Danfoss FCM 300 Design guide [de]

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MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Projektierungshandbuch

VLT® HVAC Drive FC 102

1,1-90 kW

www.danfoss.com/drives

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

Inhaltsverzeichnis

1 Lesen des Projektierungshandbuchs

2 Einführung zum VLT® HVAC Drive

2.1 Sicherheit

2.2 CE-Kennzeichnung

2.3 Luftfeuchtigkeit

2.4 Aggressive Umgebungsbedingungen

2.5 Vibrationen und Erschütterungen

2.6 Sicher abgeschaltetes Moment

2.7 Vorteile

2.8 Regelungsstrukturen

2.9 Allgemeine EMV-Aspekte

2.10 Galvanische Trennung (PELV)

2.11 Gefahren durch elektrischen Schlag

2.12 Bremsfunktion

2.13 Extreme Betriebsbedingungen

3 Auswahl

11 11 12 13 14 14 15 22 36 46 51 52 53 54

3.1 Optionen und Zubehör

3.1.1 Einbau von Optionsmodulen in Steckplatz B 58

3.1.2 Universal-E/A-Modul MCB 101 59

3.1.3 Digitaleingänge – Klemme X30/1–4 60

3.1.4 Analoge Spannungseingänge – Klemme X30/10–12 60

3.1.5 Digitalausgänge – Klemme X30/5–7 60

3.1.6 Analogausgänge – Klemme X30/5+8 60

3.1.7 Relais-Option MCB 105 61

3.1.8 24-V-Notstromoption MCB 107 (Option D) 63

3.1.9 Analoge I/O-Option MCB 109 64

3.1.10 PTC-Thermistorkarte MCB 112 65

3.1.11 Sensoreingangsoption MCB 114 67

3.1.11.1 Bestellnummern und gelieferte Teile 68

3.1.11.2 Elektrische und mechanische Daten 68

3.1.11.3 Elektrische Verdrahtung 69

3.1.12 LCP-Einbausatz 69

3.1.13 IP21/IP41-Gehäuseabdeckung 70

3.1.14 Gehäuseabdeckung IP21 70

3.1.15 Ausgangsfilter 72

4 Bestellen

4.1 Bestellformular

73 73

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

4.2 Bestellnummern

5 Mechanische Installation

5.1 Mechanische Installation

5.1.1 Sicherheitstechnische Anforderungen für die Aufstellung 86

5.1.2 Abmessungen 87

5.1.3 Beutel mit Zubehör 89

5.1.4 Aufstellung 90

5.1.5 Montage vor Ort 91

6 Elektrische Installation

6.1 Anschlüsse – Gehäusetypen A, B und C

6.1.1 Anzugsdrehmoment 92

6.1.2 Öffnen von Aussparungen für zusätzliche Kabel 93

6.1.3 Netzanschluss und Erdung 93

6.1.4 Motoranschluss 96

6.1.5 Relaisanschluss 102

6.2 Sicherungen und Trennschalter

86 86

92 92

103

6.2.1 Sicherungen 103

6.2.2 Empfehlungen 104

6.2.3 CE-Konformität 104

6.2.4 Sicherungstabellen 105

6.3 Trennschalter und Schütze

6.4 Zusätzliche Motorinformationen

6.4.1 Motorleitungen 113

6.4.2 Thermischer Motorschutz 114

6.4.3 Parallelschaltung von Motoren 114

6.4.4 Drehrichtung des Motors. 116

6.4.5 Motorisolation 116

6.4.6 Motorlagerströme 117

6.5 Steuerkabel und -klemmen

6.5.1 Zugang zu den Steuerklemmen 117

6.5.2 Steuerkabelführung 118

6.5.3 Steuerklemmen 118

6.5.4 Schalter S201, S202 und S801 119

113 113

117

6.5.5 Elektrische Installation, Steuerklemmen 119

6.5.6 Einfaches Verdrahtungsbeispiel 120

6.5.7 Elektrische Installation, Steuerkabel 121

6.5.8 Relaisausgang 122

6.6 Zusätzliche Anschlüsse

6.6.1 DC-Zwischenkreisanschluss 123

123

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

6.6.2 Zwischenkreiskopplung 123

6.6.3 Installation eines Anschlusskabels für die Bremse 123

6.6.4 Anschließen eines PC an den Frequenzumrichter 123

6.6.5 PC-Software 124

6.6.6 MCT 31 124

6.7 Sicherheit

6.7.1 Hochspannungsprüfung 124

6.7.2 Erdung 124

6.7.3 Schutzerdung 125

6.7.4 ADN-konforme Installation 125

6.8 EMV-gerechte Installation

6.8.1 Elektrische Installation – EMV-Schutzmaßnahmen 125

6.8.2 EMV-gerechte Verkabelung 128

6.8.3 Erdung abgeschirmter Steuerkabel 129

6.8.4 EMV-Schalter 130

6.9 Fehlerstromschutzschalter

6.10 Endgültige Konfiguration und Prüfung

7 Anwendungsbeispiele

7.1 Anwendungsbeispiele

7.1.1 Start/Stopp 132

7.1.2 Puls-Start/Stopp 132

7.1.3 Potenziometer Sollwert 133

124

125

130 130

132 132

7.1.4 Automatische Motoranpassung (AMA) 133

7.1.5 Smart Logic Control 133

7.1.6 Programmieren des Smart Logic Controllers 134

7.1.7 SLC-Anwendungsbeispiel 135

7.1.8 Kaskadenregler 136

7.1.9 Pumpenzuschaltung mit Führungspumpen-Wechsel 137

7.1.10 Systemstatus und Betrieb 138

7.1.11 Schaltbild für Pumpe mit konstanter/variabler Drehzahl 138

7.1.12 Schaltbild für den Führungspumpen-Wechsel 138

7.1.13 Schaltbild für Kaskadenregler 139

7.1.14 Start/Stopp-Bedingungen 140

8 – Installation und Konfiguration

8.1 – Installation und Konfiguration

8.2 Übersicht zum FC-Protokoll

8.3 Netzwerkkonfiguration

8.4 Aufbau der Telegrammblöcke für FC-Protokoll

8.4.1 Inhalt eines Zeichens (Byte) 144

141 141 143 143 144

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

8.4.2 Telegrammaufbau 144

8.4.3 Telegrammlänge (LGE) 144

8.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR) 144

8.4.5 Datensteuerbyte (BCC) 144

8.4.6 Das Datenfeld 145

8.4.7 Das PKE-Feld 146

8.4.8 Parameternummer (PNU) 146

8.4.9 Index (IND) 146

8.4.10 Parameterwert (PWE) 147

8.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte Datentypen 147

8.4.12 Umwandlung 147

8.4.13 Prozesswörter (PCD) 148

8.5 Beispiele

8.5.1 Schreiben eines Parameterwerts 148

8.5.2 Lesen eines Parameterwertes 148

8.6 Übersicht zu Modbus RTU

8.6.1 Voraussetzungen 149

8.6.2 Was der Anwender bereits wissen sollte 149

8.6.3 Übersicht zu Modbus RTU 149

8.6.4 mit Modbus RTU 149

8.7 Netzwerkkonfiguration

8.8 Modbus RTU Aufbau der Telegrammblöcke

8.8.1 mit Modbus RTU 150

8.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau 150

8.8.3 Start-/Stoppfeld 150

8.8.4 Adressfeld 151

8.8.5 Funktionsfeld 151

8.8.6 Datenfeld 151

8.8.7 CRC-Prüffeld 151

148

149

150 150

8.8.8 Adressieren von Einzelregistern 151

8.8.9 Regelung des s 152

8.8.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes 153

8.8.11 Modbus-Ausnahmecodes 153

8.9 Zugriff auf Parameter

8.9.1 Parameterverarbeitung 154

8.9.2 Datenspeicherung 154

8.9.3 IND 154

8.9.4 Textblöcke 154

8.9.5 Umrechnungsfaktor 154

8.9.6 Parameterwerte 154

154

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8.10 Beispiele

8.10.1 Spulenzustand lesen (01 HEX) 154

8.10.2 Einzelne Spule erzwingen/schreiben (05 HEX) 155

8.10.3 Mehrere Spulen erzwingen/schreiben (0F HEX) 156

8.10.4 Halteregister lesen (03 HEX) 156

8.10.5 Voreingestelltes, einzelnes Register (06 HEX) 157

8.10.6 Voreingestellte multiple Register (10 HEX) 157

8.11 Danfoss FC-Steuerprofil

8.11.1 Steuerwort gemäß FC-Profil (8-10 Steuerprofil = FC-Profil) 158

8.11.2 Zustandswort gemäß FC-Profil (ZSW) (8-10 Steuerprofil = FC-Profil) 159

8.11.3 Bus (Drehzahl) Sollwert 160

9 Allgemeine technische Daten und Fehlersuche und -behebung

9.1 Netzversorgungstabellen

9.2 Allgemeine technische Daten

9.3 Wirkungsgrad

9.4 Störgeräusche

9.5 Spitzenspannung am Motor

154

158

161 161 170 175 175 176

9.6 Besondere Betriebsbedingungen

9.6.1 Zweck der Leistungsreduzierung 180

9.6.2 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur 180

9.6.3 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Gehäusetyp A 180

9.6.4 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Gehäusetyp B 181

9.6.5 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Gehäusetyp C 182

9.6.6 Automatische Anpassungen zur Sicherstellung der Leistung 184

9.6.7 Leistungsreduzierung wegen niedrigem Luftdruck 184

9.6.8 Leistungsreduzierung beim Betrieb mit niedriger Drehzahl 185

9.7 Fehlersuche und -behebung

9.7.1 Alarmwörter 190

9.7.2 Warnwörter 191

9.7.3 Erweiterte Zustandswörter 192

Index

180

186

200

Lesen des Projektierungshan... Projektierungshandbuch

1 Lesen des Projektierungshandbuchs

VLT® HVAC Drive

FC 102 Baureihe

Dieses Handbuch beschreibt alle

VLT® HVAC Drive-Frequenzum-

richter mit Software-Version 3.9x.

Die tatsächliche Software-Versions-

nummer:

finden Sie unter 15-43 Software-

version.

Tabelle 1.1 Software-Version

Dieses Handbuch enthält Informationen, die Eigentum von Danfoss sind. Durch die Annahme und Verwendung dieses Handbuchs erklärt sich der Benutzer damit einverstanden, die darin enthaltenen Informationen ausschließlich für Geräte von Danfoss oder solche anderer Hersteller zu verwenden, die ausdrücklich für die Kommunikation mit Danfoss-Geräten über die serielle Kommunikationsverbindung bestimmt sind. Dieses Handbuch ist durch Urheberschutzgesetze Dänemarks und der meisten anderen Länder geschützt.

Danfoss übernimmt keine Gewährleistung dafür, dass die nach den im vorliegenden Handbuch enthaltenen Richtlinien erstellten Softwareprogramme in jedem physischen Umfeld bzw. jeder Hard- oder Softwareumgebung einwandfrei laufen.

Obwohl die im Umfang dieses Handbuchs enthaltene Dokumentation von Danfoss überprüft und überarbeitet wurde, leistet Danfoss in Bezug auf die Dokumentation einschließlich Beschaffenheit, Leistung oder Eignung für einen bestimmten Zweck keine vertragliche oder gesetzliche Gewähr.

Danfoss übernimmt keinerlei Haftung für unmittelbare, mittelbare oder beiläufig entstandene Schäden, Folgeschäden oder sonstige Schäden aufgrund der Nutzung oder Unfähigkeit zur Nutzung der in diesem Handbuch enthaltenen Informationen. Dies gilt auch dann, wenn auf die Möglichkeit solcher Schäden hingewiesen wurde. Danfoss haftet insbesondere nicht für Kosten, einschließlich aber nicht beschränkt auf entgangenen Gewinn oder Umsatz, Verlust oder Beschädigung von Ausrüstung, Verlust von Computerprogrammen, Datenverlust, Kosten für deren Ersatz oder Ansprüche Dritter jeglicher Art.

Danfoss behält sich das Recht vor, jederzeit Überarbeitungen oder inhaltliche Änderungen an dieser Druckschrift ohne Vorankündigung oder eine verbindliche Mitteilungspflicht vorzunehmen.

Das Projektierungshandbuch enthält alle

•

technischen Informationen zum Frequenzumrichter sowie Informationen zur kundenspezifischen Anpassung und Anwendung.

Das Programmierungshandbuch enthält Informa-

•

tionen über die Programmierung und vollständige Parameterbeschreibungen.

Anwendungshinweis, Richtlinie zur Temperaturredu-

•

zierung Das Produkthandbuch für MCT 10 Konfigurations-

•

software ermöglicht Ihnen das Konfigurieren des Frequenzumrichters auf einem Windows™-PC.

Danfoss VLT® Energy Box-Software unter

•

www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions

und wählen Sie dann PC-Software Download

VLT® HVAC Drive BACnet, Produkthandbuch

•

VLT® HVAC Drive Metasys, Produkthandbuch

•

VLT

•

Technische Literatur von Danfoss erhalten Sie in gedruckter Form von Ihrer örtlichen Danfoss-Vertriebsniederlassung.

www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Documentations/Technical+Documentation.htm

HVAC Drive FLN, Produkthandbuch

Lesen des Projektierungshan...

Tabelle 1.2

Projektierungshandbuch

Der Frequenzumrichter erfüllt die Anforderungen des thermischen Gedächtnisses nach UL508C. Weitere Informationen finden Sie unter Kapitel 6.4.2 Thermischer Motorschutz.

Folgende Symbole werden in diesem Dokument verwendet.

WARNUNG

Kennzeichnet eine potenziell gefährliche Situation, die den Tod oder schwere Verletzungen zur Folge haben kann.

VORSICHT

Kennzeichnet eine potenziell gefährliche Situation, die leichte Verletzungen zur Folge haben könnte, Die Kennzeichnung kann ebenfalls als Warnung vor unsicheren Verfahren dienen.

Millisekunden ms Minute min Motion Control Tool MCT Nanofarad nF Newtonmeter Nm Motornennstrom I Motornennfrequenz f Motornennleistung P Motornennspannung U Permanentmagnet-Motor PM Motor Schutzkleinspannung – Protective extra low voltage Leiterplatte PCB Wechselrichter-Nennausgangsstrom I Umdrehungen pro Minute U/min [UPM] Generatorische Klemmen Regen Sekunde s Synchrone Motordrehzahl n Drehmomentgrenze T Volt V Der maximale Ausgangsstrom des Frequenzumrichters. Der vom Frequenzumrichter gelieferte Ausgangsnennstrom.

Tabelle 1.3 Abkürzungen

Definitionen

1.1.1

M,N

PELV

INV

LIM

VLT,MAX

VLT,N

HINWEIS

Weist auf wichtige Informationen hin, darunter Situation, die zu Geräte- oder Sachschäden führen kann.

Wechselstrom AC American Wire Gauge = Amerikanisches Drahtmaß Ampere A Automatische Motoranpassung AMA Stromgrenze I Grad Celsius Gleichstrom DC Abhängig vom Frequenzumrichter D-TYPE Elektromagnetische Verträglichkeit EMV Elektronisches Thermorelais ETR Frequenzumrichter FU Gramm g Hertz Hz Pferdestärke PS Kilohertz kHz Local Control Panel LCP Meter m Millihenry (Induktivität) mH Milliampere mA

AWG

LIM

°C

Frequenzumrichter:

VLT,MAX

Der maximale Ausgangsstrom des Frequenzumrichters.

VLT,N

Der vom Frequenzumrichter gelieferte Ausgangsnennstrom.

VLT, MAX

Die maximale Ausgangsspannung des Frequenzumrichters.

Eingang:

Steuerbefehl

Startet und stoppt den angeschlossenen Motor über das LCP oder die Digitaleingänge. Die Funktionen sind in zwei Gruppen unterteilt. Funktionen in Gruppe 1 haben eine höhere Priorität als Funktionen in Gruppe 2.

Tabelle 1.4 Funktionsgruppen

Gruppe 1 Reset, Motorfreilauf,

Reset und Motorfreilauf, Schnellstopp, DCBremsung, Stopp und „Off“-Taste am LCP.

Gruppe 2 Start, Puls-Start,

Reversierung, Start + Reversierung, Festdrehzahl JOG und Ausgangsfrequenz speichern

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Projektierungshandbuch

Motor:

JOG

Die Motorfrequenz (Festfrequenz „Jog“), wählbar über Digitaleingang oder Bus, wenn die Funktion Festdrehzahl JOG aktiviert ist.

Die Motorfrequenz.

MAX

Die maximale Motorfrequenz.

MIN

Die minimale Motorfrequenz.

M,N

Die Motornennfrequenz (Typenschilddaten).

Der Motorstrom.

M,N

Der Motornennstrom (Typenschilddaten).

M,N

Die Motornenndrehzahl (Typenschilddaten).

M,N

Die Motornennleistung (Typenschilddaten).

M,N

Das Nenndrehmoment (Motor).

Die momentane Spannung des Motors.

M,N

Die Motornennspannung (Typenschilddaten).

Losbrechmoment

Abbildung 1.1 Losbrechmoment

VLT

Der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters ist definiert als das Verhältnis zwischen Leistungsabgabe und Leistungsaufnahme.

Einschaltsperrbefehl

Ein Stoppbefehl, der zur Gruppe 1 der Steuerbefehle gehört – siehe Tabelle 1.4.

Stoppbefehl

Siehe Steuerbefehle.

Sollwerte:

Analogsollwert

Ein Sollwertsignal an den Analogeingängen 53 oder 54 (Spannung oder Strom).

Bussollwert

Ein an die serielle Kommunikationsschnittstelle (FC-Schnittstelle) übertragenes Signal.

Festsollwert

Ein definierter Festsollwert, einstellbar zwischen -100 % und +100 % des Sollwertbereichs. Sie können bis zu 8 Festsollwerte über die Digitaleingänge auswählen.

Pulssollwert

Ein an die Digitaleingänge übertragenes Pulsfrequenzsignal (Klemme 29 oder 33).

Ref

MAX

Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 100 % des Gesamtskalenwerts (in der Regel 10 V, 20 mA) und dem resultierenden Sollwert. Der in 3-03 Maximaler Sollwert eingestellte maximale Sollwert.

Ref

MIN

Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 0 % (normalerweise 0 V, 0 mA, 4 mA) und dem resultierenden Sollwert. Der in 3-02 Minimaler Sollwert eingestellte minimale Sollwert.

Verschiedenes:

Advanced Vector Control Analogeingänge

Die Analogeingänge können verschiedene Funktionen des Frequenzumrichters steuern. Es gibt 2 Arten von Analogeingängen: Stromeingang, 0-20 mA und 4-20 mA Spannungseingang, 0-10 V DC

Analogausgänge

Die Analogausgänge können ein Signal von 0-20 mA, 4-20 mA oder ein Digitalsignal ausgeben.

Automatische Motoranpassung (AMA)

Der AMA-Algorithmus bestimmt die elektrischen Parameter für den angeschlossenen Motor bei Stillstand.

Bremswiderstand

Der Bremswiderstand kann die bei generatorischer Bremsung erzeugte Bremsleistung aufnehmen. Während generatorischer Bremsung erhöht sich die Zwischenkreisspannung. Ein Bremschopper stellt sicher, dass die generatorische Energie an den Bremswiderstand übertragen wird.

Konstantmoment (CT)-Kennlinie

Konstante Drehmomentkennlinie; wird für Schrauben- und Scrollverdichter in der Kältetechnik eingesetzt.

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Digitaleingänge

Die Digitaleingänge können verschiedene Funktionen des Frequenzumrichters steuern.

Digitalausgänge

Der Frequenzumrichter verfügt über zwei programmierbare Ausgänge, die ein 24 V-DC-Signal (max. 40 mA) liefern können.

DSP

Digitaler Signalprozessor.

Relaisausgänge

Der Frequenzumrichter verfügt über 2 programmierbare Relaisausgänge.

ETR

Das elektronische Thermorelais ist eine Berechnung der thermischen Belastung auf Grundlage der aktuellen Belastung und Zeit. Damit lässt sich die Motortemperatur schätzen.

LCP 102

Grafisches LCP Bedienteil (LCP 102)

Initialisierung

Die Initialisierung (14-22 Betriebsart) stellt die Parameter des Frequenzumrichters auf Werkseinstellungen zurück.

Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb

Der Aussetzbetrieb bezieht sich auf eine Abfolge von Arbeitszyklen. Jeder Zyklus besteht aus einem Belastungsund einem Entlastungszeitraum. Der Betrieb kann periodisch oder aperiodisch sein.

LCP

Das LCP ist ein Bedienteil mit kompletter Benutzeroberfläche zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das LCP ist abnehmbar und kann mit Hilfe des Montagebausatzes bis zu 3 m entfernt vom Frequenzumrichter angebracht werden (z. B. in einer Schaltschranktür). Das LCP ist in 2 Ausführungen erhältlich:

Numerisches LCP 101 (NLCP)

Grafisches LCP 102 (GLCP)

lsb

Steht für „Least Significant Bit“, bei binärer Codierung das Bit mit der niedrigsten Wertigkeit.

