

 

13

 

 

Module

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA508.10

1

Leistungskarte

7

IGBT-Ansteuerkarte

13

Steuerklemmen

 

 

 

 

 

 

2

EMV-Filter

8

SMPS

14

Reset

 

 

 

 

 

 

3

Gleichrichter

9

Galvanische Trennung

15

Festdrehzahl JOG

 

 

 

 

 

 

4

Zwischenkreis/DC-Filter

10

Steuerkarte

16

Start

 

 

 

 

 

 

5

Wechselrichter

11

MCP (Motor Control Processor)

17

Analog-/Digitalausgang

 

 

 

 

 

 

6

Motor

12

ACP (Application Control Processor)

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 2.3 Hauptdiagramm

12

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Produktübersicht

Projektierungshandbuch

2.1.3 Elektrische Anschlussübersicht

 

L1

3-phase

L2

L3

power

 

input

 

 

PE

+10 V DC

50 (+10 V OUT)

0–10 V DC -

53 (A IN)

0/4–20 mA

 

0–10 V DC -

54 (A IN)

0/4–20 mA

 

 

55 (COM A IN/OUT)

 

42 0/4–20 mA A OUT/DIG OUT

 

45 0/4–20 mA A OUT/DIG OUT

 

12 (+24 V OUT)

 

18 (DIGI IN)

 

19 (DIGI IN)

 

20 (COM D IN)

 

27 (DIGI IN)

 

29 (DIGI IN)

 

PROFIBUS

Group 5-*

24 V (NPN) 0 V (PNP)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN) 0 V (PNP)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

MCM

 

 

U

 

 

 

V

 

 

 

W

 

 

 

PE

Motor

 

 

 

 

 

Located in

 

 

 

motor block

 

 

 

T1

Thermistor

 

 

 

located in

 

 

 

motor

 

 

T2

 

 

 

UDC-

 

 

 

UDC+

 

 

 

relay 2

 

 

 

06

 

 

 

05

240 V AC 3A

 

 

 

 

 

04

 

 

 

relay 1

 

 

 

03

 

 

 

02

240 V AC 3A

 

 

 

Bus ter.

01

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>2 1

<![if ! IE]>

<![endif]>ON

ON=Terminated

 

OFF=Unterminated

 

Bus ter.

 

 

RS485

(N RS485) 69

RS485

Interface

 

 

 

(P RS485) 68

 

 

(Com RS485) 61

 

 

 

(PNP)-Source

 

 

(NPN)-Sink

Abbildung 2.4 Elektrische Anschlussübersicht

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA507.11

2 2

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Danfoss FCP 106, FCM 106 Design guide

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

 

 

2.1.4 Steuerklemmen und -relais 3

 

 

2

2

1

2

 

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA458.12

 

 

 

3

4

 

 

 

 

 

 

 

5

 

7

 

6

1

Steuerklemmen

2

Relaisklemmen

3

UDC+, UDC-, Leitung (L3, L2, L1)

4

PE

5

LCP-Anschluss

6

VLT® PROFIBUS DP MCA 101

7

VLT® Memory Module MCM 101

Abbildung 2.5 Position der Klemmen und Relais, MH1

2

3

4

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA409.12

 

 

 

1

 

8

 

5

 

7

 

6

1

Steuerklemmen

2

Relaisklemmen

3

UDC+, UDC-, Leitung (L3, L2, L1)

4

PE

5

LCP-Anschluss

6

VLT® PROFIBUS DP MCA 101

7

VLT® Memory Module MCM 101

8

Federschelle für PROFIBUS-Kabel

Abbildung 2.6 Position der Klemmen und Relais, MH2-MH3

Steuerklemmen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BUS TER.

 

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB625.11

 

<![if ! IE]>

<![endif]>V+24

<![if ! IE]>

<![endif]>INDIGI

<![if ! IE]>

<![endif]>INDIGI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>COMM

 

<![if ! IE]>

<![endif]>P

<![if ! IE]>

<![endif]>N

 

12

20

55

 

 

 

 

 

 

 

 

OFF

 

 

 

ON

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

68

69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

27

29

42

45

 

50

53

54

55

 

<![if ! IE]>

<![endif]>.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>GND

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>GND

<![if ! IE]>

<![endif]>IN/OUT DIGI

<![if ! IE]>

<![endif]>IN/OUT DIGI

<![if ! IE]>

<![endif]>OUT/DIG A mA 20-0/4

<![if ! IE]>

<![endif]>OUT/DIG A A 20m-0/4

<![if ! IE]>

<![endif]>OUT V 10

<![if ! IE]>

<![endif]>IN mA V/20 10

<![if ! IE]>

<![endif]>IN mA V/20 10

<![if ! IE]>

<![endif]>GND

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>OUT

<![if ! IE]>

<![endif]>OUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 2.7 Steuerklemmen

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Projektierungshandbuch

 

 

Klemme

Funktion

Konfiguration

Werksein-

Nr.

