ENGINEERING TOMORROW
Projektierungshandbuch
VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106
www.danfoss.de/vlt
Inhaltsverzeichnis |
Projektierungshandbuch |
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Inhaltsverzeichnis |
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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) |
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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 |
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Inhaltsverzeichnis |
Projektierungshandbuch |
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|
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 |
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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 |
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Einführung Projektierungshandbuch
1 Einführung |
1 |
1 |
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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 |
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|
Fehler |
Ein Fehler kann einen Störungszustand |
|||
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|
|
|
verursachen. |
|
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Fehlerrück- |
Eine Funktion, mit der nach Beheben eines |
|
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stellung |
erkannten Fehlers durch Entfernen der Ursache |
|
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|
|
des Fehlers der Frequenzumrichter in einen |
|
|
|
|
Betriebszustand zurückversetzt wird. Der Fehler |
|
|
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ist dann nicht mehr aktiv. |
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MM |
Speichermodul. |
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|
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|
MMP |
Speichermodul-Programmierung. |
|
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|
|
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|
|
Parameter |
Gerätedaten und -werte, die ausgelesen und (bis |
|
|
|
|
zu einem gewissen Umfang) festgelegt werden |
|
|
|
|
können. |
|
|
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|
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PELV |
Protective Extra Low Voltage, Schutzklein- |
|
|
|
|
spannung. Weitere Informationen finden Sie |
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unter IEC 60364-4-41 oder IEC 60204-1. |
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Überge- |
Speicherprogrammierbare Steuerung. |
|
|
|
ordnete |
|
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|
Steuerung |
|
|
|
|
(SPS) |
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|
|
|
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RS485 |
Feldbus-Schnittstelle gemäß EIA-422/485- |
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|
Busbeschreibung, die serielle Datenübertragung |
|
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|
|
zu mehreren Geräten ermöglicht. |
|
|
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|
|
|
Warnung |
Wird der Begriff außerhalb des Zusammenhangs |
|
|
|
|
von Sicherheitsanweisungen verwendet, |
|
|
|
|
informiert eine Warnung über ein potenzielles |
|
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|
|
Problem, das von einer Überwachungsfunktion |
|
|
|
|
erkannt wurde. Eine Warnung ist kein Fehler und |
|
|
|
|
führt nicht zu einem Übergang des Betriebs- |
|
|
|
|
zustands. |
|
|
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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 |
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EG-Konformitätser- |
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|
klärung |
|
||
|
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|
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UL-gelistet |
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– |
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UL erkannt |
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– |
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C-Tick |
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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.
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Einführung |
Projektierungshandbuch |
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•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 |
|
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Niederspannungsrichtlinie |
2014/35/EU |
|
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EMV-Richtlinie |
2014/30/EU |
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Maschinenrichtlinie1) |
2014/32/EU |
Ökodesign-Richtlinie (ErP) |
2009/125/EC |
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ATEX-Richtlinie |
2014/34/EU |
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RoHS-Richtlinie |
2002/95/EC |
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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 |
|
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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 |
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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.
MG03M203 |
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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.
<![if ! IE]><![endif]>195NA447.10
Abbildung 2.2 FCM 106
2 2
<![if ! IE]><![endif]>195NA419.10
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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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 |
|
|
|
|
|
<![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
<![endif]>195NA507.11
2 2
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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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Produktübersicht |
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.
<![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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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.
16 |
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MG03M203 |
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.
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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%
<![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 |
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Projektierungshandbuch |
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|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
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<![if ! IE]> <![endif]>195NA450.11 |
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100% |
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+ |
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0% |
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Reference |
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S |
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- |
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PI |
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Scale to |
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To motor |
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speed |
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control |
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*[-1] |
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Feedback |
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100% |
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||||
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20-81 PI |
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|||||||
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-100% |
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|||||||||
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Normal/Inverse |
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P 4-10 |
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P 4-19 |
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||||||||||||||
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control |
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Motor speed |
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Max output |
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direction |
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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
MG03M203 |
Danfoss A/S © 06/2016 Alle Rechte vorbehalten. |
19 |
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% |
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|
|
Local bus reference |
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|
±100% |
±200% |
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|
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|
|
+ |
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|
|
|
|
Freeze |
|
|
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|
reference & |
||
|
|
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||||||||||
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P 3-16 Reference 2 |
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increase/ |
||||||
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|
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|||||||||
|
resource |
|
|
|
|
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|
|
|
decrease |
|||
|
|
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|
|
±200% |
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|||||
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|
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|
reference |
|||
No function |
|
|
|
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||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Analog reference |
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|
|
|
|
Input commands: |
|||||||
±200% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Pulse reference |
|
|
|
|
|
Speed up/speed down |
|||||||
±200% |
|
|
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|
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|
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Local bus reference |
|
|
P 16-50 External reference in % |
||||||||||
±200% |
|
|
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|
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P 3-17 Reference 3 |
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||||||
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resource |
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||||
No function |
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|||||
Analog reference |
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||||||
±200% |
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Pulse reference |
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||||||
±200% |
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||
Local bus reference |
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||||||||
±200% |
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 %
<![endif]>195NA451.10
Remote reference/ setpoint
P 16-01 Reference [Unit]
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Danfoss A/S © 06/2016 Alle Rechte vorbehalten. |
MG03M203 |
Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
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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 |
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|
|
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|
|
Ref.+ |
|
PI |
|
|
|
P 20-01 |
- |
|
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Desired |
|
|
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FB conversion |
|
|
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||
ow |
FB |
|
P |
||
|
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|
||
|
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Flow |
Flow |
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FB |
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P |
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|
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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.
2 2
MG03M203 |
Danfoss A/S © 06/2016 Alle Rechte vorbehalten. |
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Produktübersicht |
VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106 |
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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Danfoss A/S © 06/2016 Alle Rechte vorbehalten. |
MG03M203 |
Produktübersicht |
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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MG03M203 |
Danfoss A/S © 06/2016 Alle Rechte vorbehalten. |
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Produktübersicht |
VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106 |
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. |
|
|
|
|
|
|
|
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Abbildung 2.20 EMV-gerechte elektrische Installation, FCM 106
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Danfoss A/S © 06/2016 Alle Rechte vorbehalten. |
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