MCM

Steht für Mille Circular Mil; eine amerikanische Maßeinheit für den Kabelquerschnitt. 1 MCM ≡ 0,5067 mm2.

msb

Steht für „Most Significant Bit“; bei binärer Codierung das Bit mit der höchsten Wertigkeit.

LCP 101

Numerisches LCP Bedienteil (LCP 101)

Projektierungshandbuch

Online-/Offline-Parameter

Änderungen der Online-Parameter werden sofort nach Änderung des Datenwertes aktiviert. Drücken Sie [OK], um die Änderungen der Offline-Parameter zu aktivieren.

PID-Regler

Der PID-Regler sorgt durch Anpassung der Ausgangsfrequenz an wechselnde Lasten für eine konstante Prozessleistung (Drehzahl, Druck, Temperatur usw.).

RCD

Steht für „Residual Current Device"; englische Bezeichnung für Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter).

Parametersatz

Sie können die Parametereinstellungen in 4 Parametersätzen speichern. Sie können zwischen den 4 Parametersätzen wechseln oder einen Satz bearbeiten, während ein anderer Satz gerade aktiv ist.

SFAVM

Steht für Stator Flux oriented Asynchronous Vector Modulation und bezeichnet einen Schaltmodus des Wechselrichters (14-00 Schaltmuster).

Schlupfausgleich

Der Frequenzumrichter gleicht den belastungsabhängigen Motorschlupf aus, indem er unter Berücksichtigung des Motorersatzschaltbildes und der gemessenen Motorbelastung die Ausgangsfrequenz anpasst (nahezu konstante Drehzahl).

Smart Logic Control (SLC)

SLC ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen, die der Frequenzumrichter ausführt, wenn die SLC die zugehörigen benutzerdefinierten Ereignisse als TRUE (WAHR) auswertet.

Thermistor

Ein temperaturabhängiger Widerstand, mit dem die Temperatur des Frequenzumrichters oder des Motors überwacht wird.

Abschaltung

Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, z. B. bei einer Übertemperatur des Frequenzumrichters oder wenn der Frequenzumrichter den Motor, Prozess oder Mechanismus schützt. Der Neustart wird verzögert, bis die Fehlerursache behoben wurde und der Alarmzustand über die [Reset]Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige Programmierung). Sie dürfen Abschaltung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.

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Projektierungshandbuch

Abschaltblockierung

Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, in denen der Frequenzumrichter aus Sicherheitsgründen abschaltet und ein manueller Eingriff erforderlich ist, z. B. bei einem Kurzschluss am Ausgang des Frequenzumrichters. Sie können eine Abschaltblockierung nur durch Unterbrechen der Netzversorgung, Beheben der Fehlerursache und erneuten Anschluss des Frequenzumrichters aufheben. Der Neustart wird verzögert, bis der Fehlerzustand über die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige Programmierung). Die Abschaltblockierung darf nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwendet werden.

VT-Kennlinie

Variable Drehmomentkennlinie; typisch bei Anwendungen mit quadratischem Lastmomentverlauf über den Drehzahlbereich, z. B. Kreiselpumpen und Lüfter.

plus

VVC

Im Vergleich zur herkömmlichen U/f-Steuerung bietet die Spannungsvektorsteuerung (VVC

plus

) eine verbesserte Dynamik und Stabilität der Motordrehzahl in Bezug auf Änderungen des Last-Drehmoments.

60 ° AVM

Steht für 60° Asynchronous Vector Modulation (Asynchrone Vektormodulation) und bezeichnet einen Schaltmodus des Wechselrichters (14-00 Schaltmuster).

Leistungsfaktor

1.1.2

Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis zwischen I1 und I

3 × U ×

1 ×

COS

Leistungs- faktor

3 × U ×

EFF

RMS

Der Leistungsfaktor einer 3-Phasen-Regelung ist definiert als:

cos

ϕ1

cos

EFF

ϕ1 =1

EFF

Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequenzumrichter die Netzversorgung belastet. Je niedriger der Leistungsfaktor, desto höher der I

RMS

bei

gleicher kW-Leistung.

EFF

+ . . +

Darüber hinaus weist ein hoher Leistungsfaktor darauf hin, dass der Oberwellenstrom sehr niedrig ist. Die im Frequenzumrichter eingebauten DC-Spulen erzeugen einen hohen Leistungsfaktor. Dadurch wird die Netzbelastung reduziert.

Einführung zum VLT® HVAC Dr... Projektierungshandbuch

Einführung zum VLT® HVAC Drive

2.1 Sicherheit

2.1.1 Sicherheitshinweis

WARNUNG

Der Frequenzumrichter steht bei Netzanschluss unter lebensgefährlicher Spannung. Unsachgemäße Installation des Motors, des Frequenzumrichters oder des Feldbus kann Schäden am Gerät sowie schwere Personenschäden oder sogar tödliche Verletzungen verursachen. Daher müssen Sie die Anleitungen in diesem Handbuch sowie nationale und lokale Sicherheitsvorschriften befolgen.

Sicherheitsvorschriften

1. Trennen Sie den Frequenzumrichter bei Reparaturarbeiten vom Netz. Stellen Sie sicher, dass die Netzversorgung unterbrochen wurde und die erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie die Motor- und Netzstecker ziehen.

2. Die Taste [Stop/Reset] am LCP des Frequenzumrichters trennt das System nicht von der Stromversorgung und kann daher nicht als Sicherheitsschalter verwendet werden.

3. Achten Sie auf korrekte Schutzerdung. Außerdem muss der Benutzer gemäß den geltenden nationalen und lokalen Bestimmungen vor der Versorgungsspannung geschützt werden. Entsprechend müssen Sie den Motor vor Überlast schützen.

4. Die Erdableitströme überschreiten 3,5 mA.

5. Der Schutz vor Motorüberlastung wird durch 1-90 Thermischer Motorschutz eingestellt. Wird diese Funktion gewünscht, setzen Sie 1-90 Thermischer Motorschutz auf den Datenwert [ETR-Abschaltung] (Werkseinstellung) oder auf den Datenwert [ETR-Warnung]. Achtung: Der Frequenzumrichter initialisiert die Funktion beim 1,16-Fachen des Motornennstroms und der Motornennfrequenz. Für den nordamerikanischen Markt: Die ETR-Funktionen bieten einen Motorüberlastungsschutz der Klasse 20 gemäß NEC.

Installation in großen Höhenlagen

380-500 V, Gehäusetypen A, B und C: Bei Höhenlagen von mehr als 2 km über NN ziehen Sie bitte Danfoss bezüglich PELV (Schutzkleinspannung) zurate. 525-690 V: Bei Höhenlagen von mehr als 2 km über NN ziehen Sie bitte Danfoss bezüglich PELV (Schutzkleinspannung) zurate.

Warnung vor unerwartetem Anlauf

2 2

6. Sie dürfen die Stecker für die Motor- und Netzversorgung nicht entfernen, während der Frequenzumrichter an die Netzspannung angeschlossen ist. Stellen Sie sicher, dass die Netzversorgung unterbrochen wurde und die erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie die Motor- und Netzstecker ziehen.

7. Beachten Sie, dass der Frequenzumrichter außer L1, L2 und L3 noch weitere Spannungseingänge hat, wenn eine DC-Zwischenkreiskopplung und eine externe 24 V DC-Versorgung installiert sind. Stellen Sie bei Reparaturarbeiten sicher, dass die Netzversorgung unterbrochen und die erforderliche Zeit verstrichen ist, bevor Sie die Motor- und Netzstecker abziehen.

VORSICHT

WARNUNG

1. Der Motor kann mit einem digitalen Befehl, einem Bus-Befehl, einem Sollwert oder „OrtStopp“ angehalten werden, obwohl der Frequenzumrichter weiter unter Netzspannung steht. Ist ein unerwarteter Anlauf des Motors gemäß den Bestimmungen zur Personensicherheit jedoch unzulässig, so sind die oben genannten Stoppfunktionen nicht ausreichend.

2. Während der Änderung von Parametern kann der Motor starten. Daher muss stets die [Reset]Taste aktiviert sein. (Je nachdem, welche Daten geändert werden können.)

3. Ein gestoppter Motor kann anlaufen, wenn ein Fehler in der Elektronik des Frequenzumrichters, eine temporäre Überlast, ein Ausfall der Netzversorgung oder eine Unterbrechung der Motorverbindung auftritt.

Einführung zum VLT® HVAC Dr...

WARNUNG

Das Berühren spannungsführender Teile – auch nach der

Trennung vom Netz – ist lebensgefährlich.

Achten Sie außerdem darauf, dass andere Spannungseingänge, wie z. B. externe 24 V DC, Zwischenkreiskopplung (Zusammenschalten eines DCZwischenkreises) sowie der Motoranschluss beim kinetischen Speicher ausgeschaltet sind. Weitere Sicherheitsrichtlinien sind im Produkthandbuch zu finden.

2.1.2 Vorsicht

WARNUNG

Die Zwischenkreiskondensatoren des s können auch nach der Trennung von der Spannungsversorgung geladen bleiben. Zur Vermeidung von Stromschlag trennen Sie den vor allen Wartungsarbeiten vom Netz. Warten Sie mindestens wie folgt, bevor Sie Wartungsarbeiten am Frequenzumrichter durchführen:

Spannung [V] Min. Wartezeit (in Minuten)

4 15

200-240 1,1-3,7 kW 5,5-45 kW 380-480 1,1-7,5 kW 11-90 kW 525-600 1,1-7,5 kW 11-90 kW 525-690 11-90 kW Beachten Sie, dass im Zwischenkreis auch dann Hochspannung vorhanden sein kann, wenn die LED erloschen sind.

Tabelle 2.1 Entladungszeit

Entsorgungsanweisungen

2.1.3

Elektrische Geräte und Komponenten dürfen nicht zusammen mit normalem Hausabfall entsorgt werden. Sie müssen separat mit Elektro- und Elektronik-Altgeräten gemäß den lokalen Bestimmungen und den aktuell gültigen Gesetzen gesammelt werden.

Tabelle 2.2

Projektierungshandbuch

2.2

2.2.1 CE-Konformität und -Kennzeichnung

Was ist unter der CE-Konformität und -Kennzeichnung zu verstehen?

Sinn und Zweck des CE-Zeichens ist ein Abbau von technischen Handelsbarrieren innerhalb der EFTA und der EU. Die EU hat das CE-Zeichen als einfache Kennzeichnung für die Übereinstimmung eines Produkts mit den entsprechenden EU-Richtlinien eingeführt. Über die technischen Daten oder die Qualität eines Produkts sagt die CE-Kennzeichnung nichts aus. Frequenzumrichter fallen unter 3 EU-Richtlinien:

Die Maschinenrichtlinie (2006/42/EG)

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion fallen nun unter die Maschinenrichtlinie. Danfoss nimmt die CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie vor und liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung. Frequenzumrichter ohne Sicherheitsfunktion fallen nicht unter die Maschinenrichtlinie. Wird ein Frequenzumrichter jedoch für den Einsatz in einer Maschine geliefert, so stellt Danfoss Informationen zu Sicherheitsaspekten des Frequenzumrichters zur Verfügung.

Die Niederspannungsrichtlinie (2006/95/EG)

Frequenzumrichter müssen seit dem 1. Januar 1997 in Übereinstimmung mit der Niederspannungsrichtlinie die CE-Kennzeichnung tragen. Die Richtlinie gilt für alle elektrischen Betriebsmittel, Bauteile und Geräte im Spannungsbereich 50-1000 V AC und 75-1500 V DC. Danfoss nimmt die CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie vor und liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung.

Die EMV-Richtlinie (2004/108/EG)

EMV ist die Abkürzung für elektromagnetische Verträglichkeit. Elektromagnetische Verträglichkeit bedeutet, dass die gegenseitigen elektronischen Störungen zwischen verschiedenen Bauteilen bzw. Geräten so gering sind, dass sie die Funktion der Geräte nicht beeinflussen. Die EMV-Richtlinie trat am 1. Januar 1996 in Kraft. Danfoss nimmt die CE-Kennzeichnung gemäß der Richtlinie vor und liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung. Wie eine EMV-gerechte Installation auszuführen ist, wird in diesem Projektierungshandbuch erklärt. Danfoss gibt außerdem die Normen an, denen unsere diversen Produkte entsprechen. Danfoss bietet die in den technischen Daten angegebenen Filter und weitere Unterstützung zum Erzielen einer optimalen EMV-Sicherheit an.

CE-Kennzeichnung

Meistens werden Frequenzumrichter von Fachleuten als komplexes Bauteil eingesetzt, das Teil eines größeren Geräts oder Systems oder einer größeren Anlage ist. Es ist zu beachten, dass die Verantwortung für die endgültigen EMV-Eigenschaften des Geräts, der Anlage oder der Installation beim Installateur liegt.

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2.2.2 Was unter die Richtlinien fällt

Der in der EU geltende „Leitfaden zur Anwendung der Richtlinie 2004/108/EG des Rates“ nennt für den Einsatz von Frequenzumrichtern 3 typische Situationen.

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

2. Der Frequenzumrichter wird als Teil eines Systems verkauft. Er wird als Komplettsystem vermarktet, z. B. eine Klimaanlage. Das gesamte System muss gemäß der EMV-Richtlinie CE-gekennzeichnet sein. Dies kann der Hersteller durch Überprüfung der EMV-Eigenschaften des Systems gewährleisten. Die Bauteile des Systems müssen gemäß EMV-Richtlinie CE-gekennzeichnet sein.

3. 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 Heizungs- oder Lüftungsanlage handeln. Der Frequenzumrichter muss gemäß der EMVRichtlinie CE-gekennzeichnet sein. Die fertige Anlage bedarf keiner CE-Kennzeichnung. Die Anlage muss jedoch den wesentlichen Anforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen. Dies kann der Anlagenbauer durch den Einsatz von Geräten und Systemen, die eine CE-Kennzeichnung gemäß der EMV-Richtlinie besitzen, als gegeben annehmen.

Danfoss Frequenzumrichter und CE-

2.2.3 Kennzeichnung

Danfoss versieht die Frequenzumrichter mit einem CEZeichen gemäß der Niederspannungsrichtlinie. Dadurch garantiert Danfoss, dass der Frequenzumrichter bei korrekter Installation der Niederspannungsrichtlinie entspricht. Zur Bestätigung, dass unsere CE-Kennzeichnung der Niederspannungsrichtlinie entspricht, stellt Danfoss eine Konformitätserklärung aus.

Das CE-Zeichen gilt auch für die EMV-Richtlinie, unter der Voraussetzung, dass die Hinweise in diesem Handbuch zur EMV-gerechten Installation und Filterung beachtet werden. Auf dieser Grundlage wird eine Konformitätserklärung gemäß EMV-Richtlinie ausgestellt.

Dieses Projektierungshandbuch bietet detaillierte Anweisungen für eine EMV-gerechte Installation. Außerdem gibt Danfoss die Normen an, denen die verschiedenen Produkte entsprechen.

Danfoss bietet gerne weitere Unterstützung, damit optimale EMV-Ergebnisse erzielt werden können.

Übereinstimmung mit EMV-Richtlinie

2.2.4 2004/108/EG

Wie vorstehend erläutert wird der Frequenzumrichter meistens von Fachleuten als komplexes Bauteil eingesetzt, das Teil eines größeren Geräts, Systems bzw. einer Anlage ist. Beachten Sie, dass der Installierende die Verantwortung für die endgültigen EMV-Eigenschaften des Geräts, Systems oder der Installation trägt. Als Hilfe für den Installateur hat Danfoss EMV-Installationsrichtlinien für das Power-DriveSystem erstellt. Die für Power-Drive-Systeme angegebenen Standards und Prüfniveaus werden unter der Voraussetzung eingehalten, dass die Hinweise zur EMV-gerechten Installation befolgt wurden (siehe ).

2 2

2.3

Sinn und Zweck des CE-Zeichens ist die Erleichterung des Handelsverkehrs innerhalb der EU und EFTA.

Allerdings kann das CE-Zeichen viele verschiedene technische Daten abdecken. Sie müssen also prüfen, was durch ein bestimmtes CE-Zeichen tatsächlich gedeckt ist.

Die gedeckten Spezifikationen können sehr unterschiedlich sein, und ein CE-Zeichen kann einem Installateur auch durchaus ein falsches Sicherheitsgefühl vermitteln, wenn ein Frequenzumrichter als Bauteil eines Systems oder Geräts eingesetzt wird.

Luftfeuchtigkeit

Der Frequenzumrichter ist so konstruiert, dass er der Norm IEC/EN 60068-2-3, EN 50178 Pkt. 9.4.2.2 bei 50 °C entspricht.

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Projektierungshandbuch

2.4 Aggressive Umgebungsbedingungen

Ein Frequenzumrichter enthält zahlreiche mechanische und

elektronische Bauteile. Alle reagieren mehr oder weniger empfindlich auf Umwelteinflüsse.

VORSICHT

Installieren Sie den Frequenzumrichter nicht in Umgebungen, deren Atmosphäre Flüssigkeiten, Partikel oder Gase enthält, die die elektronischen Bauteile beeinflussen oder beschädigen können. Werden in solchen Fällen nicht die erforderlichen Schutzmaßnahmen getroffen, so verkürzt sich die Lebensdauer des Frequenzumrichters und es erhöht sich das Risiko von Ausfällen.

Schutzart gemäß IEC 60529

Sie dürfen die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ nur in einem Schaltschrank mit Schutzart IP54 oder höher (oder vergleichbar) installieren und betreiben. Dies soll Querschlüsse und Kurzschlüsse zwischen Klemmen, Anschlüssen, Strombahnen und sicherheitsbezogenen Schaltungen durch Fremdobjekte vermeiden.

Flüssigkeiten können sich schwebend in der Luft befinden und im Frequenzumrichter kondensieren. Dadurch können Bauteile und Metallteile korrodieren. Dampf, Öl und Salzwasser können ebenfalls zur Korrosion von Bauteilen und Metallteilen führen. Für solche Umgebungen empfehlen sich Geräte gemäß Schutzart IP54/55. Als zusätzlicher Schutz können Sie als Option ebenfalls eine Beschichtung der Platinen bestellen.

Schwebende Partikel, wie z. B. Staub, können zu mechanisch, elektrisch oder thermisch bedingten Ausfällen des Frequenzumrichters führen. Eine Staubschicht um den Ventilator des Frequenzumrichters ist ein typisches Anzeichen für einen hohen Grad an Partikeln in der Luft. In sehr staubiger Umgebung sind Geräte gemäß Schutzart IP54/55 oder ein zusätzliches Schutzgehäuse für IP00/IP20Geräte zu empfehlen.

In Umgebungen mit hohen Temperaturen und viel Feuchtigkeit lösen korrosionsfördernde Gase, z. B. Schwefel, Stickstoff und Chlorgemische, chemische Prozesse aus, die sich auf die Bauteile des Frequenzumrichters auswirken.

Derartige chemischen Reaktionen können die elektronischen Bauteile sehr schnell in Mitleidenschaft ziehen und zerstören. In solchen Umgebungen empfiehlt es sich, die Geräte in einen extern belüfteten Schaltschrank einzubauen, sodass die aggressiven Gase vom Frequenzumrichter ferngehalten werden. Als zusätzlichen Schutz in solchen Bereichen können Sie als Option eine bessere Beschichtung der Platinen bestellen.

HINWEIS

Die Aufstellung eines Frequenzumrichters in aggressiven Umgebungsbedingungen verkürzt die Lebensdauer des Geräts erheblich und erhöht das Risiko von Ausfällen.

Vor der Installation des Frequenzumrichters muss die Umgebungsluft auf Flüssigkeiten, Stäube und Gase geprüft werden. Dies kann z. B. geschehen, indem man in der jeweiligen Umgebung bereits vorhandene Installationen näher in Augenschein nimmt. Typische Anzeichen für über die Luft übertragene Flüssigkeiten sind an Metallteilen haftendes Wasser oder Öl oder Korrosionsbildung an Metallteilen.

Übermäßige Mengen Staub finden sich häufig an Schaltschränken und vorhandenen elektrischen Installationen. Ein Anzeichen für aggressive Schwebegase sind Schwarzverfärbungen von Kupferstäben und Kabelenden bei vorhandenen Installationen.

Bauformen D und E haben eine Kühlkanaloption aus Edelstahl, um zusätzlichen Schutz unter aggressiven Umgebungsbedingungen zu bieten. Jedoch müssen Sie weiterhin für eine ausreichende Belüftung der Innenbauteile des Frequenzumrichters sorgen. Fragen Sie Danfoss nach weiteren Informationen.

2.5

Vibrationen und Erschütterungen

Der Frequenzumrichter wurde Prüfverfahren gemäß den folgenden Normen unterzogen:

IEC/EN 60068-2-6: Schwingung (sinusförmig) -

•

1970 IEC/EN 60068-2-64: Schwingung, Breitband-

•

rauschen (digital geregelt)

Der Frequenzumrichter entspricht den Anforderungen für Geräte zur Wandmontage, sowie bei Montage an Maschinengestellen oder in Schaltschränken.