 

 

stellung

 

 

 

 

12

+24 V-

 

Ausgang

 

 

 

 

 

 

18

Digital-

*PNP/NPN

Start

 

eingang

 

 

 

 

 

 

19

Digital-

*PNP/NPN

Ohne

 

eingang

 

Funktion

 

 

 

 

20

Masse

 

 

 

 

27

Digital-

*PNP/NPN

Motorfreilauf

 

eingang/-

 

(inv.)

 

ausgang

 

 

 

 

 

 

29

Digital-

*PNP/NPN

Festdrehzahl

 

eingang/-

 

JOG

 

ausgang/

 

 

 

Pulseingang

 

 

 

 

 

 

50

+10 V-

 

Ausgang

 

 

 

 

 

 

53

Analog-

*0–10 V/0–20 mA/

Ref1

 

eingang

4–20 mA

 

 

 

 

 

54

Analog-

*0–10 V/0–20 mA/

Ref2

 

eingang

4–20 mA

 

 

 

 

 

55

Masse

 

 

 

 

42

10 Bit

*0–20 mA/4–20 mA/DO

Analog

 

 

 

 

45

10 Bit

*0–20 mA/4–20 mA/DO

Analog

 

 

 

 

1, 2, 3

Relais 1

1, 2 NO 1, 3 NC

[9] Alarm

 

 

 

 

4, 5, 6

Relais 2

4, 5 NO 4, 6 NC

[5] Motor ein

 

 

 

 

Tabelle 2.1 Steuerklemmenfunktionen

* Kennzeichnet die Werkseinstellung.

HINWEIS

PNP/NPN ist Masse für die Klemmen 18, 19, 27 und 29.

2.1.5(Feldbus-) Netzwerke für serielle Kommunikation

Die folgenden Protokolle sind in den Frequenzumrichter integriert:

BACnet MSTP

Modbus RTU

FC-Protokoll

2.2VLT® Memory Module MCM 101

Das VLT® Memory Module MCM 101 ist ein kleines Speichermedium, das beispielsweise folgende Daten enthält:

Firmware.

SIVP-Datei.

Pumpentabelle.

Motor-Datenbank.

Parameterlisten.

Das Modul ist werkseitig am Frequenzumrichter installiert.

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA501.10

1

1 VLT® Memory Module MCM 101

Abbildung 2.8 Position des Speichermoduls

Wenn das Speichermodul ausfällt, kann der Frequenzumrichter dennoch weiterarbeiten. Die Warn-LED am Deckel blinkt, und das LCP (falls installiert) zeigt eine Warnung an.

Warnung 206, Speichermodul zeigt an, dass Sie einen Frequenzumrichter ohne Speichermodul betreiben oder das Speichermodul defekt ist. Die genaue Ursache für die Warnung finden Sie in Parameter 18-51 Ursache der Warnung Speichermodul.

Sie können ein neues Speichermodul als Ersatzteil bestellen.

Bestellnummer: 134B0791.

2.2.1Konfiguration mit dem VLT® Memory Module MCM 101

Beim Austausch oder Hinzufügen eines Frequenzumrichters zu einem System ist eine einfache Übertragung der vorhandenen Daten zum Frequenzumrichter möglich. Die Frequenzumrichter müssen jedoch dieselbe Leistungsgröße haben und über kompatible Hardware verfügen.

WARNUNG

TRENNEN SIE DIE NETZVERSORGUNG VOR DER WARTUNG!

Vor der Durchführung von Reparaturarbeiten müssen Sie den Frequenzumrichter vom Versorgungsnetz trennen. Warten Sie nach dem Trennen der Netzversorgung 4 Minuten, damit sich die Kondensatoren entladen können. Eine Nichtbeachtung dieser Schritte kann tödliche oder schwerste Verletzungen zur Folge haben.

2 2

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15

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

1.Entfernen Sie den Deckel von einem Frequenzumrichter mit Speichermodul.

2

2

2.

Klemmen Sie das Speichermodul ab.

 

 

 

 

3.

Setzen Sie den Deckel ein und befestigen Sie

 

 

 

diesen.

 

 

4.

Entfernen Sie den Deckel vom neuen Frequen-

 

 

 

zumrichter.

 

 

5.

Bauen Sie das Speichermodul in den neuen/

 

 

 

anderen Frequenzumrichter ein.

 

 

6.

Setzen Sie den Deckel am neuen Frequenzum-

 

 

 

richter ein und befestigen Sie diesen.

 

 

7.

Schalten Sie den Frequenzumrichter ein.

HINWEIS

Die erste Netz-Einschaltung dauert ca. 3 Minuten. In dieser Zeit werden alle Daten an den Frequenzumrichter übertragen.

2.2.2Kopieren von Daten über PC und Memory Module Programmer (MMP)

Durch Verwendung eines PCs und dem MMP können Sie mehrere Speichermodule mit denselben Daten erstellen. Sie können diese Speichermodule in VLT® DriveMotor FCP 106 oder VLT® DriveMotor FCM 106 einstecken.

Beispiele der kopierbaren Daten:

Firmware.

Parametereinstellung.

Pumpenkurven.

Während des Betriebs wird der Downloadstatus auf dem Bildschirm angezeigt.

1.Schließen Sie einen FCP 106 oder FCM 106 an einen PC an.

2.Übertragen Sie die Konfigurationsdaten vom PC zum Frequenzumrichter. Diese Daten sind NICHT codiert.

.

 

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA502.10

Parameter list

 

 

Firmware

 

 

Motor database

 

 

.

 

 

.

Not encoded data

 

 

 

MCM

Encoded data

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA503.10

Abbildung 2.10 Datenübertragung vom Frequenzumrichter zum Speichermodul

4.Stecken Sie das Speichermodul in den MMP ein.

5.Schließen Sie den MMP an einen PC an, um die Daten vom Speichermodul zu übertragen.

Firmware

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA504.10

Parameter list

 

Motor database

 

.

 

.

 

.

 

 

Copy

Abbildung 2.11 Datenübertragung vom MMP zum PC

6.Stecken Sie ein leeres Speichermodul in den MMP ein.

7.Wählen Sie aus, welche Daten vom PC zum Speichermodul übertragen werden sollen.

Abbildung 2.9 Datenübertragung vom PC zum Frequenzumrichter

3.Die Daten werden automatisch in codierter Form vom Frequenzumrichter zum Speichermodul übertragen.

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Produktübersicht

Projektierungshandbuch

Parameter list

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA505.10

 

Firmware

 

Motor database

 

.

 

.

 

.

 

 

Copy motor

 

database

Abbildung 2.12 Datenübertragung vom PC zum

Speichermodul

8.Wiederholen Sie die Schritte 6 und 7 für die einzelnen Speichermodule, die in dieser bestimmten Konfiguration benötigt werden.

9.Stecken Sie die Speichermodule in die Frequenzumrichter ein.

2.2.3Kopieren einer Konfiguration zu mehreren Frequenzumrichtern

Sie können die Konfiguration von 1 VLT® DriveMotor FCP 106 oder VLT® DriveMotor FCM 106 an mehrere andere übertragen. Hierfür benötigen Sie lediglich einen Frequenzumrichter, der bereits über die gewünschte Konfiguration verfügt.

1.Entfernen Sie den Deckel vom Frequenzumrichter, dessen Konfiguration kopiert werden soll.

2.Klemmen Sie das Speichermodul ab.

3.Entfernen Sie den Deckel vom Frequenzumrichter, zu dem die Konfiguration kopiert werden soll.

4.Stecken Sie das Speichermodul ein.

5.Wenn das Kopieren abgeschlossen ist, stecken Sie ein leeres Speichermodul in den Frequenzumrichter ein.

6.Setzen Sie den Deckel ein und befestigen Sie diesen.

7.Schalten Sie den Frequenzumrichter aus und wieder ein.

8.Wiederholen Sie die Schritte 3–7 für jeden Frequenzumrichter, der die Konfiguration erhalten soll.

9.Stecken Sie das Speichermodul in den OriginalFrequenzumrichter ein.

10.Setzen Sie den Deckel ein und befestigen Sie diesen.

2 2

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Produktübersicht VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.3 Regelungsstrukturen

2 2 Wählen Sie in Parameter 1-00 Regelverfahren, ob die Regelung ohne oder mit Rückführung erfolgt.