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2.6 Sicher abgeschaltetes Moment

Der FC 102 ist für Installationen mit der Sicherheitsfunktion Sicher abgeschaltetes Moment (wie definiert durch EN IEC 61800-5-21) oder Stoppkategorie 0 (wie definiert in EN 60204-12) geeignet.). Vor der Integration und Nutzung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ des Frequenzumrichters in einer Anlage muss eine gründliche Risikoanalyse der Anlage erfolgen, um zu ermitteln, ob die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ und die Sicherheitsstufen des Frequenzumrichters angemessen und ausreichend sind. Die Funktion ist für folgende Anforderungen ausgelegt und als dafür geeignet zugelassen:

Kategorie 3 in EN ISO 13849-1

•

Performance Level „d“ in ISO EN 13849-1:2008

•

SIL 2-Eignung in IEC 61508 und EN 61800-5-2

•

SILCL 2 in EN 62061

•

1) Nähere Angaben zur Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment (STO)“ finden Sie in EN IEC 61800-5-2.

2) Nähere Angaben zur Stoppkategorie 0 und 1 finden Sie in EN IEC 60204-1.

Aktivierung und Deaktivierung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“

Die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ (STO) wird durch das Wegschalten der Spannung an Klemme 37 des sicheren Umrichters aktiviert. Durch Anschließen des sicheren Umrichters an externe Sicherheitsvorrichtungen, die wiederum eine sichere Verzögerung bieten, kann in der Installation auch Stoppkategorie 1 für sicher abgeschaltetes Moment erzielt werden. Die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ des FC 102 kann für asynchrone und synchrone Motoren sowie Permanentmagnet-Motoren benutzt werden. Siehe Beispiele in Kapitel 2.6.1 Klemme 37 Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“.

WARNUNG

Nach Installation der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment (STO)“ muss eine Inbetriebnahmeprüfung gemäß Abschnitt Inbetriebnahme des sicher abgeschalteten Moments (STO) durchgeführt werden. Eine bestandene Inbetriebnahmeprüfung ist nach der ersten Installation und nach jeder Änderung der Sicherheitsinstallation Pflicht.

Technische Daten der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“

Für die verschiedenen Sicherheitsstufen gelten folgende Werte:

Reaktionszeit für Klemme 37

Maximale Reaktionszeit: 20 ms

Reaktionszeit = Verzögerung zwischen Abschaltung des STO-Eingangs und Abschalten der Ausgangsbrücke.

Daten für EN ISO 13849-1

Performance Level „d“

•

Mittlere Zeit bis zu einem gefährlichen Ausfall

•

(MTTFd): 14000 Jahre DC (Diagnosedeckungsgrad): 90 %

•

Kategorie 3

•

Lebensdauer 20 Jahre

•

Daten für EN IEC 62061, EN IEC 61508, EN IEC 61800-5-2

SIL 2-Eignung, SILCL 2:

•

PFH (Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen

•

Ausfalls pro Stunde) = 1E-10/h SFF (Safe Failure Fraction) > 99 %

•

HFT (Hardwarefehlertoleranz) = 0 (1001-

•

Architektur) Lebensdauer 20 Jahre

•

Daten für EN IEC 61508 (Low Demand)

PFDavg bei einjähriger Abnahmeprüfung: 1E-10

•

PFDavg bei dreijähriger Abnahmeprüfung: 1E-10

•

PFDavg bei fünfjähriger Abnahmeprüfung: 1E-10

•

Eine Wartung der STO-Funktionalität ist nicht notwendig. Ergreifen Sie Sicherheitsmaßnahmen, z. B. dass nur

Fachpersonal geschlossene Schaltschränke öffnen und in ihnen installieren darf.

SISTEMA-Daten

Daten zur funktionalen Sicherheit stehen von Danfoss über eine Datenbibliothek zur Verwendung mit der Berechnungssoftware SISTEMA vom IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) und Daten zur manuellen Berechnung zur Verfügung. Die Bibliothek wird ständig vervollständigt und erweitert.

Abkürzung

Kat. EN ISO

FIT Failure In Time (Ausfallrate:): 1E-9

HFT IEC 61508 Hardwarefehlertoleranz: HFT = n

MTTFd EN ISO

Verweis Beschreibung

Sicherheitskategorie, Stufe „B, 1-4“

13849-1

Stunden

bedeutet, dass n+1 Fehler zu einem Verlust der Sicherheitsfunktion führen können Mean Time To Failure - dangerous

13849-1

(Mittlere Zeit bis zu einem gefährlichen Ausfall). Einheit: Jahre

2 2

Einführung zum VLT® HVAC Dr...

Projektierungshandbuch

Abkürzung

PFH IEC 61508 Probability of Dangerous Failures per

PFD IEC 61508 Mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit bei

PL EN ISO

SFF IEC 61508 Safe Failure Fraction [%] ; Anteil der

SIL IEC 61508 Safety Integrity Level STO EN

SS1 EN

Tabelle 2.3 Auf die funktionale Sicherheit bezogene Abkürzungen

2.6.1

Der FC 102 ist mit der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ über Steuerklemme 37 verfügbar. „Sicher abgeschaltetes Moment“ schaltet die Steuerspannung der Leistungshalbleiter in der Ausgangsstufe des Frequenzumrichters ab. Dies verhindert die Erzeugung der Spannung, die der Motor zum Drehen benötigt. Ist „sicher abgeschaltetes Moment“ (Klemme 37) aktiviert, gibt der Frequenzumrichter einen Alarm aus, schaltet ab und lässt den Motor im Freilauf zum Stillstand kommen. Zum Wiederanlauf müssen Sie den Frequenzumrichter manuell neu starten. Die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ dient zum Stoppen des Frequenzumrichters im Notfall. Verwenden Sie im normalen Betrieb, bei dem Sie kein sicher abgeschaltetes Moment benötigen, stattdessen die normale Stoppfunktion des Frequenzumrichters. Wenn der automatische Wiederanlauf zum Einsatz kommt, muss die Anlage die Anforderungen nach ISO 12100-2 Absatz 5.3.2.5 erfüllen.

Verweis Beschreibung

Hour (Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde). Dieser Wert ist zu berücksichtigen, wenn die Sicherheitsvorrichtung mit hohem Anforderungsgrad (mehr als einmal pro Jahr) oder mit kontinuierlicher Anforderungsrate betrieben wird, wobei die Anforderung an das sicherheitsbezogene System mehr als einmal pro Jahr erfolgt.

Anforderung, für Betrieb mit niedriger Anforderungsrate verwendeter Wert. Kenngröße für die Zuverlässigkeit von

13849-1

61800-5-2

sicherheitsbezogenen Funktionen von Steuerungssystemen unter vorhersehbaren Bedingungen. Stufen a-e.

sicheren Fehler und erkannten gefährlichen Fehler einer Sicherheitsfunktion oder eines Untersystems im Verhältnis zu allen möglichen Fehlern.

Sicher abgeschaltetes Moment

Sicherer Stopp 1

Klemme 37 Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“

Haftungsbedingungen

Der Anwender ist dafür verantwortlich, sicherzustellen, dass Personal, das die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ installiert und bedient:

die Sicherheitsvorschriften im Hinblick auf

•

Arbeitsschutz und Unfallverhütung kennt. die allgemeinen und Sicherheitsrichtlinien in der

•

vorliegenden Beschreibung sowie der erweiterten Beschreibung im Projektierungshandbuch versteht.

gute Kenntnisse über die allgemeinen und Sicher-

•

heitsnormen der jeweiligen Anwendung besitzt.

Normen

Zur Verwendung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ an Klemme 37 muss der Anwender alle Sicherheitsbestimmungen in einschlägigen Gesetzen, Vorschriften und Richtlinien erfüllen. Die optionale Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ erfüllt die folgenden Normen:

IEC 60204-1: 2005 Kategorie 0 – unkontrollierter Stopp

IEC 61508: 1998 SIL2 IEC 61800-5-2: 2007 – Funktionale Sicherheit

(Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment (STO)“) IEC 62061: 2005 SIL CL2 ISO 13849-1: 2006 Kategorie 3 PL d ISO 14118: 2000 (EN 1037) – Vermeidung von

unerwartetem Anlauf

Die Informationen und Anweisungen des Produk- thandbuchs reichen zur sicheren und einwandfreien Verwendung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ nicht aus. Betreiber müssen die zugehörigen Informationen und Anweisungen des jeweiligen Projektierungshandbuchs befolgen.

Schutzmaßnahmen

Nur qualifiziertes Personal darf sicherheitstech-

•

nische Systeme installieren und in Betrieb nehmen.

Installieren Sie den Frequenzumrichter in einem

•

Schaltschrank mit Schutzart IP54 oder einer vergleichbaren Umgebung. Bei speziellen Anwendungen kann eine höhere Schutzart erforderlich sein.

Schützen Sie das Kabel zwischen Klemme 37 und

•

der externen Sicherheitsvorrichtung gemäß ISO 13849-2 Tabelle D.4 gegen Kurzschluss.

Falls externe Kräfte auf die Motorachse wirken (z.

•

B. hängende Lasten), sind zur Vermeidung von Gefahren zusätzliche Maßnahmen (z. B. eine sichere Haltebremse) erforderlich.

12/13

130BA874.10

130BB967.10

Einführung zum VLT® HVAC Dr...

Projektierungshandbuch

Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ installieren und einrichten

WARNUNG

FUNKTION „SICHER ABGESCHALTETES MOMENT“

Die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ trennt NICHT die Netzspannung zum Frequenzumrichter oder zu Zusatzstromkreisen. Führen Sie Arbeiten an elektrischen Teilen des Frequenzumrichters oder des Motors nur nach Abschaltung der Netzspannung durch. Halten Sie zudem zunächst die unter Sicherheit in diesem Handbuch angegebene Wartezeit ein. Eine Nichtbeachtung dieser Vorgaben kann zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen.

Danfoss empfiehlt, den Frequenzumrichter nicht

•

über die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ zu stoppen. Stoppen Sie einen laufenden Frequenzumrichter mit Hilfe dieser Funktion, schaltet der Motor ab und stoppt über Freilauf. Wenn dies nicht zulässig ist, z. B. weil hierdurch eine Gefährdung besteht, müssen Sie den Frequenzumrichter und alle angeschlossenen Maschinen vor Verwendung dieser Funktion über den entsprechenden Stoppmodus anhalten. Je nach Anwendung kann eine mechanische Bremse erforderlich sein.

Bei einem Ausfall mehrerer IGBT-Leistungshalb-

•

leiter bei Frequenzumrichtern für Synchron- und Permanentmagnet-Motoren: Trotz der Aktivierung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ kann das Frequenzumrichtersystem ein Ausrichtmoment erzeugen, das die Motorwelle um maximal 180/p-Grad dreht. p steht hierbei für die Polpaarzahl.

Diese Funktion eignet sich allein für mechanische

•

Arbeiten am Frequenzumrichtersystem oder an den betroffenen Bereichen einer Maschine. Dadurch entsteht keine elektrische Sicherheit. Sie dürfen diese Funktion nicht als Steuerung zum Starten und/oder Stoppen des Frequenzumrichters verwenden.

Die folgenden Anforderungen müssen für eine sichere Installation des Frequenzumrichters erfüllt sein:

1. Entfernen Sie die Drahtbrücke zwischen den Steuerklemmen 37 und 12 oder 13. Ein Durchschneiden oder Brechen der Drahtbrücke reicht zur Vermeidung von Kurzschlüssen nicht aus. (Siehe Drahtbrücke in Abbildung 2.1.)

2. Schließen Sie ein externes Sicherheitsüberwachungsrelais über eine stromlos geöffnete Sicherheitsfunktion an Klemme 37 (Sicher abgeschaltetes Moment) und entweder Klemme 12 oder 13 (24 V DC) an. (Beachten Sie hierbei genau die Anleitung der Sicherheitsvorrichtung.) Das Sicherheitsrelais muss Kategorie 3/PL „d“ (ISO 13849-1) oder SIL 2 (EN 62061) erfüllen.

Abbildung 2.1 Drahtbrücke zwischen Klemme 12/13 (24 V) und 37

Abbildung 2.2 Installation zum Erreichen einer Stoppkategorie 0 (EN 60204-1) mit Sicherheitskat. 3/PL „d“ (ISO 13849-1) oder SIL 2 (EN 62061).

1 Sicherheitsrelais (Kat. 3, PL d oder SIL2) 2 Not-Aus-Taster 3 Reset-Taste 4 Gegen Kurzschluss geschütztes Kabel (wenn nicht im IP54-

Gehäuse installiert)

Tabelle 2.4 Legende zu Abbildung 2.2

2 2

130BB968.10

18 37

130BB969.10

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Inbetriebnahmeprüfung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“

Führen Sie nach der Installation und vor erstmaligem

Betrieb eine Inbetriebnahmeprüfung der Anlage oder der Anwendung, die vom sicher abgeschalteten Moment Gebrauch macht, durch. Wiederholen Sie diese Prüfung nach jeder Änderung der Anlage oder Anwendung.

Beispiel mit sicherer Abschaltung des Motormoments

Ein Sicherheitsrelais wertet die Signale des Not-Aus-Tasters aus und löst die sichere Abschaltung des Motormoments am Frequenzumrichter bei Betätigung des Not-Aus-Tasters aus (siehe Abbildung 2.3). Diese Sicherheitsfunktion entspricht einem Stopp der Kategorie 0 (unkontrollierter Stopp) gemäß IEC 60204-1. Wird die Funktion während des Betriebs ausgelöst, läuft der Motor unkontrolliert aus. Die Netzspannung zum Motor wird sicher abgeschaltet, sodass keine weitere Bewegung möglich ist. Eine Anlage muss im Stillstand nicht überwacht werden. Wenn eine externe Kraft auf die Anlage wirken kann, sorgen Sie für zusätzliche Maßnahmen, um potenzielle Bewegung zu verhindern (z. B. mechanische Bremsen).

HINWEIS

Bei allen Anwendung mit der Funktion „sicher abgeschaltetes Moment“ ist es wichtig, dass ein

Beispiel mit Anwendung der Kategorie 4/PL e

Wenn die Auslegung des Sicherheitssteuersystems 2 Kanäle für die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ erfordert, um Kategorie 4/PL e zu erreichen, realisieren Sie einen Kanal über die Klemme für „sicher abgeschaltetes Moment“ Klemme 37 (STO) und den anderen durch ein Schütz. Das Schütz können Sie entweder in den Eingangs- oder Ausgangsstromkreisen des Frequenzumrichters anschließen und über das Sicherheitsrelais steuern (siehe Abbildung 2.5). Sie müssen das Schütz durch einen hilfsgeführten Kontakt überwachen lassen und an den Quittiereingang des Sicherheitsrelais anschließen.

Parallelschaltung des Eingangs „sicher abgeschaltetes Moment“ mit einem Sicherheitsrelais

Sie können die Eingänge für „sicher abgeschaltetes Moment“ Klemme 37 (STO) direkt verbinden, wenn mehrere Frequenzumrichter an der gleichen Steuerleitung über ein Sicherheitsrelais gesteuert werden müssen (siehe Abbildung 2.6). Verbinden von Eingängen erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Störung in unsicherer Richtung, da bei einem Defekt in einem Frequenzumrichter alle Frequenzumrichter aktiviert werden können. Die Wahrscheinlichkeit einer Störung für Klemme 37 ist so gering, dass die resultierende Wahrscheinlichkeit weiterhin die Anforderungen für SIL2 erfüllt.

Kurzschluss in der Verdrahtung zu Klemme 37 ausgeschlossen werden kann. Dies kann wie in EN ISO 13849-2 D4 beschrieben durch Verwendung von Schutzverdrahtung (abgeschirmt oder abgetrennt) erfolgen.

Beispiel mit SS1

SS1 entspricht einem kontrollierten Stopp, Stoppkategorie 1 gemäß IEC 60204-1 (siehe Abbildung 2.4). Bei Aktivierung der Sicherheitsfunktion führt der Frequenzumrichter einen normalen kontrollierten Stopp aus. Diesen können Sie über Klemme 27 aktivieren. Nach Ablauf der sicheren Verzögerungszeit am externen Sicherheitsmodul wird die sichere

Abbildung 2.3 Beispiel für sicher abgeschaltetes Moment

Abschaltung des Motormoments ausgelöst und Klemme 37 wird deaktiviert. Die Rampe ab wird wie im Frequenzumrichter konfiguriert durchgeführt. Ist der Frequenzumrichter nach der sicheren Verzögerungszeit nicht gestoppt, lässt die Aktivierung des sicher abgeschalteten Moments den Frequenzumrichter im Freilauf auslaufen.

HINWEIS

Bei Verwendung der SS1-Funktion wird die Bremsrampe des Frequenzumrichters im Hinblick auf Sicherheit nicht überwacht.

Abbildung 2.4 SS1-Beispiel

130BB970.10

130BC001.10

Einführung zum VLT® HVAC Dr...

Abbildung 2.5 Beispiel für sicher abgeschaltetes Moment, Kategorie 4

Projektierungshandbuch

1. Aktivieren Sie die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ durch Wegschalten der 24 V DCSpannung an Klemme 37.

2. Nach Aktivieren der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ (d. h. nach der Antwortzeit) lässt der Frequenzumrichter den Motor im Freilauf auslaufen (er erzeugt kein Drehfeld im Motor mehr). Die Antwortzeit ist für das komplette Leistungsangebot an Frequenzumrichtern kürzer als 10 ms.

Es ist gewährleistet, dass der Frequenzumrichter die Erzeugung eines Drehfelds nicht durch einen internen Fehler wieder aufnimmt (gemäß Kat. 3, PL d gemäß EN ISO 13849-1 und SIL 2 gemäß EN 62061). Nach Aktivierung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ zeigt der Frequenzumrichter den Text „Sicher abgeschaltetes Moment aktiviert“. Der zugehörige Hilfetext sagt „Die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ wurde durch die Steuerklemme 37 aktiviert (Signal 0V)“. Dies weist darauf hin, dass die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ aktiviert wurde oder dass der Normalbetrieb nach einer Aktivierung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ noch nicht wieder aufgenommen wurde.

2 2

HINWEIS

Die Anforderungen von Kat. 3/PL „d“ (ISO 13849-1) werden nur erfüllt, während die 24 V DC-Versorgung zu Klemme 37 von einer Sicherheitsvorrichtung, die selbst Kat. 3/PL „d“ (ISO 13849-1) erfüllt, unterbrochen oder niedrig gehalten wird. Wenn externe Kräfte auf den Motor wirken können, zum Beispiel bei einer vertikalen

Abbildung 2.6 Beispiel für Parallelschaltung mehrerer Frequenzumrichter

1 Sicherheitsrelais 2 Not-Aus-Taster 3 Reset-Taste 4 24 V DC

Tabelle 2.5 Legende für Abbildung 2.3 bis Abbildung 2.6

WARNUNG

Aktivieren der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ (d. h. Wegschalten des 24 V DC-Signals an Klemme 37) schafft keine elektrische Sicherheit. Die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ selbst reicht nicht aus, um die in EN 60204-1 definierte Notabschaltfunktion zu realisieren. Die Notabschaltung fordert Maßnahmen zur elektrischen Isolierung, z. B. durch Abschaltung der Netzversorgung über ein zusätzliches Schütz.

Achse (hängende Lasten), und eine unerwünschte Bewegung z. B. durch Schwerkraft eine Gefahr darstellen könnte, darf der Motor nicht ohne zusätzliche Fallschutzmaßnahmen betrieben werden. Es müssen z. B. mechanische Bremsen zusätzlich vorgesehen werden.

Zum Wiederanlauf nach Aktivierung der Funktion „sicher abgeschaltetes Moment“ müssen Sie zunächst wieder die 24 V DC-Spannung an Klemme 37 anlegen (Text „Sicher abgeschaltetes Moment aktiviert“ wird immer noch angezeigt), zweitens müssen Sie ein Reset-Signal (über Bus, Digital-E/A oder die [Reset]-Taste am Wechselrichter) erzeugen.

Standardmäßig sind die Funktionen für „sicher abgeschaltetes Moment“ auf den Schutz vor unerwartetem Wiederanlauf eingestellt. Dies bedeutet, dass, um das sicher abgeschaltete Moment zu beenden und normalen Betrieb wieder aufzunehmen, zuerst wieder 24 V DC an Klemme 37 angelegt werden müssen. Danach müssen Sie ein Reset-Signal (über Bus, Digital-E/A oder die [Reset]Taste am Wechselrichter) senden.

130BA967.11

121110987654321

372033322 92719181312

DI DI

SIL 2

Safe Stop

Digital Input

e.g. Par 5-15

PTC Sensor

X44/

Par. 5-19

Terminal 37 Saf e Stop

Safety D evice

Safe Input

Safe Output

Safe AND Input

Manual Rest art

PTC Therm istor C ard

MCB112

Non- Haz ardous AreaHaz ardous

Area

Einführung zum VLT® HVAC Dr... Projektierungshandbuch

Die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ kann durch Einstellung von 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp von der Werkseinstellung [1] auf Wert [3] für automatischen

Wiederanlauf eingestellt werden. Ist eine MCB112-Option an den Frequenzumrichter angeschlossen, wird der automatische Wiederanlauf über Werte [7] und [8] eingestellt. Automatischer Wiederanlauf bedeutet, dass „sicher abgeschaltetes Moment“ beendet und normaler Betrieb wieder aufgenommen wird, sobald 24 V DC an Klemme 37 angelegt werden. Es wird kein Reset-Signal benötigt.