2.3.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung

In der in Abbildung 2.13 dargestellten Konfiguration ist Parameter 1-00 Regelverfahren auf [0] Regelung ohne Rückführung eingestellt. Der Frequenzumrichter empfängt aus dem Sollwertsystem den resultierenden Sollwert oder den Ortsollwert. Er verarbeitet diesen Wert in der Rampenund Drehzahlbegrenzung. Anschließend wird er an die Motorsteuerung gesendet. Der Ausgang der Motorsteuerung wird dann durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.

Reference handling Remote reference

Auto mode

Hand mode

Local reference scaled to Hz

LCP Hand on, o and auto on keys

 

 

 

 

 

P 4-14

 

 

 

 

 

Motor speed

Remote

 

 

 

high limit [Hz]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Local

 

 

 

Reference

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P 4-12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Motor speed

 

 

 

 

 

low limit [Hz]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 2.13 Struktur ohne Rückführung

100%

0%

P 3-4* Ramp 1

P 3-5* Ramp 2

Ramp

100%

-100%

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA449.10

To motor control

P 4-10

P 4-19

Motor speed

Max output

direction

frequency

2.3.2 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung) (PI)

Der interne Regler macht den Frequenzumrichter zu einem Teil des geregelten Systems. Der Frequenzumrichter empfängt ein Istwertsignal von einem Sensor im System. Daraufhin vergleicht er diesen Istwert mit einem Sollwert und erkennt ggf. eine Abweichung zwischen diesen beiden Signalen. Zum Ausgleich dieser Abweichung passt er dann die Drehzahl des Motors an.

Beispiel: Eine Pumpanwendung, die die Drehzahl der Pumpe so regelt, dass der statische Druck in einer Leitung konstant bleibt. Der gewünschte statische Druckwert wird als Sollwert an den Frequenzumrichter übermittelt. Ein statischer Drucksensor misst den tatsächlichen statischen Druck in der Leitung und übermittelt diesen als Istwertsignal an den Frequenzumrichter. Wenn das Istwertsignal größer ist als der Sollwert, reduziert der Frequenzumrichter die Drehzahl zur Druckminderung. In dem ähnlich gelagerten Fall, dass der Leitungsdruck niedriger ist als der Sollwert, beschleunigt der Frequenzumrichter automatisch zur Erhöhung des Pumpendrucks.

18

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Produktübersicht

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Projektierungshandbuch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA450.11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Reference

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scale to

 

To motor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

speed

 

control

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*[-1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Feedback

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20-81 PI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Normal/Inverse

 

 

 

P 4-10

 

P 4-19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

control

 

 

 

 

Motor speed

 

Max output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

direction

 

frequency (Hz)

Abbildung 2.14 Regler mit Rückführung

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

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

Der Frequenzumrichter kann manuell über das Bedienteil vor Ort (LCP) oder aus der Ferne über Analog-/Digitaleingänge oder Feldbus betrieben werden.

Starten und stoppen Sie den Frequenzumrichter über das LCP mit den Tasten [Hand On] und [Off/Reset]. Eine Einstellung ist erforderlich:

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

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

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

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

on

 

on

 

<![if ! IE]>

<![endif]>130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

 

 

 

 

Abbildung 2.15 LCP-Steuertasten

Der Ortsollwert versetzt das Regelverfahren in eine Regelung ohne Rückführung, die unabhängig von den Einstellungen in

Parameter 1-00 Regelverfahren ist.

Der Ortsollwert wird bei einem Ausschalten wiederhergestellt.

2 2

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19

P 20 - 12
Reference /Feedback unit
P 1-00 Speed open Con guration loop
mode
or rpm Scale to Hz
Process control
Scale to process unit
±200%
Feedback handling

Produktübersicht VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.5 Istund Sollwertverarbeitung

2 2 2.5.1 Sollwertverarbeitung

Einzelheiten zum Betrieb ohne Rückführung und mit Rückführung.