WARNUNG

Automatischer Wiederanlauf ist nur in einem von 2 Fällen zulässig:

1. Der Schutz vor unerwartetem Anlauf wird über andere Teile der Installation des „sicher abgeschalteten Moments“ implementiert.

2. Ein Aufenthalt in der Gefahrenzone kann mechanisch ausgeschlossen werden, wenn die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ nicht aktiviert ist. Insbesondere müssen Sie Absatz

5.3.2.5 von ISO 12100-2 2003 beachten.

2.6.2 Installation einer externen Sicherheitsvorrichtung in Kombination mit MCB 112

Wenn das Ex-zertifizierte Thermistormodul MCB 112, das Klemme 37 als sicherheitsbezogenen Abschaltkanal verwendet, angeschlossen ist, muss eine UND-Verknüpfung des Ausgangs X44/12 von MCB 112 mit dem sicherheitsbezogenen Sensor (wie eine Not-Aus-Taste, Schalter einer Schutzeinrichtung usw.), der „sicher abgeschaltetes Moment“ aktiviert, erfolgen. Dies bedeutet, dass der Ausgang für „Sicher abgeschaltetes Moment“ Klemme 37 nur aktiv (HIGH = 24 V) ist, wenn sowohl das Signal von Ausgang X44/12 von MCB 112 und das Signal vom sicherheitsbezogenen Sensor aktiv sind. Wenn mindestens eines der 2 Signale inaktiv (LOW = 0 V) ist, muss auch der Ausgang zu Klemme 37 inaktiv sein. Die Sicherheitsvorrichtung mit dieser UND-Logik muss selbst IEC 61508, SIL 2, erfüllen. Die Verbindung vom Ausgang der Sicherheitsvorrichtung mit sicherer UND-Logik zu „Sicher abgeschaltetes Moment“ Klemme 37 muss gegen Kurzschluss geschützt werden. Siehe Abbildung 2.7.

Abbildung 2.7 Abbildung der wesentlichen Aspekte zur Installation einer Kombination einer Anwendung mit „sicher abgeschaltetes Moment“ und einer MCB 112-Anwendung. Das Diagramm zeigt einen Neustarteingang für die externe Sicherheitsvorrichtung. Dies bedeutet, dass in dieser Installation

5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp auf den Wert [7] PTC 1 & Relais W oder [8] [8] PTC 1 & Relais A/W eingestellt sein könnte. Weitere Informationen finden Sie im MCB 112 Produkthandbuch.

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Parametereinstellungen für externe Sicherheitsvorrichtung in Kombination mit MCB 112

Wenn MCB 112 angeschlossen ist, wird die Auswahl zusätzlicher Optionen ([4] PTC 1 Alarm bis [9] PTC 1 & Relais W/A) für 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp möglich. Optionen [1]

Sicher abgeschaltetes Moment Alarm und [3] Sicher abgeschaltetes Moment Warnung stehen weiterhin zur

Verfügung, werden aber nicht benutzt, da diese für Installationen ohne MCB 112 oder externe Sicherheitsvorrichtungen bestimmt sind. Wenn [1] Sicher

abgeschaltetes Moment Alarm oder [3] Sicher abgeschaltetes Moment Warnung fälschlicherweise ausgewählt wird und

MCB 112 ausgelöst, reagiert der Frequenzumrichter mit einem Alarm „Gefährlicher Fehler [A72]“ und lässt den Frequenzumrichter sicher im Freilauf auslaufen, ohne automatischen Wiederanlauf. Optionen [4] PTC 1 Alarm und [5] PTC 1 Warnung werden nicht ausgewählt, wenn eine externe Sicherheitsvorrichtung verwendet wird. Diese Optionen sind dafür bestimmt, wenn nur MCB 112 die Funktion „sicher abgeschaltetes Moment“ benutzt. Wenn Option [4] PTC 1 Alarm oder [5] PTC 1 Warnung fälschlicherweise ausgewählt wird und die externe Sicherheitsvorrichtung die Funktion „sicher abgeschaltetes Moment“ auslöst, gibt der Frequenzumrichter einen Alarm „Gefährlicher Fehler [A72]“ aus und lässt den Frequenzumrichter sicher im Freilauf auslaufen, ohne automatischen Wiederanlauf. Optionen [6] PTC 1 & Relais A bis [9] PTC 1 & Relais W/A müssen für die Kombination aus externer Sicherheitsvorrichtung und MCB 112 ausgewählt werden.

HINWEIS

Beachten Sie, dass die Optionen [7] PTC 1 & Relais W und [8] PTC 1 & Relais A/W für automatischen Wiederanlauf

öffnen, wenn die externe Sicherheitsvorrichtung wieder deaktiviert wird.

Dies ist nur in den folgenden Fällen zulässig:

Der Schutz vor unerwartetem Anlauf wird über

•

andere Teile der Installation des „sicher abgeschalteten Moments“ implementiert.

Ein Aufenthalt in der Gefahrenzone kann

•

mechanisch ausgeschlossen werden, wenn die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ nicht aktiviert ist. Insbesondere müssen Sie Absatz

5.3.2.5 von ISO 12100-2 2003 beachten.

Weitere Informationen finden Sie im MCB 112 Produk- thandbuch.

2.6.3

Inbetriebnahmeprüfung der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“

Führen Sie nach der Installation und vor erstmaligem Betrieb eine Inbetriebnahmeprüfung der Anlage oder der Anwendung, die von der Funktion „sicher abgeschaltetes Moment“ Gebrauch macht, durch. Wiederholen Sie außerdem nach jeder Änderung der Anlage oder Anwendung, deren Teil die Funktion „sicher abgeschaltetes Moment“ ist, diese Prüfung.

HINWEIS

Eine bestandene Inbetriebnahmeprüfung ist nach der ersten Installation und nach jeder Änderung der Sicherheitsinstallation Pflicht.

Inbetriebnahmeprüfung (Fall 1 oder 2 je nach Anwendung auswählen):

Fall 1: Schutz vor Wiederanlauf bei Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ erforderlich (d. h. „sicher abgeschaltetes Moment“ nur, wenn 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp auf die Werkseinstellung [1] eingestellt ist, oder kombinierte Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ und MCB112, wenn 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp auf [6] oder [9] eingestellt ist):

1.1 Trennen Sie die 24 V DC-Versorgung an Klemme 37 über die externe Trennvorrichtung, während der FC 102 den Motor antreibt (d. h. Netzversorgung bleibt bestehen). Der Prüfungsschritt ist bestanden, wenn der Motor mit einem Freilauf reagiert und die mechanische Bremse (falls angeschlossen) aktiviert ist und, bei angebrachtem LCP der Alarm „Sicher abgeschaltetes Moment [A68]“ angezeigt wird.

1.2 Aktivieren Sie erneut ein Reset-Signal (über Bus, Digitalein-/-ausgang oder [Reset]-Taste). Der Prüfschritt ist bestanden, wenn der Motor im Zustand „Sicher abgeschaltetes Moment“ bleibt und die mechanische Bremse (falls angeschlossen) geschlossen bleibt.

1.3 Legen Sie wieder die 24 V DC-Spannung an Klemme 37 an. Der Prüfungsschritt ist bestanden, wenn der Motor im Freilauf bleibt und die mechanische Bremse (falls angeschlossen) geschlossen bleibt.

1.4 Aktivieren Sie erneut ein Reset-Signal (über Bus, Digitalein-/-ausgang oder [Reset]-Taste). Der Prüfungsschritt ist bestanden, wenn der Motor wieder anläuft.

Die Inbetriebnahmeprüfung ist bestanden, wenn alle 4 Prüfungsschritte 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4 erfolgreich absolviert wurden.

2 2

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Fall 2: Automatischer Wiederanlauf nach Aktivieren der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ ist erwünscht und zulässig (d. h. nur „sicher abgeschaltetes Moment“,

wenn 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp auf [3] eingestellt ist, oder kombinierte Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ und MCB 112, wenn 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp auf [7] oder [8] eingestellt ist):

2.1 Trennen Sie die 24 V DC-Versorgung an Klemme 37 über die externe Trennvorrichtung, während der FC 102 den Motor antreibt (d. h. Netzversorgung bleibt bestehen). Der Prüfungsschritt ist bestanden, wenn der Motor mit einem Freilauf reagiert und die mechanische Bremse (falls angeschlossen) aktiviert ist und, bei angebrachtem LCP der Alarm „Sicher abgeschaltetes Moment [W68]“ angezeigt wird.

2.2 Legen Sie wieder die 24 V DC-Spannung an Klemme 37 an.

Der Prüfungsschritt ist bestanden, wenn der Motor wieder anläuft. Die Inbetriebnahmeprüfung ist bestanden, wenn Prüfungsschritte 2.1 und 2.2 erfolgreich absolviert wurden.

Abbildung 2.8 Lüfterkurven (A, B und C) für reduzierte Lüftervolumen

HINWEIS

Siehe Warnung zum Wiederanlaufverhalten in

Kapitel 2.6.1 Klemme 37 Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“.

2.7 Vorteile

2.7.1 Gründe für den Einsatz eines Frequenzumrichters zur Regelung von Lüftern und Pumpen

Der Frequenzumrichter nutzt die Tatsache, dass Zentrifugallüfter und Kreiselpumpen den Proportionalitätsgesetzen für Strömungsgeräte folgen. Weitere Informationen finden Sie im Text Die Proportionalitätsgesetze.

Der klare Vorteil: Energieeinsparung

2.7.2

Der Vorteil beim Einsatz eines Frequenzumrichters zur Drehzahlregelung von Lüftern oder Pumpen sind die erreichbaren Einsparungen im Hinblick auf den Energieverbrauch. Im Vergleich zu alternativen Regelsystemen bietet ein Frequenzumrichter die höchste Energieeffizienz zur Regelung von Lüftungs- und Pumpenanlagen.

Abbildung 2.9 Wenn Sie die Lüfterkapazität mit einem Frequenzumrichter auf 60 % reduzieren, können in Standardanwendungen Energieeinsparungen von mehr als 50 % erzielt werden.

130BA782.10

Discharge damper

Less energy savings

IGV

Costlier installation

Maximum energy savings

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2.7.3 Beispiele für Energieeinsparungen

Wie in der Abbildung gezeigt (Proportionalitätsgesetze), wird der Durchfluss durch Änderung der Drehzahl geregelt. Durch Reduzierung der Drehzahl um nur 20 % gegenüber der Nenndrehzahl wird auch der Durchfluss um 20 % reduziert, da der Durchfluss direkt proportional zur Drehzahl ist. Der Stromverbrauch wird dagegen um 50 % reduziert. Wenn das fragliche System einen Durchfluss liefern muss, der nur an einigen Tagen im Jahr 100 % entspricht, während der Durchschnitt für den Rest des Jahres unter 80 % des Nenndurchflusses liegt, beträgt die gesparte Energie mehr als 50 %.

Die Proportionalitätsgesetze

Abbildung 2.10 beschreibt die Abhängigkeit von Durchfluss, Druck und Leistungsaufnahme von der Drehzahl. Q = Durchfluss P = Leistung Q1 = Nenndurchfluss P1 = Nennleistung Q2 = Gesenkter Durchfluss P2 = Gesenkte Leistung H = Druck n = Drehzahlregelung H1 = Nenndruck n1 = Nenndrehzahl H2 = Gesenkter Druck n2 = Gesenkte Drehzahl

Vergleich von Energieeinsparungen

2.7.4

Mit der Frequenzumrichter-Lösung von Danfoss können größere Energieeinsparungen erzielt werden als mit herkömmlichen Energiesparlösungen. So kann der Frequenzumrichter die Lüfterdrehzahl entsprechend der thermischen Belastung des Systems steuern. Weiterhin weist der Frequenzumrichter eine integrierte Einrichtung auf, mit der er die Funktion eines Gebäudeleitsystems (BMS) übernehmen kann.

Abbildung 2.12 zeigt die typischen Energieeinsparungen, die mit drei wohlbekannten Lösungen möglich sind, wenn das Lüftervolumen auf beispielsweise 60 % reduziert wird. Wie Abbildung 2.12 zeigt, können in typischen Anwendungen mehr als 50 % Energie eingespart werden.

2 2

Tabelle 2.6 In der Gleichung verwendete Abkürzungen

Abbildung 2.10 Die Abhängigkeit von Durchfluss, Druck und Leistungsaufnahme von der Drehzahl

1 2

Durchfluss

Druck

Leistung

P P

Abbildung 2.11 Die 3 häufigsten Systeme zur Einsparung von Energie

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

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Abbildung 2.12 Durch Druckentlastungsklappen wird die Leistungsaufnahme leicht gesenkt. Durch Leitschaufeln ist eine Reduzierung um 40 % möglich; deren Installation ist allerdings kostspielig. Mit der leicht zu installierenden Frequenzumrichter-Lösung von Danfoss wird der Energieverbrauch um über 50 % reduziert.

Abbildung 2.13 Beispiel mit variablem Fluss

Beispiel mit variablem Fluss über 1

2.7.5 Jahr

Das Beispiel wurde auf Basis einer Pumpenkennlinie berechnet, die von einem Pumpendatenblatt stammt. Das erzielte Ergebnis zeigt Energieeinsparungen von über 50 % bei der gegebenen Durchflussverteilung über ein Jahr. Die Amortisationszeit hängt vom Preis pro kWh sowie vom Preis des Frequenzumrichters ab. In diesem Beispiel beträgt sie weniger als ein Jahr im Vergleich zu Ventilen und konstanter Drehzahl.

Durchflussverteilung über 1 Jahr P

Welle=PWellenleistung

Tabelle 2.7 Energieeinsparungen

Verteilung Ventilregelung Frequenzumrichter-

m3/

ungs

Regelung

aufnahme

kWh

% Stun-

den

Leist-

ungs

A1-B

aufnahme Leist-

kWh A1-C

350 5 438 42,5 18.615 42,5 18.615 300 15 1314 38,5 50.589 29,0 38.106 250 20 1752 35,0 61.320 18,5 32.412 200 20 1752 31,5 55.188 11,5 20.148 150 20 1752 28,0 49.056 6,5 11.388 100 20 1752 23,0 40.296 3,5 6.132

100 8760 275.064 26.801

Tabelle 2.8 Verbrauch

Bessere Regelung

2.7.6

Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters zur Durchfluss- oder Druckregelung ergibt sich ein Regelsystem, das sich sehr genau regulieren lässt. Mit Hilfe eines Frequenzumrichters kann die Drehzahl eines Lüfters oder einer Pumpe geändert werden, was für eine stufenlose Regelung von Durchfluss oder Druck sorgt. Darüber hinaus passt ein Frequenzumrichter die Lüfteroder Pumpendrehzahl schnell an die geänderten Durchfluss- oder Druckbedingungen in der Anlage an. Einfache Prozessregelung (Durchfluss, Pegel oder Druck) über integrierte PID-Regelung.

Full load

% Full load current

& speed

500

100

0 12,5 25 37,5 50Hz

200

300

400

600

700

800

175HA227.10

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2.7.7

Korrektur des Leistungsfaktors cos φ

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

2.7.8 Stern-/Dreieckstarter oder Softstarter nicht erforderlich

Wenn größere Motoren gestartet werden, müssen in vielen Ländern Geräte verwendet werden, die den Startstrom begrenzen. In konventionelleren Systemen sind Stern-/ Dreieckstarter oder Softstarter weit verbreitet. Solche Motorstarter sind bei Verwendung eines Frequenzumrichters nicht erforderlich.

Wie in Abbildung 2.14 gezeigt, benötigt ein Frequenzumrichter nicht mehr als den Nennstrom.

2 2

Abbildung 2.14 Ein Frequenzumrichter nimmt nicht mehr als den Nennstrom auf.

1 VLT® HVAC Drive 2 Stern-/Dreieckstarter 3 Softstarter 4 Start direkt am Netz

Tabelle 2.9 Legende zu Abbildung 2.14

2.7.9

Das Verwenden eines Frequenzumrichters spart Geld

Das Beispiel auf der nächsten Seite zeigt, dass zahlreiche Bauteile beim Einsatz von Frequenzumrichtern nicht notwendig sind. Die Höhe der Kosten für die Aufstellung der beiden Anlagen lässt sich berechnen. Beim Beispiel auf der folgenden Seite lassen sich die beiden Anlagen zu ungefähr dem gleichen Preis realisieren.

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2.7.10 Ohne einen Frequenzumrichter

D.D.C. = Direkte digitale Regelung E.M.S. = Energiemanagementsystem

VVS = Variabler Luftvolumenstrom

Sensor P = Druck Sensor T = Temperatur

Tabelle 2.10 In Abbildung 2.15 und Abbildung 2.16 verwendete Abkürzungen

Abbildung 2.15 Traditionelles Lüftersystem

175HA206.11

Pump

Flow

Return

Supply air

V.A.V

outlets

Duct

Mains

Pump

Return

Flow

Mains

Fan

Main B.M.S

Local D.D.C. control

Sensors

Mains

Cooling section Heating section

Fan section

Pressure control 0-10V or 0/4-20mA

Control temperature 0-10V or 0/4-20mA

VLT

- +

VLT

x3 x3

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2.7.11 Mit einem Frequenzumrichter

2 2

Abbildung 2.16 Durch Frequenzumrichter geregeltes Lüftungssystem

2.7.12

Anwendungsbeispiele

Auf den folgenden Seiten finden Sie einige typische Anwendungsbeispiele aus dem Bereich HLK. Wenn Sie weitere Informationen zu einer Anwendung benötigen, bestellen Sie bei einem Danfoss-Lieferanten ein Informationsblatt, auf dem die Anwendung komplett beschrieben ist.

Variabler Luftvolumenstrom

Fragen Sie nach The Drive to...Improving Variable Air Volume Ventilation Systems MN.60.A1.02

Konstanter Luftvolumenstrom

Fragen Sie nach The Drive to...Improving Constant Air Volume Ventilation Systems MN.60.B1.02

Kühlturmgebläse

Fragen Sie nach The Drive to...Improving fan control on cooling towers MN.60.C1.02

Kondenswasserpumpen

Fragen Sie nach The Drive to...Improving condenser water pumping systems MN.60.F1.02

Primärpumpen

Fragen Sie nach The Drive to...Improve your primary pumping in primary/secondary pumping systems MN.60.D1.02

Hilfspumpen

Fragen Sie nach The Drive to...Improve your secondary pumping in primary/secondary pumping systems MN.60.E1.02

Frequency converter

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure signal

Supply fan

VAV boxes

Flow

Pressure transmitter

Return fan

130BB455.10

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2.7.13 Variabler Luftvolumenstrom

Systeme mit variablem Luftvolumenstrom (VVS) dienen zur Regelung der Lüftungs- und Temperaturverhältnisse in

Gebäuden. Zentrale VVS-Systeme gelten dabei als die energiesparendste Methode zur Gebäudeklimatisierung. Durch den Einbau zentraler Anlagen lässt sich ein höherer Energienutzungsgrad erzielen als bei verzweigten Systemen. Der höhere Wirkungsgrad ergibt sich aus der Nutzung größerer Kühllüfter und Kälteanlagen, die einen sehr viel höheren Wirkungsgrad haben als kleine Motoren und verzweigte luftgekühlte Kälteanlagen. Außerdem trägt der geringere Wartungsaufwand zur Kostensenkung bei.

2.7.14 Die VLT-Lösung

Während Dämpfer und IGVs (Dralldrosseln) dafür sorgen, dass der Druck im Leitungssystem konstant bleibt, kann durch eine

-Lösung viel mehr Energie eingespart und die Installation weniger komplex gehalten werden. Statt einen künstlichen

Druckabfall zu erzeugen oder den Wirkungsgrad des Lüfters zu senken, senkt der die Lüfterdrehzahl, um den vom System geforderten Fluss und Druck zur Verfügung zu stellen. Zentrifugalgeräte wie Lüfter verhalten sich entsprechend den Gesetzen der Zentrifugalkraft. Das bedeutet, dass die Lüfter den von ihnen produzierten Druck und Fluss senken, während ihre Drehzahl sinkt. Dadurch wird die Leistungsaufnahme erheblich gesenkt. Der Abluftventilator wird laufend überwacht bzw. geregelt, um eine gleichbleibende Strömungsdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf aufrechtzuerhalten. Bei Einsatz des hochmodernen PID-Reglers des HVAC-s kann auf zusätzliche Regler verzichtet werden.

Abbildung 2.17 Die VLT-Lösung

Frequency converter

Pressure signal

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure transmitter

Supply fan

Return fan

Temperature signal

Temperature transmitter

130BB451.10

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2.7.15 Konstanter Luftvolumenstrom

Systeme für konstanten Luftvolumenstrom (KVS) sind zentrale Lüftungsanlagen, die in der Regel zur Belüftung großer Gemeinschaftsbereiche mit geringen Mengen temperierter Frischluft eingesetzt werden. Sie waren die Vorläufer der variablen Luftsysteme und sind dementsprechend auch in älteren, gewerblich genutzten Mehrzonengebäuden zu finden. Bei diesen Anlagen wird die Luft mithilfe von Klimageräten mit eingebautem Heizregister vorgeheizt. Viele dieser Anlagen werden auch zur Gebäudeklimatisierung eingesetzt und haben dementsprechend eine Kühlspule. Gebläsekonvektoren werden häufig verwendet, um die Heiz- und Kühlanforderungen in den einzelnen Zonen zu unterstützen.

2.7.16 Die VLT-Lösung

Mit einem Frequenzumrichter sind erhebliche Energieeinsparungen bei gleichzeitiger angemessener Regelung des Gebäudes möglich. Temperatur- oder CO2-Sensoren können für Istwertsignale an Frequenzumrichter verwendet werden. Ganz gleich, ob Temperatur, Luftqualität oder beides gesteuert werden soll – bei einem konstanten Luftvolumenstromsystem kann der Regelbetrieb den jeweiligen Verhältnissen im Gebäude angepasst werden. Je weniger Menschen sich im geregelten Bereich befinden, desto weniger Frischluft wird benötigt. Der CO2-Sensor registriert niedrigere Werte und sorgt entsprechend für eine Senkung der Drehzahl der Zuluftventilatoren. Der Abluftventilator moduliert zur Aufrechterhaltung eines statischen Drucksollwerts oder einer festgelegten Differenz zwischen der Stromversorgung und Abluftströmen.

Bei der Temperaturregelung, die vorwiegend in Klimaanlagen verwendet wird, liegen unterschiedliche Kühlanforderungen vor, da sich sowohl die Außentemperatur als auch die Anzahl der Menschen im geregelten Bereich verändern. Wenn die Temperatur unter den Sollwert absinkt, kann der Zuluftventilator seine Drehzahl verringern. Der Abluftventilator moduliert zur Aufrechterhaltung eines statischen Drucksollwerts. Durch Reduzierung der Luftströmung wird auch die zur Beheizung oder Kühlung der Luft aufgewendete Energie verringert, was weitere Einsparungen zur Folge hat. Verschiedene Funktionen des speziellen Danfoss HVAC-Frequenzumrichters können zur Verbesserung der Leistung Ihrer Anlage mit konstantem Luftvolumenstrom verwendet werden. Ein Problem bei der Regelung eines Lüftungssystems ist schlechte Luftqualität. Die programmierbare Mindestfrequenz kann zur Aufrechterhaltung einer Mindestmenge an Zuluft unabhängig vom Ist- oder Sollwertsignal eingestellt werden. Der Frequenzumrichter beinhaltet auch einen 3-Zonen- und 3Sollwert-PID-Regler, was eine Überwachung der Temperatur und Luftqualität ermöglicht. Der Frequenzumrichter wird auch dann, wenn die Temperaturanforderungen erfüllt sind, für eine ausreichende Luftzufuhr sorgen, um auch die Anforderungen an die Luftqualität zu erfüllen. Der Frequenzumrichter kann zwei Istwertsignale zur Regelung des Abluftventilators überwachen und vergleichen und gleichzeitig einen festgelegten Differenzluftstrom zwischen dem Zu- und Abluftkanal aufrechterhalten.

2 2

Abbildung 2.18 Die VLT-Lösung

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2.7.17 Kühlturmgebläse

Kühlturmgebläse dienen zur Kühlung von Kondensatorwasser in wassergekühlten Kälteanlagen. Diese sind am effizientesten,

wenn es um die Kaltwasserbereitung geht. Sie sind bis zu 20 % effizienter als luftgekühlte Anlagen. Je nach den klimatischen Verhältnissen sind Kühltürme häufig die energiesparendste Methode zur Kühlung des Kondensatorwassers wassergekühlter Kühlanlagen. Die Kühlung erfolgt durch Verdunstung. Um die Oberfläche des Kondensatorwassers zu vergrößern, wird dieses in den Kühlturm gesprüht. Das Kühlturmgebläse führt Luft durch den Füllbereich und unterstützt damit die Verdunstung des Wassers. Durch die Verdunstung wird dem Wasser Energie entzogen, was eine Temperatursenkung bewirkt. Das gekühlte Wasser wird im Kühlturmbecken aufgefangen, von wo es wieder in den Kondensator der Kühlanlage zurückgepumpt wird. Danach wiederholt sich der Kreislauf.

2.7.18 Die VLT-Lösung

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

Mehrere Funktionen des speziellen Danfoss HVAC-Frequenzumrichters können zur Leistungssteigerung von Anwendungen mit Kühlturmlüftern verwendet werden. Wenn die Drehzahl der Kühlturmlüfter unter einen bestimmten Wert absinkt, haben die Lüfter nur noch geringen Einfluss auf die Kühlung des Wassers. Auch bei Verwendung eines Getriebes zur Frequenzregelung des Turmlüfters kann eine Mindestdrehzahl von 40 bis 50 % erforderlich sein. Die kundenseitig programmierbare Mindestfrequenz ermöglicht die Aufrechterhaltung der Mindestdrehzahl auch dann, wenn der Istwert oder der Drehzahlsollwert eigentlich niedrigere Drehzahlen bewirken sollten.

Ebenfalls als Standardfunktion programmieren Sie den Frequenzumrichter so, dass er in den Energiesparmodus versetzt wird, in dem der Lüfter angehalten wird, bis wieder eine höhere Drehzahl erforderlich ist. Darüber hinaus treten bei einigen Kühltürmen unerwünschte Frequenzen auf, die zu Vibrationen führen können. Diese Frequenzen lassen sich durch Frequenzausblendung im Frequenzumrichter leicht vermeiden.

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

CHILLER

Temperature Sensor

BASIN

Conderser Water pump

Supply

130BB453.10

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2 2

Abbildung 2.19 Die VLT-Lösung

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

BASIN

Flow or pressure sensor

Condenser Water pump

Throttling valve

Supply

CHILLER

130BB452.10

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2.7.19 Kondenswasserpumpen

Kondenswasserpumpen werden hauptsächlich zur Wasserzirkulation durch den Kondensatorteil wassergekühlter Kühlanlagen

und den dazugehörigen Kühlturm eingesetzt. Das Kondenswasser nimmt die Wärme aus dem Kondensator in sich auf und gibt sie im Kühlturm wieder ab. Solche Systeme stellen die energiesparendste Lösung zur Kaltwasserbereitung dar - sie sind bis zu 20 % effizienter als luftgekühlte Anlagen.

2.7.20 Die VLT-Lösung

Ein Frequenzumrichter kann als Ergänzung zu Kondenswasserpumpen eingesetzt werden, um das Drosselventil und/oder eine Trimmung der Pumpenlaufräder zu ersetzen.

Durch den Einsatz eines Frequenzumrichters anstelle eines Drosselventils wird die Energie eingespart, die ansonsten durch das Ventil aufgenommen würde. Das Einsparpotenzial kann dabei mindestens 15-20 % ausmachen. Die Trimmung des Pumpenlaufrads lässt sich nicht rückgängig machen: Wenn sich daher die Bedingungen ändern und ein höherer Durchfluss erforderlich ist, muss das Laufrad ausgetauscht werden.

Abbildung 2.20 Die VLT-Lösung

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2.7.21 Primärpumpen

Primärpumpen in einem Primär-/Hilfspumpsystem können zur Aufrechterhaltung einer konstanten Strömung durch Geräte eingesetzt werden, bei denen sich Betrieb und Steuerung im Falle schwankender Strömungen schwierig gestalten. Das primäre/sekundäre Pumpsystem bietet eine Trennung von „primärem“ Produktionskreis und „sekundärem“ Verteilerkreis. Dadurch kann der Auslegungsdurchfluss z. B. in Kühlern konstant bleiben und die Geräte ordnungsgemäß arbeiten, während gleichzeitig die Strömung im restlichen System variieren kann.

Wenn die Verdampfer-Strömungsgeschwindigkeit in einem Kühler abnimmt, tritt bei dem zu kühlenden Wasser eine Überkühlung ein. Im Zuge davon versucht der Kühler, seine Kühlleistung zu verringern. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit weit genug oder zu schnell absinkt, kann der Kühler seine Last nicht schnell genug abwerfen, und durch die geringere Verdampfungstemperatur des Kühlers wird der Kühler sicherheitshalber abgeschaltet; ein manueller Reset ist notwendig. Dieser Fall tritt häufiger in großen Anlagen ein, besonders dann, wenn zwei oder mehr Kühler parallel geschaltet sind und eine Primär-/Hilfspumpenfunktion nicht eingesetzt wird.

2 2

2.7.22

Je nach Größe des Systems und des Primärkreislaufs kann der Energieverbrauch des Primärkreislaufs sehr groß werden. Ein Frequenzumrichter kann als Ergänzung zum Primärsystem eingesetzt werden, um das Drosselventil und/oder eine Trimmung der Pumpenlaufräder zu ersetzen und auf diese Weise die Betriebskosten zu senken. Zwei Regelverfahren sind dabei gebräuchlich:

Beim ersten Verfahren wird ein Durchflussmesser genutzt. Da die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit bekannt und konstant ist, kann am Auslass jedes Kühlers ein Durchflussmesser installiert und zur direkten Steuerung der Pumpe eingesetzt werden. Mithilfe des eingebauten PID-Reglers erhält der Frequenzumrichter stets die passende Strömungsgeschwindigkeit aufrecht und gleicht sogar den sich ändernden Widerstand im Primärrohrkreislauf aus, wenn Kühler und ihre Pumpen zu- und abgeschaltet werden.

Bei der anderen Methode handelt es sich um die örtliche Drehzahlbestimmung. bei der der Bediener einfach die Ausgangsfrequenz herabsetzt, bis der Auslegungsdurchfluss erreicht ist. Das Benutzen eines Frequenzumrichters zur Senkung der Pumpendrehzahl ähnelt sehr dem Trimmen der Pumpenlaufräder, außer dass damit keine Arbeit verbunden ist und der Pumpenwirkungsgrad höher bleibt. Man verringert einfach die Pumpendrehzahl, bis der richtige Durchfluss erreicht ist, und hält danach die entsprechende Drehzahl konstant. Bei jedem Zuschalten des Kühlers arbeitet die Pumpe mit dieser Drehzahl. Da der Primärkreislauf keine Regelventile oder sonstigen Geräte hat, die die Systemkurve beeinflussen könnten, und die durch Zu- und Abschalten von Kühlern hervorgerufenen Schwankungen im Regelfall geringfügig sind, ist eine solche konstante Drehzahl angemessen. Für den Fall, dass die Strömungsgeschwindigkeit im System später erhöht werden muss, kann der Frequenzumrichter einfach die Pumpendrehzahl erhöhen, sodass kein neues Pumpenlaufrad erforderlich ist.

Die VLT-Lösung

Frequency converter

CHILLER

Flowmeter

F F

130BB456.10

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Abbildung 2.21 Die VLT-Lösung

Frequency converter

CHILLER

130BB454.10

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2.7.23 Hilfspumpen

Hilfspumpen in einem gekühlten Primär-/Sekundärwasserpumpsystem dienen zur Verteilung des gekühlten Wassers aus dem Primärproduktionskreislauf in die Lastbereiche. Das Primär-Hilfspumpsystem dient zur hydraulischen Abkopplung eines Rohrkreislaufs vom anderen. In diesem Fall dient die Primärpumpe zur Aufrechterhaltung einer konstanten Strömung durch die Kühler und erlaubt gleichzeitig variierende Strömungswerte in den Hilfspumpen und somit eine bessere Steuerung und einen niedrigeren Energieverbrauch. Wenn kein Primär-/Sekundärkonzept eingesetzt und ein System mit variablem Volumen konstruiert wird, kann der Kühler für den Fall, dass die Strömungsgeschwindigkeit weit genug oder zu schnell absinkt, seine Last nicht schnell genug abgeben. Das hat zur Folge, dass die bei zu niedriger Verdampfertemperatur ansprechende Sicherheitsvorrichtung den Kühler abschaltet, worauf dieser durch einen manuellen Reset wieder aktiviert werden muss. Dieser Fall tritt häufiger in großen Anlagen ein, besonders dann, wenn zwei oder mehr Kühler parallel geschaltet sind.

2.7.24 Die VLT-Lösung

Zwar hilft ein Primär-/Sekundärsystem mit 2-Wege-Ventilen, Energie zu sparen und Systemsteuerungsprobleme leichter zu bewältigen, aber eine volle Nutzung des Einspar- und Steuerungspotenzials ist erst durch die Ergänzung von Frequenzumrichtern möglich. Wenn die Sensoren an den richtigen Punkten angebracht werden, sind die Pumpen mithilfe von Frequenzumrichtern in der Lage, ihre Drehzahl zu variieren und sie der Systemkurve statt der Pumpenkurve folgen zu lassen. Auf diese Weise wird weniger Energie verschwendet. Darüber hinaus werden die meisten Fälle von Überdruck, dem 2-WegeVentile unterliegen können, vermieden. Mit Erreichen der vorgegebenen Last schalten die 2-Wege-Ventile ab. Dadurch erhöht sich der an der Last und am 2-WegeVentil gemessene Differenzdruck. Mit Ansteigen dieses Drucks verlangsamt sich die Pumpe, um den Sollwert zu halten. Die Sollwertgröße wird durch Summieren des Druckabfalls der Last und des 2-Wege-Ventils unter Auslegungsbedingungen errechnet.

2 2

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

Abbildung 2.22 Die VLT-Lösung

130BB153.10

100%

-100%

100%

P 3-13 Reference site

Local reference scaled to RPM or Hz

Auto mode

Hand mode

LCP Hand on, o and auto on keys

Linked to hand/auto

Local

Remote

Reference

Ramp

P 4-10 Motor speed direction

To motor control

Reference handling Remote reference

P 4-13 Motor speed high limit [RPM]

P 4-14 Motor speed high limit [Hz]

P 4-11 Motor speed low limit [RPM]

P 4-12 Motor speed low limit [Hz]

P 3-4* Ramp 1 P 3-5* Ramp 2

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2.8 Regelungsstrukturen

2.8.1 Steuerverfahren

Abbildung 2.23 Regelungsstrukturen

Der Frequenzumrichter ist ein Hochleistungsgerät für anspruchsvolle Anwendungen. Er kann mit verschiedenen Arten von Motorsteuerprinzipien arbeiten, wie U/f-Sondermotor-Modus und VVC

plus

und kann normale Käfigläufer-Asynchronmotoren steuern. Das Kurzschlussverhalten bei diesem Frequenzumrichter hängt von den 3 Stromwandlern in den Motorphasen ab.

Sie wählen zwischen Regelung ohne Rückführung und mit Rückführung in 1-00 Regelverfahren.

Regelungsstruktur ohne Rückführung

2.8.2

Abbildung 2.24 Struktur ohne Rückführung

In der in Abbildung 2.24 dargestellten Konfiguration ist 1-00 Regelverfahren auf [0] Regelung ohne Rückführung eingestellt. Der Frequenzumrichter empfängt aus dem Sollwertsystem den resultierende Sollwert oder den Ortsollwert. Er verarbeitet sie in der Rampen- und Drehzahlbegrenzung, bevor er sie an die Motorsteuerung sendet. Der Ausgang der Motorsteuerung wird dann durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.

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2.8.3 PM/EC+ Motorsteuerung

Das Danfoss EC+ Konzept ermöglicht den Betrieb von hocheffizienten PM-Motoren in IEC-Standardbauformen mit Danfoss-Frequenzumrichtern. Das Inbetriebnahmeverfahren ist mit dem für Asynchronmotoren (Induktionsmotoren) bei Nutzung der Danfoss

plus

VVC

PM-Steuerungsstrategie vergleichbar.

Vorteile für Kunden:

Freie Wahl der Motortechnologie (Permanent-

•

magnet- oder Asynchronmotor) Installation und Betrieb wie von Asynchron-

•

motoren bekannt Herstellerunabhängig bei Auswahl der System-

•

komponenten (z. B. Motoren) Bester Systemwirkungsgrad durch Auswahl der

•

besten Komponenten Mögliche Nachrüstung in vorhandenen Anlagen

•

Leistungsbereich: 1,1-22 kW

•

Strombegrenzungen:

Gegenwärtig nur bis 22 kW unterstützt

•

Gegenwärtig auf Vollpol-PM-Motoren beschränkt

•

LC-Filter in Verbindung mit PM-Motoren nicht

•

unterstützt Der Algorithmus zur Überspannungssteuerung

•

wird bei PM-Motoren nicht unterstützt Der Algorithmus für kinetischen Speicher wird bei

•

PM-Motoren nicht unterstützt Der AMA-Algorithmus wird bei PM-Motoren nicht

•

unterstützt Keine Erkennung fehlender Motorphase

•

Kein Kippschutz

•

Keine ETR-Funktion

•

Dimensionierung eines

2.8.4 Frequenzumrichters und PM Motors

Die niedrigen Motorinduktivitäten von PM Motoren können zu Stromwelligkeiten im Frequenzumrichter führen.

Stellen Sie zur Auswahl des richtigen Frequenzumrichter für einen bestimmten PM Motor sicher, dass:

der Frequenzumrichter die erforderliche Leistung

•

und den erforderlichen Strom unter allen Betriebsbedingungen liefern kann.

die Nennleistung des Frequenzumrichter gleich

•

oder höher als die Nennleistung des Motors ist. Sie den Frequenzumrichter für eine Betriebslast

•

von konstanten 100 % mit ausreichender Sicherheitsspanne dimensionieren.

Der Strom (A) und die typische Nennleistung (kW) eines PM Motors finden Sie in Kapitel 9.1 Netzversorgungstabellen für verschiedene Spannungen.

Dimensionierungsbeispiele für festgelegte Nennleistung Beispiel 1

PM Motorgröße: 1,5 kW/2,9 A

•

Netz: 3 x 400 V

•

2 2

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Frequenzum-

richter

P1K1 1,1 1,5 3,0 3,3 2,7 3,0 P1K5 1,5 2,0 4,1 4,5 3,4 3,7

Tabelle 2.11 Dimensionierungsdaten für 1,1- und 1,5-kW-Frequenzumrichter

Typisch

[kW]

Typische [hp]

bei 460 V (nur

nordamerikanischer

Markt)

Dauerbetrieb [A]

(3 x 380-440 V)

Überlastbetrieb [A]

(3 x 380-440 V)

Dauerbetrieb [A]

(3 x 441-480 V)

Überlastbetrieb [A]

(3 x 441-480 V)

Der Nennstrom des PM Motors (2,9 A) stimmt mit dem Nennstrom sowohl des 1,1-kW-Frequenzumrichters (3 A bei 400 V) und des 1,5-kW-Frequenzumrichters (4,1 A bei 400 V) überein. Da die Nennleistung des Motors jedoch 1,5 kW ist, ist der 1,5kW-Frequenzumrichter die richtige Wahl.

Leistung 1,5 kW 1,5 kW

Strom 2,9 A 4,1 A bei 400 V

Tabelle 2.12 Korrekt dimensionierte Frequenzumrichter

Motor Frequenzumrichter 1,5 kW

Beispiel 2

PM Motorgröße: 5,5 kW/12,5 A

•

Netz: 3 x 400 V

•

Frequenzum-

richter

P4K0 4,0 5,0 10,0 11,0 8,2 9,0 P5K5 5,5 7,5 13,0 14,3 11,0 12,1

Typisch

[kW]

Typische [hp] bei 460 V(nur

nordamerikanischer

Markt)

Dauerbetrieb [A]

(3 x 380-440 V)

Überlastbetrieb [A]

(3 x 380-440 V)

Dauerbetrieb [A]

(3 x 441-480 V)

Überlastbetrieb [A]

(3 x 441-480 V)

Tabelle 2.13 Dimensionierungsdaten für 4,0- und 5,5-kW-Frequenzumrichter

Der Nennstrom des PM Motors (12,5 A) stimmt mit dem Nennstrom sowohl des 5,5-kW-Frequenzumrichters (13 A bei 400 V) und des 4,0-kW-Frequenzumrichters (10 A bei 400 V) überein. Da die Nennleistung des Motors jedoch 5,5 kW ist, ist der 5,5kW-Frequenzumrichter die richtige Wahl.

Leistung 5,5 kW 5,5 kW

Strom 12,5 A 13 A bei 400 V

Tabelle 2.14 Korrekt dimensionierte Frequenzumrichter

Motor Frequenzumrichter 5,5 kW

130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

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2.8.5 Handsteuerung (Hand On) und Fernsteuerung (Auto On)

Der Frequenzumrichter kann manuell über die Bedieneinheit (LCP) vor Ort oder aus der Ferne über Analog-/ Digitaleingänge oder serielle Schnittstellen betrieben werden. Sofern in 0-40 [Hand On]-LCP Taste, 0-41 [Off]-LCP Taste, 0-42 [Auto On]-LCP Taste und 0-43 [Reset]-LCP Taste zulässig, kann der Frequenzumrichter über das LCP mit den Tasten [Hand on] und [Off] gestartet und gestoppt werden. Sie können Alarme über die [Reset]-Taste quittieren. Nach Drücken von [Hand on] schaltet der Frequenzumrichter in den Hand-Betrieb und verwendet den Ortsollwert, den Sie

mit Hilfe der Pfeiltasten [▲] und [▼] einstellen können.