 

Internal resource

 

 

 

 

 

 

P 3-14 Preset relative

Relative scaling reference

 

 

reference

 

 

 

 

 

±100%

Input command:

 

 

 

 

 

Preset reference 0 ±100%

preset ref bit0, bit1, bit2

 

 

Preset reference 1 ±100%

 

 

 

 

 

 

Preset reference 2 ±100%

 

P 3-10 Preset

 

 

Preset reference 3 ±100%

 

 

 

 

reference

 

Input command:

 

Preset reference 4 ±100%

 

 

±100%

 

 

 

Preset reference 5 ±100%

 

 

freeze reference

 

Preset reference 6 ±100%

 

 

 

 

 

 

Preset reference 7 ±100%

 

 

 

 

 

P 3-15 Reference 1

 

 

 

 

 

resource

 

 

Y

Relative

 

No function

Parameter choice:

 

 

reference

 

Reference resource 1,2,3

 

X

=

±200%

Analog reference

 

 

+

±200% X+X*Y/100

 

±200%

 

 

Pulse reference

 

 

 

 

 

±200%

 

 

 

 

 

Local bus reference

 

 

 

 

±100%

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

Freeze

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

reference &

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P 3-16 Reference 2

 

 

 

 

 

 

increase/

 

 

 

 

 

 

resource

 

 

 

 

 

 

 

 

decrease

 

 

 

 

 

 

 

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

reference

No function

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Analog reference

 

 

 

 

 

Input commands:

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pulse reference

 

 

 

 

 

Speed up/speed down

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Local bus reference

 

 

P 16-50 External reference in %

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P 3-17 Reference 3

 

 

 

 

 

 

 

 

resource

 

 

 

 

 

 

 

 

No function

 

 

 

 

 

 

 

 

Analog reference

 

 

 

 

 

 

 

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pulse reference

 

 

 

 

 

 

 

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Local bus reference

 

 

 

 

 

±200%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 2.16 Blockschaltbild mit Fernsollwert

P 4 - 12 Motor Speed low limit (Hz)

P 4 - 14 Motor Speed high limit (Hz)

maxRefPCT

minRefPct minref -maxref

P 16-02 Remote

Reference in %

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA451.10

Remote reference/ setpoint

P 16-01 Reference [Unit]

20

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Projektierungshandbuch

 

 

Der Fernsollwert besteht aus:

Festsollwerten.

Externen Sollwerten (Analogeingängen und Sollwerten des seriellen Kommunikationsbusses).

Dem relativen Festsollwert.

Dem durch Rückführung geregelten Sollwert.

Im Frequenzumrichter können bis zu 8 Festsollwerte programmiert werden. Sie können den aktiven Festsollwert mithilfe von Digitaleingängen oder dem seriellen Kommunikationsbus auswählen. Der Sollwert kann auch von extern kommen, für gewöhnlich von einem Analogeingang. Diese externe Quelle wird über die drei Sollwertquellenparameter ausgewählt:

Parameter 3-15 Variabler Sollwert 1.

Parameter 3-16 Variabler Sollwert 2.

Parameter 3-17 Variabler Sollwert 3.

Alle variablen Sollwerte sowie der Bus-Sollwert ergeben durch Addition den gesamten externen Sollwert. Wählen Sie den externen Sollwert, den Festsollwert oder die Summe aus beiden als aktiven Sollwert aus. Schließlich kann dieser Sollwert mithilfe von Parameter 3-14 Relativer Festsollwert skaliert werden.

Der skalierte Sollwert wird wie folgt berechnet:

Sollwert

 

X

 

X

 

Y

=

+

× 100

X ist der

 

 

externe Sollwert, der Festsollwert oder die Summe dieser Sollwerte, und Y ist Parameter 3-14 Relativer Festsollwert in [%].

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

2.5.2 Istwertverarbeitung

Die Istwertverarbeitung lässt sich so konfigurieren, dass sie mit Anwendungen arbeitet, die eine erweiterte Steuerung erfordern. Konfigurieren Sie die Istwertquelle über

Parameter 20-00 Istwertanschluss 1.

2.5.3 Istwertumwandlung

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

Abbildung 2.17.

Ref.

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB895.10

signal

 

 

 

 

 

 

Ref.+

 

PI

 

 

P 20-01

-

 

 

 

 

 

 

Desired

 

 

 

 

FB conversion

 

 

 

ow

FB

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

Flow

Flow

 

 

 

 

 

 

FB

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

signal

 

 

 

 

 

 

P

 

 