Nach Drücken von [Auto on] schaltet der Frequenzumrichter in die Betriebsart Auto und verwendet standardmäßig den Fernsollwert. In diesem Modus lässt sich der Frequenzumrichter über die Digitaleingänge bzw. verschiedene serielle Schnittstellen (RS-485, USB oder einen optionalen Feldbus) steuern. Mehr Informationen zum Starten, Stoppen, Ändern von Rampen und Parametersätzen finden Sie in Parametergruppe 5-1* Digitaleingänge oder Parametergruppe 8-5* Serielle Kommunikation.

Abbildung 2.25 Bedientasten

Hand Off Auto LCP-Tasten

Hand Umschalt. Hand/

Hand ⇒ Off

Auto Umschalt. Hand/

Auto ⇒ Off

Alle Tasten Ort Ort Alle Tasten Fern Fern

3-13 Sollwertvorgabe

Auto Umschalt. Hand/ Auto

Aktiver Sollwert

Ort

Fern

Tabelle 2.15

zeigt, unter welchen Bedingungen der Ortsollwert oder der Fernsollwert aktiv ist. Einer von beiden ist immer aktiv, es können jedoch nicht beide gleichzeitig aktiv sein.

Der Ortsollwert versetzt das Regelverfahren in eine Regelung ohne Rückführung, die unabhängig von den Einstellungen in 1-00 Regelverfahren ist.

Der Ortsollwert wird bei einem Ausschalten wiederhergestellt.

2.8.6 Regelungsstruktur (Regelung mit

Rückführung)

Durch den internen Regler wird der Frequenzumrichter ein 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, in der die Drehzahl der Pumpe so geregelt werden muss, 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, wird der Frequenzumrichter verlangsamt und verringert so den Druck. In dem ähnlich gelagerten Fall, dass der Leitungsdruck niedriger ist als der Sollwert, beschleunigt der Frequenzumrichter automatisch zur Erhöhung des von der Pumpe gelieferten Drucks.

2 2

Tabelle 2.15 Bedingungen für den Ort- oder Fernsollwert

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Abbildung 2.26 Blockschaltbild des Reglers mit Rückführung

Auch wenn der Regler des Frequenzumrichters oft bereits mit den voreingestellten Werten für zufriedenstellende Leistung sorgt, kann die Regelung des Systems durch Anpassung einiger Reglerparameter oft noch verbessert werden. Die PIKonstanten lassen sich auch automatisch optimieren.

Istwertverarbeitung

2.8.7

Abbildung 2.27 Blockschaltbild über die Verarbeitung von Istwertsignalen

Die Istwertverarbeitung lässt sich so konfigurieren, dass sie mit Anwendungen arbeitet, die eine erweiterte Steuerung erfordern, wie etwa mehrere Sollwerte und mehrere Istwerte. Drei Regelverfahren sind gebräuchlich.

Einzelne Zone, einzelner Sollwert

Einzelne Zone, einzelner Sollwert ist eine grundlegende Konfiguration. Sollwert 1 wird zu einem anderen Sollwert (falls vorhanden, siehe Sollwertverarbeitung) addiert und das Istwertsignal wird mit der 20-20 Istwertfunktion gewählt.

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Mehrere Zonen, 1 Sollwert

„Mehrere Zonen, einzelner Sollwert“ verwendet 2 oder 3 Istwertsensoren, aber nur einen Sollwert. Der Istwert kann hinzugefügt, abgezogen (nur Istwert 1 und 2) oder aus ihm kann der Durchschnitt gebildet werden. Zusätzlich kann der maximale oder minimale Wert verwendet werden. Sollwert 1 wird ausschließlich bei dieser Konfiguration eingesetzt.

Wenn Sie [13] Multisollwert min. ausgewählt haben, regelt das Sollwert-/Istwert-Paar mit der größten Differenz die Drehzahl des Frequenzumrichters. Bei [14] Multisollwert max. versucht der Frequenzumrichter, alle Zonen auf der Ebene ihrer jeweiligen Sollwerte oder unter ihren jeweiligen Sollwerten zu halten. Schließlich versucht er bei [13] Multisollwert min., alle Zonen auf Ebene ihrer jeweiligen Sollwerte oder über ihren jeweiligen Sollwerten zu halten.

Beispiel

Bei einer Anwendung mit „2 Zonen, 2 Sollwerte“ Anwendung beträgt der Zone 1 Sollwert 15 bar und der Istwert 5,5 bar. Der Sollwert der Zone 2 beträgt 4,4 bar und der Istwert 4,6 bar. Wenn [14] Multisollwert max. eingestellt ist, werden der Sollwert und Istwert der Zone 1 an den PID-Regler gesendet, da dies die geringere Differenz aufweist (der Istwert ist größer als der Sollwert, was eine negative Differenz ergibt). Wenn [13] Multisollwert min. ausgewählt wurde, wird der Sollwert und Istwert der Zone 2 an den PID-Regler gesendet, da dies die größere Differenz aufweist (der Istwert ist kleiner als der Sollwert, was eine positive Differenz ergibt).

2 2

Istwertumwandlung

2.8.8

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. Dies wird in Abbildung 2.28 gezeigt.

Abbildung 2.28 Istwertumwandlung

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2.8.9 Sollwertverarbeitung

Einzelheiten zum Betrieb ohne Rückführung und mit Rückführung

Abbildung 2.29 Blockschaltbild mit Fernsollwert

Der Fernsollwert besteht aus:

Festsollwerten

•

Externen Sollwerten (Analogeingänge, Pulsfrequenzeingänge, Eingänge des digitalen Potentiometers und Sollwerte

•

des seriellen Kommunikationsbusses) Dem relativen Festsollwert

•

Dem durch Rückführung geregelten Sollwert

•

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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 von einem der 3 Sollwertquellparameter (3-15 Variabler Sollwert 1, 3-16 Variabler Sollwert 2 und 3-17 Variabler Sollwert 3) ausgewählt. DigiPot ist ein digitales Potentiometer. Es wird häufig auch als Drehzahl auf-/Drehzahl ab-Regler oder Gleitpunktregler bezeichnet. Zur Einrichtung programmieren Sie einen Digitaleingang zur Erhöhung des Sollwerts und einen anderen Digitaleingang zur Verringerung des Sollwerts. Ein dritter Digitaleingang kann zum Reset des DigiPot-Sollwerts dienen. Alle variablen Sollwerte sowie der Bus-Sollwert ergeben durch Addition den gesamten externen Sollwert. Der externe Sollwert, der Festsollwert oder die Summe aus beiden kann als aktiver Sollwert ausgewählt werden. Schließlich kann dieser Sollwert mithilfe von 3-14 Relativer Festsollwert skaliert werden.

Der skalierte Sollwert wird wie folgt berechnet:

Sollwert

= X + X ×

Mit X als externem Sollwert ist der Festsollwert oder die Summe aus den beiden und Y 3-14 Relativer Festsollwert in [%].

100

In einer Lüftungsanlage muss die Temperatur auf einem konstanten Wert gehalten werden. Die gewünschte Temperatur wird mithilfe eines 0-10 V Potenziometers zwischen -5 und +35 °C eingestellt. Da dies eine Kühlanwendung ist, muss die Drehzahl des Lüfters erhöht werden, wenn die Temperatur über dem Sollwert liegt, um mehr Kühlluftströmung zu liefern. Der Temperatursensor arbeitet in einem Bereich von -10 bis +40 °C und ist mit einem 2-Leiter-Messumformer ausgestattet, um ein 4-20mA-Signal zu liefern. Der Ausgangsfrequenzbereich des Frequenzumrichters beträgt 10 bis 50 Hz.

1. Start/Stopp über Schalter zwischen Klemme 12 (+24 V) und 18.

2. Temperatursollwert über ein Potenziometer (-5 bis +35 °C, 0 bis 10 V), das an Klemme 50 (+10 V), 53 (Eingang) und 55 (Masse) angeschlossen ist.

Temperaturistwert über Transmitter (-10 bis 40 °C, 4 bis 20 mA) an Klemme 54. Schalter S202 hinter dem LCP-Bedienteil ist auf ON (Stromeingang) eingestellt.

2 2

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

2.8.10

Beispiel eines PID-Reglers mit Rückführung

Abbildung 2.30 Regelung mit Rückführung bei einer Lüftungsanlage

Abbildung 2.31 Beispiel eines PID-Reglers mit Rückführung

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2.8.11 Programmierreihenfolge

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In diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass ein Asynchronmotor verwendet wird, d. h., dass 1-10 Motorart = [0] Asynchron ist.

Funktion Parameter Einstellung

1) Stellen Sie sicher, dass der Motor einwandfrei läuft. Gehen Sie wie folgt vor: Stellen Sie die Motorparameter mithilfe der Typenschilddaten ein. Führen Sie die Automatische Motoranpassung durch. 1-29

2) Prüfen Sie, ob der Motor in die richtige Richtung läuft. Führen Sie eine Motordrehrichtungsprüfung durch. 1-28 Wenn sich der Motor in die falsche Richtung dreht,

3) Stellen Sie sicher, dass die Grenzwerte des Frequenzumrichters auf sichere Werte eingestellt sind Stellen Sie sicher, dass die Rampeneinstellungen innerhalb des Leistungsbereichs des Frequenzumrichters liegen und zulässigen Spezifikationen für den Anwendungsbetrieb entsprechen. Hält den Motor von Reversierung ab (falls notwendig) 4-10 Stellen Sie zulässige Grenzwerte für die Motordrehzahl ein.

Schalten Sie von Regelung ohne Rückführung zu Regelung mit Rückführung.

4) Konfigurieren Sie den Istwert des PID-Reglers. Wählen Sie das richtige Sollwert-/Istwert-Gerät aus. 20-12

5) Konfigurieren Sie den Sollwert für den PID-Regler. Legen Sie zulässige Grenzwerte für den Sollwert fest. 20-13

Wählen Sie Strom oder Spannung mittels der Schalter S201/S202 aus

6) Skalieren Sie die für Sollwert und Istwert verwendeten Analogeingänge. Skalieren Sie den Analogeingang 53 für den Druckbereich des Potenziometers (0-10 bar, 0-10 V).

Skalieren Sie den Analogeingang 54 für den Drucksensor (0-10 bar, 4-20 mA)

7) Stellen Sie die PID-Regler-Parameter ein. Passen Sie – falls erforderlich – den Regler mit Rückführung des Frequenzumrichters an.

8) Speichern Sie, um das Verfahren zu beenden. Speichern Sie die Parametereinstellung im LCP 0-50

1-2* Siehe Motor-Typenschild

[1] Aktivieren Sie die komplette AMA und führen Sie anschließend die AMA-Funktion aus.

schalten Sie ihn vorübergehend aus und tauschen Sie zwei Motorphasen aus.

3-41 3-42

4-12 4-14 4-19 1-00

20-14

6-10 6-11 6-14 6-15 6-22 6-23 6-24 6-25

20-93 20-94

60 s 60 s Abhängig von Motor-/Lastgröße! Auch im Hand-Betrieb aktiv.

[0] Rechtslauf

10 Hz, Motor min. Drehzahl 50 Hz, Motor max. Drehzahl 50 Hz, Max. Ausgangsfrequenz Frequenzumrichter

[3] Mit Rückführung

[71] bar

0 bar 10 bar

0 V 10 V (Standardeinstellung) 0 bar 10 bar 4 mA 20 mA (Standardeinstellung) 0 bar 10 bar

Siehe Optimierung des PID-Reglers unten.

[1] Speichern in LCP

HINWEIS

Tabelle 2.16 Programmierreihenfolge

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2.8.12 Einstellen des PID-Reglers (Regler mit Rückführung) des Frequenzumrichters

Nachdem der PID-Regler des Frequenzumrichters eingestellt worden ist, sollte seine Leistung getestet werden. In vielen Fällen kann seine Leistung unter Verwendung der Werkseinstellungen von 20-93 PID-Propor- tionalverstärkung und 20-94 PID Integrationszeit akzeptabel sein. In einigen Fällen ist es jedoch ggf. hilfreich, diese Parameterwerte zu optimieren, um ein schnelleres Ansprechen des Systems zu ermöglichen, gleichzeitig jedoch Übersteuern der Drehzahl zu kontrollieren.

2 2

2.8.13

Manuelle PID-Anpassung

1. Starten Sie den Motor.

Stellen Sie 20-93 PID-Proportionalverstärkung auf 0,3 ein, und erhöhen Sie den Wert, bis das Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/ stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu erzielen. Reduzieren Sie dann die PI-Proportionalverstärkung, bis sich das Istwertsignal stabilisiert. Reduzieren Sie anschließend die Proportionalverstärkung um 40-60 %.

Stellen Sie 20-94 PID Integrationszeit auf 20 Sek. ein, und reduzieren Sie den Wert, bis das Istwertsignal zu schwingen beginnt. Starten/stoppen Sie den Frequenzumrichter ggf. oder nehmen Sie stufenweise Änderungen am Sollwert vor, um ein Schwingen des Istwertsignals zu erzielen. Erhöhen Sie dann die PI-Integrationszeit, bis sich das Istwertsignal stabilisiert. Erhöhen Sie anschließend die Integrationszeit um 15-50 %.

Verwenden Sie 20-95 PID-Differentiationszeit nur für sehr schnell reagierende Systeme. Der typische Wert beträgt 25 % von 20-94 PID Integra- tionszeit. Verwenden Sie die Differentialfunktion nur dann, wenn die Proportionalverstärkung und die Integrationszeit optimal eingestellt sind. Stellen Sie sicher, dass Schwingungen des Istwertsignals durch das Tiefpassfilter des Istwertsignals (bei Bedarf Parameter 6-16, 6-26, 5-54 oder 5-59) ausreichend gedämpft werden.

175ZA062.12

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2.9 Allgemeine EMV-Aspekte

Elektromagnetische Störungen sind leitungsgeführt im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz und als Luftstrahlung im

Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz zu betrachten. Störungen vom Antriebssystem in einem Bereich von 30 MHz bis1 GHz werden durch den Wechselrichter, die Motorleitung und den Motor erzeugt. Wie in Abbildung 2.32 gezeigt, werden durch Kapazität der Motorleitung, in Verbindung mit hohem dU/dt der Motorspannung, Ableitströme erzeugt. Die Verwendung einer abgeschirmten Motorleitung erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 2.32) ), 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 gemäß Abbildung 2.32 im Prinzip nur ein geringes elektromagnetisches Feld (I4) von der abgeschirmten Motorleitung.

Die Abschirmung verringert zwar die über die Luft abgestrahlten Störungen, erhöht jedoch die Niederfrequenzstörungen in der Netzzuleitung. Schließen Sie den Motorleitungsschirm an den Schaltschrank des Frequenzumrichters sowie an den Motorschaltschrank an. Dies geschieht am besten durch die Verwendung von integrierten Schirmbügeln, um verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails) zu vermeiden. Verdrillte Abschirmungsenden erhöhen die Abschirmungsimpedanz bei höheren Frequenzen, wodurch der Abschirmungseffekt reduziert und der Ableitstrom (I4) erhöht wird. Wenn abgeschirmte Kabel für Relais, Steuerkabel, Signalschnittstelle und Bremse verwendet werden, verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden mit dem Gehäuse. In einigen Situationen ist zum Vermeiden von Stromschleifen jedoch eine Unterbrechung der Abschirmung notwendig.

Abbildung 2.32 Situationen, in denen Ableitströme erzeugt werden

1 Erdungskabel 4 Frequenzumrichter 2 Schirmgeflecht 5 Abgeschirmte Motorleitung 3 Netzversorgung 6 Motor

Tabelle 2.17 Legende zu Abbildung 2.32

In den Fällen, in denen die Montage des Schirmgeflechts über eine Montageplatte für den Frequenzumrichter vorgesehen ist, muss diese Montageplatte aus Metall gefertigt sein, um die Ableitströme zum Gerät zurückzuführen. 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. Um das Störungsniveau des gesamten Systems (Gerät+Installation) so weit wie möglich zu reduzieren, ist es wichtig, dass die Motorleitungen und Anschlusskabel für die Bremse so kurz wie möglich gehalten werden. Steuer- und Buskabel dürfen nicht gemeinsam mit Motor- und Bremskabeln verlegt werden. Funkstörungen von mehr als 50 MHz (in der Luft) werden insbesondere von der Regelelektronik erzeugt. Weitere Informationen zu EMV finden Sie unter .

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2.9.1 Emissionsanforderungen

Gemäß der EMV-Produktnorm für drehzahlveränderbare Frequenzumrichter, EN/IEC 61800-3:2004, hängen die EMV-Anforderungen von der beabsichtigten Verwendung des Frequenzumrichters ab. In der EMV-Produktnorm sind vier Kategorien definiert. Die Definitionen der 4 Kategorien zusammen mit den Anforderungen an leitungsgeführte Störaussendungen der Netzversorgungsspannung zeigt Tabelle 2.18.

Anforderungen an leitungsge-

Kategorie Definition

C1 In der ersten Umgebung (Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich sowie

Kleinbetriebe) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V.

C2 In der ersten Umgebung (Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich sowie

Kleinbetriebe) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V, die weder steckbar noch beweglich sind und von Fachkräften installiert und in Betrieb genommen werden müssen.

C3 In der zweiten Umgebung (Industriebereich) installierte Frequenzumrichter

mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V.

C4 In der zweiten Umgebung (Industriebereich) installierte Frequenzumrichter

mit einer Versorgungsspannung gleich oder über 1000 V oder einem Nennstrom gleich oder über 400 A oder vorgesehen für den Einsatz in komplexen Systemen.

führte Störaussendungen gemäß Grenzwerten in EN 55011

Klasse B

Klasse A Gruppe 1

Klasse A Gruppe 2

Keine Grenzlinie. Es sollte ein EMV-Plan erstellt werden.

2 2

Tabelle 2.18 Emissionsanforderungen

Wenn die Fachgrundnorm Störaussendung (leitungsgeführte Störungen) zugrunde gelegt wird, müssen die Frequenzumrichter folgende Grenzwerte einhalten.

Anforderungen an leitungsgeführte

Umgebung Fachgrundnorm

Erste Umgebung (Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich sowie Kleinbetriebe) Zweite Umgebung (Industriebereich)

Tabelle 2.19 Grenzwerte in Fachgrundnormen für Störaussendung

Fachgrundnorm EN/IEC 61000-6-3 für Wohnbereich, Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe.

Fachgrundnorm EN/IEC 61000-6-4 für Industriebereiche. Klasse A Gruppe 1

Störaussendungen gemäß Grenzwerten in EN 55011

Klasse B

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2.9.2 EMV-Prüfergebnisse

Die folgenden Ergebnisse wurden unter Verwendung eines Systems mit einem Frequenzumrichter, mit abgeschirmtem

Steuerkabel, eines Steuerkastens mit Potenziometer sowie einer abgeschirmten Motorleitung bei Nenntaktfrequenz erzielt. In Tabelle 2.20 werden die maximalen Motorleitungslängen für die Konformität genannt.

EMVFiltertyp

Normen und Anforderungen

FC 102 1,1-45 kW 200-240 V 50 150 150 Nein Ja Ja

FC 102 1,1-3,7 kW 200-240 V Nein Nein 5 Nein Nein Nein

FC 102 1,1-45 kW 200-240V 10 50 75 Nein Ja Ja

FC 102

FC 102 1,1-90 kW 525-600 V Nein Nein Nein Nein Nein Nein

EN 55011 Klasse B

EN/IEC 61800-3 Kategorie C1

Erste Umgebung

1,1-90 kW 380-480 V 50 150 150 Nein Ja Ja

5,5-45 kW 200-240 V Nein Nein 25 Nein Nein Nein

1,1-7,5 kW 380-500 V Nein Nein 5 Nein Nein Nein

11-90 kW 380-500 V

11-22 kW

525-690 V

30-90 kW

525-690 V

1,1-90 kW 380-480V 10 50 75 Nein Ja Ja

11-30 kW 525-690 V 37-90 kW 525-690 V

1, 4)

2, 4)

Leitungsgeführte Störaussendung Gestrahlte Störaussendung

Kabellänge [m] Kabellänge [m]

Klasse A

Wohnbereich,

Geschäfts- und

Gewerbereich

sowie Kleinbe-

triebe

Wohn- und

Bürobereich

Nein Nein 25 Nein Nein Nein

Nein 100 100 Nein Ja Ja Nein 150 150 Nein Ja Ja

Gruppe 1

Industrie-

bereich

Kategorie C2

Erste Umgebung

Wohn- und

Bürobereich

Klasse A

Gruppe 2

Industrie-

bereich

Kategorie C3

Zweite

Umgebung

Industrie

Klasse B

Wohnbereich,

Geschäfts- und

Gewerbereich

sowie Kleinbe-

triebe

Kategorie C1

Erste Umgebung Wohn- und

Bürobereich

Klasse A

Gruppe 1

Industrie-

bereich

Kategorie C2

Erste Umgebung Wohn- und

Bürobereich

Klasse A

Gruppe 2

Industrie-

bereich

Kategorie C3

Zweite

Umgebung

Industrie

Tabelle 2.20 EMV-Prüfergebnisse (Störaussendung)

1) Gehäusetyp B

2) Gehäusetyp C

3) Hx-Versionen können gemäß EN/IEC 61800-3 Kategorie C4 verwendet werden

4) T7, 37-90 kW erfüllt Klasse A Gruppe 1 mit 25 m Motorleitung. Es gelten einige Beschränkungen für die Installation (fragen Sie Danfoss nach Details) HX, H1, H2, H3, H4 oder H5 ist an Pos. 16-17 des Typencodes für EMV-Filter definiert HX – Keine EMV-Filter im Frequenzumrichter integriert (nur 600-V-Geräte) H1 – Integriertes EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A1/B und EN/IEC 61800-3 Kategorie 1/2 H2 – Kein zusätzliches EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A2 und EN/IEC 61800-3 Kategorie 3 H3 – Integriertes EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A1/B und EN/IEC 61800-3 Kategorie 1/2 H4 – Integriertes EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A1 und EN/IEC 61800-3 Kategorie 2 H5 – Schifffahrtsversionen. Erfüllt die gleichen Emissionswerte wie H2-Versionen

175HA034.10

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2.9.3 Allgemeine Aspekte zur Oberwellenemission

Ein Frequenzumrichter nimmt vom Netz einen nicht sinusförmigen Strom auf, der den Eingangsstrom I erhöht. Nicht sinusförmige Ströme werden mit einer Fourier-Analyse in Sinusströme verschiedener Frequenz, d. h. in verschiedene Oberwellenströme In mit einer Grundfrequenz von 50 Hz, zerlegt:

Hz 50 250 350

Tabelle 2.21 Oberwellenströme

Die Oberwellen tragen nicht direkt zur Leistungsaufnahme bei; sie erhöhen jedoch die Wärmeverluste bei der Installation (Transformator, Leitungen). Bei Anlagen mit einem relativ hohen Anteil an Gleichrichterlasten ist es daher wichtig, die Oberwellenströme auf einem niedrigen Pegel zu halten, um eine Überlast des Transformators und zu hohe Temperaturen in den Kabeln zu vermeiden.

RMS

2.9.4

Anforderungen an die Störfestigkeit

An das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossene Anlagen und Geräte

Optionen: Definition:

1 IEC/EN 61000-3-2 Klasse A für 3-Phasen-Geräte mit

symmetrischer Belastung (für professionell genutzte Geräte nur bis zu 1 kW Gesamtleistung).

2 IEC/EN 61000-3-12 Geräte 16 A-75 A und profes-

sionell genutzte Geräte ab 1 kW bis 16 A Phasenstrom.

Tabelle 2.22

Prüfergebnisse für Oberwellenströme

2.9.5 (Emission)

Leistungsgrößen bis zu PK75 bei T2 und T4 entsprechen der IEC/EN 61000-3-2 Klasse A. Leistungsgrößen von P1K1 bis zu P18K bei T2 und bis zu P90K bei T4 entsprechen IEC/EN 61000-3-12, Tabelle 4. Die Leistungsgrößen P110 bis P450 bei T4 entsprechen außerdem IEC/EN 61000-3-12, obwohl dies nicht erforderlich ist, da die Ströme über 75 A haben.

2 2

Abbildung 2.33 Oberwellenströme

HINWEIS

Oberwellenströme können eventuell Kommunikationsgeräte stören, die an denselben Transformator angeschlossen sind, oder Resonanzen bei Blindstromkompensationsanlagen verursachen.

Um die Netzrückwirkung gering zu halten, sind Danfoss Frequenzumrichter bereits serienmäßig mit Drosseln im Zwischenkreis ausgestattet. So wird der Eingangsstrom I normalerweise um 40 % reduziert.

Die Spannungsverzerrung in der Netzversorgung hängt von der Größe der Oberwellenströme multipliziert mit der internen Netzimpedanz der betreffenden Frequenz ab. Die gesamte Spannungsverzerrung THD wird aus den einzelnen Spannungsoberschwingungen nach folgender Formel berechnet:

THD

% =

+ ... +

(UN% von U)

RMS

Tatsächlich (typisch) Grenzwert für R

≥120

sce

Tatsächlich (typisch) Grenzwert für R

≥120

sce

Einzelner Oberwellenstrom In/I1 (%)

40 20 10 8

40 25 15 10

Oberwellenstrom Verzerrungsfaktor (%)

THD PWHD

46 45

48 46

Tabelle 2.23 Prüfergebnisse für Oberwellenströme (Emission)

Die Kurzschlussleistung der Netzversorgung Ssc muss mindestens

= 3 ×

SCE

Netz

= 3 × 120 × 400 ×

equ

an der Schnittstelle zwischen der Benutzerversorgung und der öffentlichen Versorgung (R

) betragen.

sce

Der Monteur oder der Benutzer des Geräts muss sicherstellen, dass das Gerät nur an eine Versorgung mit einer Kurzschlussleistung Ssc angeschlossen wird, die mindestens dem oben angegebenen Wert entspricht. Ggf. beim Betreiber des Verteilernetzes nachfragen. Andere Leistungsgrößen dürfen Sie nur nach Absprache mit dem Betreiber des Verteilernetzes an das öffentliche Stromversorgungsnetz anschließen.

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Übereinstimmung mit verschiedenen Systemwertrichtlinien: Die in Tabelle 2.23 vorhandenen Daten zu Oberwellenströmen entsprechen IEC/EN 61000-3-12 mit Bezug zur Produktnorm für Leistungsfrequenzumrichtersysteme. Anhand der Daten können die Einflüsse der Oberwellenströme auf das Stromversor-

gungssystem berechnet und die Übereinstimmung mit den relevanten regionalen Richtlinien dokumentiert werden: IEEE 519

-1992; G5/4.

2.9.6 Störfestigkeitsanforderungen

Die Störfestigkeitsanforderungen für Frequenzumrichter sind abhängig von der Installationsumgebung. In Industriebereichen sind die Anforderungen höher als in Wohn- oder Bürobereichen. Alle Danfoss-Frequenzumrichter erfüllen die Störfestigkeitsanforderungen in Industriebereichen und dementsprechend auch die niedrigeren Anforderungen in Wohn- und Bürobereichen. Zum Dokumentieren der Störfestigkeit gegen elektrische Störungen durch elektrische Phänomene sind die folgenden Störfestigkeitsprüfungen gemäß den folgenden Fachgrundnormen durchgeführt worden:

EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2): Elektrostatische Entladung (ESD): Simulation elektrostatischer Entladungen von

•

Personen.

EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3): Elektromagnetisches Einstrahlfeld, amplitudenmodulierte Simulation der Auswir-

•

kungen von Radar- und Funkgeräten sowie von mobilen Kommunikationsgeräten.

EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4): Schalttransienten: Simulation von Störungen, herbeigeführt durch Schalten mit

•

einem Schütz, Relais oder ähnlichen Geräten.

EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5): Surge-Transienten: Simulation von Transienten, z. B. durch Blitzschlag in nahe

•

gelegenen Installationen.

EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6): HF-Gleichtakt: Simulation der Auswirkung von Funksendegeräten, die an Verbin-

•

dungskabel angeschlossen sind.

Siehe Tabelle 2.24.

Fachgrundnorm Impulskette

IEC 61000-4-4

Abnahmekriterium B B B A A Spannungsbereich: 200-240 V, 380-500 V, 525-600 V, 525-690 V

Leitung

Motor Bremse 4 kV CM Zwischenkreiskopplung 4 kV CM Steuerkabel Standardbus 2 kV CM Relaisleitungen 2 kV CM Anwendungs- und Feldbus-

Optionen LCP-Kabel Externe 24 V DC

Gehäuse

Tabelle 2.24 EMV-Immunitätstabelle

1) Einspritzung an Kabelschirm AD: Luftentladung (Air Discharge) CD: Kontaktentladung (Contact Discharge) CM: Gleichtakt DM: Gegentakt

4 kV CM

2 kV CM

2 V CM

— —

Surge-Transienten

IEC 61000-4-5

2 kV/2 Ω DM

4 kV/12 Ω CM

4 kV/2 Ω

2 kV/2 Ω

0,5 kV/2 Ω DM

1 kV/12 Ω CM

ESD

IEC

61000-4-2

— — 10 Veff.

— — 10 Veff. — — 10 Veff. — — 10 Veff. — — 10 Veff. — — 10 Veff. — — 10 Veff.

— — 10 Veff.

8 kV AD 6 kV CD

Abgestrahlte elektromagne-

tische Felder

IEC 61000-4-3

10 V/m —

HF-Gleichtakt-

IEC 61000-4-6

spannung

130BC968.10

1325 4

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2.10 Galvanische Trennung (PELV)

2.10.1 PELV (Schutzkleinspannung) – Protective Extra Low Voltage

PELV bietet Schutz durch Kleinspannung gemäß EN 50178. Ein Schutz gegen elektrischen Schlag gilt als gewährleistet, wenn die Stromversorgung vom Typ PELV (Schutzkleinspannung – Protective Extra Low Voltage) ist und die Installation gemäß den örtlichen bzw. nationalen Vorschriften für PELV-Versorgungen ausgeführt wurde.

2 2

Alle Steuerklemmen und die Relaisklemmen 01-03/04-06 entsprechen PELV (Protective Extra Low Voltage) (gilt nicht bei geerdetem Dreieck-Netz größer 400 V).

Die galvanische (sichere) Trennung wird erreicht, indem die Anforderungen für höhere Isolierung erfüllt und die entsprechenden Kriech-/Luftstrecken beachtet werden. Diese Anforderungen sind in der Norm EN 61800-5-1 beschrieben.

Die Bauteile, die die elektrische Trennung gemäß nachstehender Beschreibung bilden, erfüllen ebenfalls die Anforderungen für höhere Isolierung und der entsprechenden Tests gemäß Beschreibung in EN 61800-5-1. Die galvanische PELV-Trennung ist an 6 Punkten vorhanden (siehe Abbildung 2.34):

Um den PELV-Schutzgrad beizubehalten, müssen alle steuerklemmenseitig angeschlossenen Geräte den PELVAnforderungen entsprechen, d. h., Thermistoren müssen beispielsweise verstärkt/zweifach isoliert sein.

1. Schaltnetzteil (SMPS) einschließlich Trennung des Signals UDC, das die Gleichstrom-Zwischenkreisspannung anzeigt.

2. Gate-Treiber zur Ansteuerung der IGBTs (Triggertransformatoren/Optokoppler).

3. Stromwandler.

4. Bremselektronik (Optokoppler).

5. Einschaltstrombegrenzung, EMV und Temperaturmesskreise.

6. Ausgangsrelais.

7. Mechanische Bremse.

Abbildung 2.34 Galvanische Trennung

Eine funktionale galvanische Trennung (a und b auf der Zeichnung) ist für die optionale externe 24 V-Versorgung und für die RS-485-Standardbusschnittstelle vorgesehen.

WARNUNG

Installation in großer Höhenlage: 380-500 V, Gehäusetypen A, B und C: Bei Höhenlagen von mehr als 2 km über NN ziehen Sie bitte Danfoss bezüglich PELV (Schutzkleinspannung) zurate. 525-690 V: Bei Höhenlagen von mehr als 2 km über NN ziehen Sie bitte Danfoss bezüglich PELV (Schutzkleinspannung) zurate.

WARNUNG

Das Berühren spannungsführender Teile – auch nach der Trennung vom Netz – ist lebensgefährlich. Stellen Sie ebenfalls sicher, dass andere Spannungseingänge, wie DC-Zwischenkreiskopplung, sowie der Motoranschluss für kinetischen Speicher getrennt worden sind. Lassen Sie vor dem Berühren elektrischer Bauteile mindestens die in Tabelle 2.20 angegebene Zeit verstreichen. Eine kürzere Wartezeit ist nur zulässig, wenn auf dem Typenschild für das jeweilige Gerät angegeben.

130BB955.12

Leakage current

Motor cable length

130BB956.12

THVD=0%

THVD=5%

Leakage current

130BB958.12

Cable

150 Hz

3rd harmonics

50 Hz

Mains

RCD with low f

cut-

RCD with high f

cut-

Leakage current

Frequency

130BB957.11

Leakage current [mA]

100 Hz

2 kHz

100 kHz

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2.11 Gefahren durch elektrischen Schlag

EN 61800-5-1 (Produktnorm für Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl) stellt besondere

Befolgen Sie im Hinblick auf die Schutzerdung von Geräten

mit einem Ableitstrom gegen Erde von mehr als 3,5 mA alle nationalen und lokalen Vorschriften.

Anforderungen, wenn der Erdableitstrom 3,5 mA übersteigt. Die Erdverbindung muss auf eine der folgenden Arten verstärkt werden:

Die Frequenzumrichtertechnik nutzt hohe Schaltfrequenzen bei gleichzeitig hoher Leistung. Dies erzeugt einen Ableitstrom in der Erdverbindung. Ein Fehlerstrom im

Erdverbindung (Klemme 95) mit einem Leitungs-

•

querschnitt von mindestens 10 mm

Frequenzumrichter an den Ausgangsleistungsklemmen

2 getrennt verlegte Erdungskabel, die die

kann eine Gleichstromkomponente enthalten, die die Filterkondensatoren laden und einen transienten Erdstrom verursachen kann. Der Ableitstrom gegen Erde setzt sich aus verschiedenen

•

vorgeschriebenen Maße einhalten

Weitere Informationen finden Sie in EN/IEC 61800-5-1 und

EN 50178. Faktoren zusammen und hängt von verschiedenen Systemkonfigurationen ab, wie EMV-Filter, abgeschirmte Motorleitungen und Leistung des Frequenzumrichters.

Fehlerstromschutzschalter

Wenn Fehlerstromschutzschalter (RCD), auch als

Erdschlusstrennschalter bezeichnet, zum Einsatz kommen,

sind die folgenden Anforderungen einzuhalten:

Verwenden Sie netzseitig nur allstromsensitive

•

Fehlerschutzschalter (Typ B) Verwenden Sie Fehlerstromschutzschalter mit

•

Einschaltverzögerung, um Fehler durch transiente Erdströme zu vermeiden.

Abbildung 2.35 Einfluss von Kabellänge und Leistungsgröße auf Ableitstrom. Pa > Pb

Bemessen Sie Fehlerstromschutzschalter in Bezug

•

auf Systemkonfiguration und Umgebungsbedingungen.

Abbildung 2.36 Einflüsse der Netzverzerrung auf den Ableitstrom

HINWEIS

Wenn Sie ein Filter verwenden, schalten Sie beim Laden des Filters 14-50 EMV-Filter aus, um einen hohen Ableitstrom und ein Auslösen des Fehlerstromschutzschalters zu verhindern.

Abbildung 2.37 Hauptbeiträge zum Ableitstrom

Abbildung 2.38 Einfluss der Grenzfrequenz des Fehlerstromschutzschalters auf das, auf was reagiert wird/was gemessen wird

Siehe auch RCD-Anwendungshinweis, MN90G.

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2.12 Bremsfunktion

2.12.1 Auswahl des Bremswiderstands

Bei bestimmten Anwendungen, z. B. in Lüftungsanlagen für Tunnel oder U-Bahnstationen, ist es vorteilhaft, den Motor schneller anzuhalten, als es durch die Kontrolle per Rampe ab oder durch Freilauf möglich ist. Bei solchen Anwendungen ist dynamisches Bremsen mit einem Bremswiderstand empfehlenswert. Zur Wahl des korrekten Bremswiderstands muss bekannt sein, wie oft und mit welcher Leistung gebremst wird.

Ist der Betrag der kinetischen Energie, die in jedem Bremszeitraum zum Widerstand übertragen wird, unbekannt, kann die durchschnittliche Leistung auf Basis der Zykluszeit und Bremszeit berechnet werden, was als Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb bezeichnet wird. Der Aussetzbetrieb des Widerstandes gibt den Arbeitszyklus an, für den der Widerstand ausgelegt ist. Abbildung 2.39 zeigt einen typischen Bremszyklus.

Sie können den Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb des Widerstands wie folgt berechnen:

Arbeitszyklus = tb/T

Danfoss bietet Bremswiderstände mit Arbeitszyklen von

5 %, 10 % und 40 % an, die für die Benutzung mit den

Frequenzumrichtern der Serie VLT® HVAC Drive geeignet

sind. Bei Anwendung eines Arbeitszyklus von 10 % kann

dies die Bremsleistung über 10 % der Zykluszeit

aufnehmen. Die verbleibenden 90 % dienen zur Wärmeab-

leitung im Widerstand.

Wenden Sie sich für weitere Beratung zur Auswahl an

Danfoss.

2.12.2 Berechnung des Bremswiderstands

Der Bremswiderstand wird wie gezeigt berechnet:

Ω =

= P

Spitze

Motor

x Mbr x η

Motor

x η[W]

wobei P

Spitze

Tabelle 2.25 Berechnung des Bremswiderstands

Wie Sie sehen, hängt der Bremswiderstand von der

Zwischenkreisspannung (UDC) ab.

Es gibt 3 Schaltschwellen der Bremsfunktion des Frequen-

zumrichters:

2 2

T = Zykluszeit in Sekunden tb ist die Bremszeit in Sekunden (als Teil der gesamten Zykluszeit)

Abbildung 2.39 Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb des Widerstands

Größe [V] Bremse aktiv

[V]

3 x 200-240 390 (UDC) 405 410 3 x 380-480 778 810 820 3 x 525-600 943 965 975 3 x 525-690 1084 1109 1130

Tabelle 2.26 3 Schaltschwellen der Bremsfunktion

Warnung vor Abschaltung [V]

Abschaltung (Alarm) [V]

HINWEIS

Prüfen Sie, ob der Bremswiderstand für eine Spitzen-

spannung von 410 V, 820 V bzw. 975 V zugelassen ist,

wenn Sie keine Danfoss-Bremswiderstände einsetzen.

Danfoss empfiehlt folgende Bremswiderstände R

gewährleisten, dass der mit dem maximal verfügbaren

Bremsmoment (M

) von 110 % bremst. Die entspre-

br(%)

chende Formel lässt sich wie folgt schreiben:

x 100

Motor

x x

Motor

Ω =

rec

beträgt normalerweise 0,90

Motor

η beträgt normalerweise 0,98

: Diese

rec

Bei Frequenzumrichtern mit 200 V, 480 V und 600 V wird

bei einem Bremsmoment von 160 % wie folgt

rec

ausgedrückt:

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200V :

480V :

600V :

690V :

1) Bei Frequenzumrichtern ≤ 7,5 kW Wellenleistung

2) Bei Frequenzumrichtern > 7,5 kW Wellenleistung

107780

rec

Motor

375300

Motor

428914

Motor

630137

Motor

832664

Motor

HINWEIS

Überwachen der Bremsleistung ist keine Sicherheits-

funktion; Hierfür ist ein Thermoschalter erforderlich. Der

Bremswiderstandskreis ist nicht gegen Erdschluss

geschützt.

Überspannungssteuerung (OVC) (ohne Bremswiderstand)

kann als eine alternative Bremsfunktion in 2-17 Überspan-

nungssteuerung gewählt werden. Diese Funktion ist für alle

Geräte aktiv. Sie stellt sicher, dass bei Anstieg der

HINWEIS

Der ohmsche Widerstand der gewählten Bremswiderstandschaltung darf nicht unter dem von Danfoss empfohlenen Wert liegen, da sonst der Frequenzumrichter beschädigt wird. Bei einem Bremswiderstand mit höherem Ohmwert wird hingegen nicht mehr das maximale Bremsmoment erzielt, und der Frequenzumrichter schaltet während der Bremsung möglicherweise

Zwischenkreisspannung eine Abschaltung verhindert

werden kann. Dies geschieht durch Anheben der

Ausgangsfrequenz zur Begrenzung der Zwischenkreis-

spannung. Dies ist eine nützliche Funktion, wenn z. B. die

Rampe-Ab Zeit zu kurz eingestellt wurde, da hierdurch ein

Abschalten des Frequenzumrichters vermieden wird. In

dieser Situation wird jedoch die Rampe-Ab Zeit

automatisch verlängert.

mit DC-Überspannung ab.

HINWEIS HINWEIS

Bei einem Kurzschluss im Bremstransistor des Frequenzumrichters kann ein eventueller Dauerstrom zum Bremswiderstand nur durch Unterbrechung der Netzversorgung zum Frequenzumrichter (Netzschalter, Schütz) verhindert werden. (Das Schütz kann vom Frequenzumrichter gesteuert werden).

WARNUNG

Berühren Sie den Bremswiderstand nicht, da er während bzw. nach dem Bremsen sehr heiß werden kann.

2.12.3 Steuerung mit Bremsfunktion

OVC kann nicht aktiviert werden, wenn ein PM-Motor

betrieben wird (wenn 1-10 Motorart auf [1] PM, Vollpol

eingestellt ist).

2.12.4 Verdrahtung des Bremswiderstands

EMV (Twisted-Pair-Kabel/Abschirmung)

Verdrillen Sie die Drähte, um elektrische Störgeräusche von

den Kabeln zwischen dem Bremswiderstand und dem

Frequenzumrichter zu verringern.

Verwenden Sie eine Schirmgeflecht aus Metall für

verbesserte EMV-Leistung.