Abbildung 2.17 Istwertumwandlung

2.6 Allgemeine EMV-Aspekte

Schalttransienten sind leitungsgebunden im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz. Der Wechselrichter, das Motorkabel und der Motor erzeugen feldgebundene Störungen des Frequenzumrichtersystems im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz. Durch kapazitive Ströme des Motorkabels werden in Verbindung mit hohem dU/dt der Motorspannung Ableitströme erzeugt. Die Verwendung eines abgeschirmten Motorkabels erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 2.18), da abgeschirmte Kabel eine höhere Kapazität zu Erde haben als nicht abgeschirmte Kabel. Wird der Ableitstrom nicht gefiltert, verursacht dies in der Netzzuleitung größere Störungen im Funkfrequenzbereich unterhalb von etwa 5 MHz. Der Ableitstrom (I1) kann über die Abschirmung (I3) direkt zurück zum Gerät fließen. Es verbleibt dann nur ein kleines elektromagnetisches Feld (I4), das vom abgeschirmten Motorkabel über die Erde zurückfließen muss. Die Abschirmung verringert zwar die abgestrahlte Störung, erhöht jedoch die Niederfrequenzstörungen am Netz. Schließen Sie den Motorkabelschirm an die Gehäuse von Frequenzumrichter und Motor an. Dies geschieht am besten durch die Verwendung von integrierten Schirmbügeln, um verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails) zu vermeiden. Die verdrillten Abschirmungsenden erhöhen die Abschirmungsimpedanz bei höheren Frequenzen, wodurch der Abschirmungseffekt reduziert und der Ableitstrom (I4) erhöht wird.

Verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden mit dem Gehäuse, wenn abgeschirmte Kabel für Folgendes verwendet werden:

Relais

Steuerkabel

Signalschnittstelle

Bremse.

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

2

2

z

L1

CS

U

 

 

 

CS

<![if ! IE]>

<![endif]>175ZA062.12

 

 

z

L2

 

V

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

L3

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z PE

PE

 

I2

CS

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CS

 

 

 

CS

CS

 

 

 

 

 

 

I4

 

 

I4

 

 

 

 

3

 

4

 

 

5

 

 

6

1

Massekabel

4

Frequenzumrichter

 

 

 

 

2

Abschirmung

5

Abgeschirmtes Motorkabel

 

 

 

 

3

Netzversorgung

6

Motor

 

 

 

 

Abbildung 2.18 Ersatzschaltbild: Kopplung der Kondensatoren, wodurch Ableitströme erzeugt werden

Wenn eine Abschirmung auf einer Montageplatte für den Frequenzumrichter angebracht wird, muss diese Montageplatte aus Metall gefertigt sein. Montageplatten aus Metall stellen sicher, dass die Ableitströme zum Gerät zurückgeführt werden. Außerdem muss durch die Montageschrauben stets ein guter elektrischer Kontakt von der Montageplatte zur Gehäusemasse des Frequenzumrichters gewährleistet sein.

Beim Einsatz ungeschirmter Leitungen werden einige Emissionsanforderungen nicht erfüllt. Die immunitätsbezogenen Anforderungen werden jedoch erfüllt.

Halten Sie Motorkabel so kurz wie möglich, um das Störungsniveau des gesamten Systems (Frequenzwandler und Installation) so weit wie möglich zu reduzieren. Steuerund Buskabel dürfen nicht gemeinsam mit Motorkabeln verlegt werden. Insbesondere die Regelelektronik erzeugt Funkstörungen von mehr als 50 MHz (schwebend). Weitere Informationen zu EMV finden Sie unter Kapitel 2.6.1 EMVgerechte elektrische Installation.

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Projektierungshandbuch

 

 

2.6.1

EMV-gerechte elektrische Installation

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA420.10

 

3

 

 

 

2

 

 

1

 

7

4

L1

L2

L3

PE

 

6

 

5

 

 

 

 

1

Übergeordnete Steuerung (SPS)

5

Steuerkabel

 

 

 

 

2

Motor

6

Netz, 3 Phasen und verstärkter PE-Leiter

 

 

 

 

3

Frequenzumrichter

7

Kabelisolierung (abisoliert)

 

 

 

 

4

Mindestens 200 mm (7,87 in) Abstand zwischen Steuerkabel, Netzkabel und Motorkabel.

 

 

 

 

Abbildung 2.19 EMV-gerechte elektrische Installation, FCP 106

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2

2

<![if ! IE]>

<![endif]>195NA407.10

 

 

2

 

1

 

 

 

6

3

L1

L2

L3

PE

 

5

 

4

 

 

 

 

 

 

1

Übergeordnete Steuerung (SPS)

4

 

Steuerkabel

 

 

 

 

 

2

DriveMotor

5

 

Netz, 3 Phasen und verstärkter PE-Leiter

 

 

 

 

 

3

Mindestens 200 mm (7,87 in) Abstand zwischen

6

 

Kabelisolierung (abisoliert)

 

Steuerkabel und Netzkabel.

 

 

 

 

 

 

 

 

Abbildung 2.20 EMV-gerechte elektrische Installation, FCM 106

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