2.13

Extreme Betriebsbedingungen

Die Bremse ist gegen einen Kurzschluss des Bremswiderstands geschützt. Der Bremstransistor wird auf eine Kurzschlussbedingung hin überwacht. Eine eventuell vorhandene thermische Überwachung (Klixon) des Bremswiderstands kann vom Frequenzumrichter ausgewertet werden. Außerdem können Sie die aktuelle Bremsleistung und die mittlere Bremsleistung der letzten 120 s auslesen. Die Bremse kann ebenfalls die Bremsleistung überwachen und sicherstellen, dass sie die in 2-12 Bremswiderstand Leistung

(kW) gewählte Grenze nicht überschreitet. In 2-13 Bremswiderst. Leistungsüberwachung legen Sie fest,

welche Funktion ausgeführt wird, wenn die an den

Kurzschluss (zwischen Motorphasen und Ausgangsphasen)

Der Frequenzumrichter ist durch seine Strommessung in

jeder der 3 Motorphasen oder im DC-Zwischenkreis gegen

Kurzschlüsse geschützt. Ein Kurzschluss zwischen zwei

Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im Wechsel-

richter. Jedoch wird jeder Transistor des Wechselrichters

einzeln abgeschaltet, sobald sein jeweiliger

Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16 Abschaltb-

lockierung) überschreitet.

Um den Frequenzumrichter gegen Kurzschlüsse bei

Zwischenkreiskopplung und an den Bremswiderstands-

klemmen zu schützen, sind die jeweiligen

Projektierungshinweise zu beachten. Bremswiderstand übertragene Leistung den in

2-12 Bremswiderstand Leistung (kW) eingestellten Grenzwert überschreitet.

Schalten am Ausgang

Das Schalten am Ausgang, zwischen Motor und Frequen-

zumrichter, ist zulässig. Es können Fehlermeldungen

auftreten. Aktivieren Sie die Motorfangschaltung, um einen

drehenden Motor abzufangen.

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2.000

500

200

400 300

1.000

600

t [s]

175ZA052.11

fOUT = 0,2 x f M,N

fOUT = 2 x f M,N

fOUT = 1 x f M,N

IMN

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Vom Motor erzeugte Überspannung

Die Spannung im Zwischenkreis erhöht sich beim generatorischen Betrieb des Motors. Dies geschieht in folgenden Fällen:

Die Last treibt den Motor an (bei konstanter

•

Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters), d. h., die Last „erzeugt“ Energie.

Während der Verzögerung (Rampe ab), bei

•

hohem Trägheitsmoment, niedriger Reibung und zu kurzer Rampenzeit, um die Energie als Verlust an Frequenzumrichter, Motor und der Anlage weitergeben zu können.

Eine falsche Einstellung beim Schlupfausgleich

•

kann eine höhere Zwischenkreisspannung hervorrufen.

Gegen-EMK durch PM-Motorbetrieb. Bei Freilauf

•

mit hoher Drehzahl kann die Gegen-EMK des PMMotors möglicherweise die maximale Spannungstoleranz des Frequenzumrichters überschreiten und Schäden verursachen. Um dies verhindern zu helfen, wird der Wert von 4-19 Max. Ausgangsfrequenz automatisch basierend auf einer internen Berechnung anhand des Werts von 1-40 Gegen-EMK bei 1000 UPM, 1-25 Motornenndrehzahl und 1-39 Motorpolzahl berechnet. Wenn Überdrehzahl des Motors möglich ist (z. B. durch den Windmühlen-Effekt, bei dem der Motor durch die Last gedreht wird), empfiehlt Danfoss die Verwendung eines Bremswiderstands.

Netzausfall

Während eines Netzausfalls läuft der Frequenzumrichter

weiter, bis die Spannung des Zwischenkreises unter den

minimalen Stopppegel abfällt – normalerweise 15 % unter

der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequen-

zumrichters. Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall

und die aktuelle Motorbelastung bestimmen, wie lange der

Wechselrichter im Freilauf ausläuft.

Statische Überlast im Modus VVC

plus

Wird der Frequenzumrichter überlastet ( Drehmoment-

grenze in 4-16 Momentengrenze motorisch/

4-17 Momentengrenze generatorisch wird überschritten),

reduziert der Frequenzumrichter automatisch die

Ausgangsfrequenz, um so die Belastung zu reduzieren.

Bei extremer Überlastung kann jedoch ein Strom auftreten,

der den Frequenzumrichter nach kurzer Zeit zum

Abschalten zwingt.

Sie können den Betrieb innerhalb der Drehmomentgrenze

in 14-25 Drehmom.grenze Verzögerungszeit zeitlich

begrenzen (0-60 s).

2.13.1

Thermischer Motorschutz

Auf diese Weise schützt Danfoss den Motor vor

Überhitzung. Dies ist eine elektronische Funktion, die ein

Bimetallrelais basierend auf internen Messungen simuliert.

Die Kennlinie ist in Abbildung 2.40 dargestellt:

2 2

WARNUNG

Der Frequenzumrichter muss über einen Bremschopper verfügen.

Die Bedieneinheit versucht ggf. die Rampe zu kompensieren (2-17 Überspannungssteuerung). Der Wechselrichter wird nach Erreichen eines bestimmten Spannungsniveaus abgeschaltet, um die Transistoren und die Zwischenkreiskondensatoren zu schützen. Siehe 2-10 Bremsfunktion und 2-17 Überspannungssteuerung bezüglich der Möglichkeiten zur Regelung des Zwischenkreisspannungspegels.

Abbildung 2.40 Die X-Achse zeigt das Verhältnis zwischen I

HINWEIS

OVC kann nicht aktiviert werden, wenn ein PM-Motor betrieben wird (wenn 1-10 Motorart auf [1] PM, Vollpol eingestellt ist).

und Nenn-I

Motor

bevor ETR eingreift und den Frequenzumrichter abschaltet. Die Kurven zeigen die charakteristische Nenndrehzahl bei doppelter Nenndrehzahl und Nenndrehzahl x 0,2.

. Die Y-Achse zeigt die Zeit in Sekunden,

Motor

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Es ist klar, dass ETR bei niedriger Drehzahl durch die geringere Kühlung des Motors bei niedrigerer Wärmeentwicklung abschaltet. So wird der Motor auch in niedrigen

Drehzahlbereichen vor Überhitzung geschützt. Die Funktion ETR berechnet die aktuelle Motortemperatur laufend auf Basis des aktuellen Motorstroms und der aktuellen Motordrehzahl. Die berechnete Motortemperatur kann in 16-18 Therm. Motorschutz im Frequenzumrichter abgelesen werden.

Bei Verwendung eines Digitaleingangs und 10 V als

Stromversorgung:

Beispiel: Der Frequenzumrichter schaltet sich ab, wenn die

Motortemperatur zu hoch ist.

Parametereinstellung:

Stellen Sie 1-90 Thermischer Motorschutz auf [2] Thermistor

Abschalt. ein.

Stellen Sie 1-93 Thermistoranschluss auf [6] Digitaleingang

33 ein.

Der Thermistorabschaltwert liegt bei > 3 kΩ.

Integrieren Sie zum Wicklungsschutz einen Thermistor (PTC-Sensor) im Motor. Der Motorschutz kann über eine Reihe von Verfahren realisiert werden: PTC-Sensor in Motorwicklungen, mechanischer Thermoschalter (Klixon-Schalter) oder elektronisches Thermorelais (ETR).

Abbildung 2.43 Bei Verwendung eines Digitaleingangs und 10 V als Stromversorgung

Abbildung 2.41 Die Thermistorabschaltung

Bei Verwendung eines Digitaleingangs und 24 V als Stromversorgung: Beispiel: Der Frequenzumrichter schaltet sich ab, wenn die Motortemperatur zu hoch ist. Parametereinstellung: Stellen Sie 1-90 Thermischer Motorschutz auf [2] Thermistor Abschalt. ein. Stellen Sie 1-93 Thermistoranschluss auf [6] Digitaleingang 33 ein.

Bei Verwendung eines Analogeingangs und 10 V als

Stromversorgung:

Beispiel: Der Frequenzumrichter schaltet sich ab, wenn die

Motortemperatur zu hoch ist.

Parametereinstellung:

Stellen Sie 1-90 Thermischer Motorschutz auf [2] Thermistor

Abschalt. ein.

Stellen Sie 1-93 Thermistoranschluss auf [2] Analogeingang

54 ein.

Wählen Sie keine Sollwertquelle aus.

Abbildung 2.44 Bei Verwendung eines Analogeingangs und 10 V als Stromversorgung

Eingang Digital/Analog

Digital 24 Digital 10 Analog 10

Versorgungsspannung V Abschaltwerte

Grenzwert Abschaltwerte

< 6,6 kΩ - > 10,8 kΩ < 800 Ω - > 2,7 kΩ < 3,0 kΩ - > 3,0 kΩ

Tabelle 2.27 Abschaltwerte

Abbildung 2.42 Bei Verwendung eines Digitaleingangs und 24 V als Stromversorgung

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HINWEIS

Prüfen Sie, ob die gewählte Versorgungsspannung der Spezifikation des benutzten Thermistorelements entspricht.

Fazit

Die Drehmomentgrenze schützt den Motor unabhängig von der Drehzahl vor Überlast. Das ETR schützt den Motor vor Überhitzung. Ein weiterer Motorüberlastschutz ist nicht notwendig. So regelt das ETR bei Erhitzung des Motors, wie lange der Motor mit hoher Temperatur laufen kann, bevor er gestoppt wird, um Überhitzung zu vermeiden. Wenn der Motor überlastet ist, ohne dass die Temperatur erreicht wird, bei der das ETR den Motor abschaltet, schützt die Drehmomentgrenze den Motor und die Anwendung vor Überlast.

Das ETR wird in 1-90 Thermischer Motorschutz aktiviert und durch 4-16 Momentengrenze motorisch gesteuert. Die Einstellung der Verzögerungszeit, nach der der Frequenzumrichter durch die Momentgrenze-Warnung abgeschaltet wird, erfolgt in 14-25 Drehmom.grenze Verzögerungszeit.

2 2

Auswahl Projektierungshandbuch

3 Auswahl

3.1 Optionen und Zubehör

Danfoss bietet eine breite Palette an Optionen und Zubehör für Frequenzumrichter.

3.1.1 Einbau von Optionsmodulen in

Steckplatz B

Trennen Sie die Stromversorgung zum Frequenzumrichter.

Bei Gehäusetypen A2 und A3:

1. Entfernen Sie das LCP, die Klemmenabdeckung und die LCP-Frontabdeckung vom Frequenzumrichter.

2. Stecken Sie die MCB1xx-Optionskarte in Steckplatz B.

3. Verbinden Sie die Steuerkabel und entlasten Sie das Kabel über die mitgelieferten Kabelbinder. Entfernen Sie die Aussparung in der Frontabdeckung des LCP, sodass die Option unter die Frontabdeckung des LCP passt.

4. Bringen Sie die tiefere Frontabdeckung des LCP und die Klemmenabdeckung an.

5. Bringen Sie das LCP oder die Blindabdeckung an der Frontabdeckung des LCP an.

6. Schließen Sie die Netzversorgung wieder am Frequenzumrichter an.

7. Richten Sie die Ein-/Ausgangsfunktionen in den entsprechenden Parametern ein, wie in

Kapitel 9.2 Allgemeine technische Daten

beschrieben.

Bei Gehäusetypen B1, B2, C1 und C2:

Abbildung 3.1 Gehäusetypen A2, A3 und B3

Abbildung 3.2 Gehäusetypen A5, B1, B2, B4, C1, C2, C3 und C4

1. Entfernen Sie das LCP und die LCP-Halterung.

2. Stecken Sie die MCB 1xx-Optionskarte in Steckplatz B.

3. Verbinden Sie die Steuerkabel und entlasten Sie das Kabel über die mitgelieferten Kabelbinder.

4. Bringen Sie die Halterung an.

5. Bringen Sie das LCP an.

130BA209.10

2 3

4 5

9 10

COM DIN

DIN7

DIN8

DIN9

GND(1)

DOUT3

0/24VDC

DOUT4

0/24VDC

AOUT2

0/4-20mA

24V

GND(2)

AIN3

AIN4

RIN= 5kohm

RIN= 10kohm

0-10 VDC

0-10

VDC

0V 24V

24V DC0V

0V24V DC

<500 ohm

>600 ohm

X30/

DIG IN

DIG &

ANALOG OUT

ANALOG IN

CPU

CAN BUS

CPU

Control card (FC 100/200/300)

General Purpose

I/O option MCB 101

PLC (PNP)

PLC (NPN)

Auswahl Projektierungshandbuch

3.1.2 Universal-E/A-Modul MCB 101

MCB 101 wird verwendet, um die Anzahl der Digitaleingänge und -ausgänge, der Analogeingänge und ausgänge und der Frequenzumrichterausgänge zu erhöhen.

MCB 101 muss in Steckplatz B des Frequenzumrichters gesteckt werden. Inhalt:

MCB 101 Optionsmodul

•

Erweitertes LCP-Gehäuse

•

Klemmenabdeckung

•

3 3

Abbildung 3.3

Galvanische Trennung im MCB 101

Digital-/Analogeingänge sind von anderen Ein-/Ausgängen am MCB 101 und in der Steuerkarte des Frequenzumrichters galvanisch getrennt. Digital-/Analogausgänge im MCB 101 sind von anderen Ein-/Ausgängen am MCB 101 galvanisch getrennt, aber nicht von denen auf der Steuerkarte des Frequenzumrichters.

Wenn die Digitaleingänge 7, 8 oder 9 durch Verwendung der internen 24-V-Spannungsversorgung (Klemme 9) geschaltet werden sollen, muss die Verbindung zwischen Klemme 1 und 5, die in Abbildung 3.4 gezeigt wird, hergestellt werden.

Abbildung 3.4 Prinzipschema

Auswahl Projektierungshandbuch

3.1.3 Digitaleingänge – Klemme X30/1–4

Anzahl Digitaleingänge 3 0-24 V DC PNP-Typ:

Tabelle 3.1 Parameter für Inbetriebnahme: 5-16, 5-17 und 5-18

Analoge Spannungseingänge – Klemme X30/10–12

3.1.4

Anzahl analoge Spannungseingänge Standardisiertes Eingangs-

2 0-10 V DC

Tabelle 3.2 Parameter für Inbetriebnahme: 6-3*, 6-4* und 16-76

Digitalausgänge – Klemme X30/5–7

3.1.5

Anzahl Digitalausgänge Ausgangsniveau Toleranz Max. Impedanz 2 0 oder 2 V DC

Spannungsniveau

Spannungsniveaus Toleranz Max. Eingangsimpedanz

Masse = 0 V Logik „0“: Eingang < 5 V DC Logik „0“: Eingang > 10 V DC NPN-Typ: Masse = 24 V Logik „0“: Eingang > 19 V DC Logik „0“: Eingang < 14 V DC

signal

± 28 V Dauerbetrieb ± 37 V in mindestens

10 s

Toleranz Auflösung Max. Eingangsimpedanz

± 20 V Dauerbetrieb

± 4 V ≥ 600 Ω

10 Bit

Ca. 5 kΩ

Ca. 5 KΩ

Tabelle 3.3 Parameter für Inbetriebnahme: 5-32 und 5-33

Analogausgänge – Klemme X30/5+8

3.1.6

Anzahl Analogausgänge Ausgangssignalpegel Toleranz Max. Impedanz 1 0/4–20 mA

Tabelle 3.4 Parameter für Inbetriebnahme: 6-6* und 16-77

±0,1 mA < 500 Ω

130BA709.11

LABEL

Remove jumper to activate Safe Stop

CAUTION:

SEE MANUAL / RCD and high leakage current

VOIR MANUAL / Fransk tekst

WARNING:

Stored charge / “Fransk tekst” (4 min.)

LISTED 76x1 134261

INDUSTRIAL CONTROL EQUIPMENT

SEE MANUAL FOR PREFUSE TUPE IN UL

APPLICATIONS

T/C : CIAXXXPT5B20BR1DBF00A00

P/N : XXXN1100 S/N: 012815G432

IN: 3x380-480V 50/60Hz 14.9A

OUT: 3x0-Uin 0-1000Hz 16.0A 11.1 kVA

CHASIS/IP20 Tamb Max 45C/113F

MADE IN DENMARK

9Ø

Ø6

Auswahl

Projektierungshandbuch

3.1.7 Relais-Option MCB 105

Die Option MCB 105 umfasst 3 einpolige Lastrelaiskontakte (Wechslerkontakte) und muss in Optionssteckplatz B gesteckt werden.

Elektrische Daten: Max. Belastungsstrom der Klemme (AC-1) Max. Belastungsstrom der Klemme (AC-15 ) Max. Belastungsstrom der Klemme (DC-1) Max. Belastungsstrom der Klemme (DC-13)

(ohmsche Last) 240 V AC 2A

(induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A

(ohmsche Last) 24 V DC 1 A

(induktive Last) 24 V DC 0,1 A Min. Belastungsstrom der Klemme (DC) 5 V 10 mA Max. Schaltfrequenz bei Nennlast/Min.-Last 6 min-1/20 s

1) IEC 947 Teil 4 und 5

Wenn das Relais-Optionskit separat bestellt wird, enthält der Satz Folgendes:

Relaismodul MCB 105

•

LCP-Frontabdeckung und vergrößerte Klemmenabdeckung

•

Etikett für den Zugriff zu den Schaltern S201, S202 und S801

•

Kabelbinder zur Befestigung von Kabeln am Relaismodul

•

3 3

-1

Abbildung 3.5 Relaisoption MCB 105

A2-A3-A4-B3 A5-B1-B2-B4-C1-C2-C3-C4

VORSICHT

WICHTIG! Sie MÜSSEN den Aufkleber wie gezeigt an der oberen Frontabdeckung des LCP anbringen (UL-Zulassung).

Tabelle 3.5 Legende zu Abbildung 3.5 und Abbildung 3.6

130BA710.11

LABEL

Remove jumper to activate Safe Stop

9Ø

DC-

DC+

130BA177.10

8-9mm

2mm

Auswahl

Projektierungshandbuch

Abbildung 3.6 Relaisoptionssatz

WARNUNG

Vorsicht! Doppelte Stromversorgung.

Anschließen der MCB 105 Option:

Siehe Montageanleitung am Anfang von Abschnitt Optionen und Zubehör.

•

Trennen Sie die spannungsführenden Anschlüsse an den Relaisklemmen von der Stromversorgung.

•

Verbinden Sie nie spannungsführende Teile mit Steuersignalen (PELV).

•

Wählen Sie die Relaisfunktionen unter 5-40 Relaisfunktion [6-8], 5-41 Ein Verzög., Relais [6-8] und 5-42 Aus Verzög.,

•

Relais [6-8] aus.

HINWEIS

Index [6] ist Relais 7, Index [7] ist Relais 8 und Index [8] ist Relais 9

Abbildung 3.7 Relais 7, Relais 8 und Relais 9

Abbildung 3.8 Montage

1 1 1

1 102 3 4 5 6 7 8 9 1211

2 2 3

1 1 1

1 102 3 4 5 6 7 8 9 1211

3 3 3

1 1 1

1 102 3 4 5 6 7 8 9 1211

2 2

130BA176.11

130BA028.11

Auswahl Projektierungshandbuch

Abbildung 3.9 Anschluss

1 NC 2 Spannungsführendes Teil 3 PELV

Tabelle 3.6 Legende zu Abbildung 3.9

WARNUNG

Kombinieren Sie keine Niederspannungsteile und PELVSysteme. Bei einem Einfachfehler könnte es gefährlich sein, das System zu berühren; Berührung kann zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen.

Eingangsspannungsbereich

Max. Eingangsstrom 2,2 A Durchschnittlicher Eingangsstrom für den Frequenzumrichter Max. Kabellänge 75 m Eingangskapazitätslast Einschaltverzögerung

Tabelle 3.7 Technische Daten für externe 24 V DC-Versorgung

24 V DC ±15 % (max. 37 V in 10 s)

0,9 A

<10 uF <0,6 s

Die Eingänge sind geschützt.

Klemmen Nr.:

Klemme 35: - externe 24 V DC-Versorgung Klemme 36: + externe 24 V DC-Versorgung

Führen Sie folgende Schritte durch:

1. Entfernen Sie das LCP oder die Blindabdeckung.

2. Nehmen Sie die Klemmenabdeckung ab.

3. Entfernen Sie die Kabel-Abfangplatte und die darunterliegende Kunststoffabdeckung.

4. Stecken Sie die externe 24 V DC-Spannungsversorgung in den Optionssteckplatz.

5. Montieren Sie das Kabelabschirmblech.

6. Befestigen Sie die Klemmenabdeckung und das LCP oder die Blindabdeckung.

Wenn die externe 24-V-Spannungsversorgung MCB 107 das Steuerteil versorgt, wird die interne 24-V-Stromversorgung automatisch getrennt.

3 3

3.1.8 24-V-Notstromoption MCB 107 (Option D)

Externe 24 V DC-Versorgung

Die externe 24 V DC-Versorgung kann die Niederspannungsversorgung der Steuerkarte sowie etwaiger eingebauter Optionskarten übernehmen. Dies ermöglicht den Betrieb des LCP (einschließlich der Parametereinstellung) und des Feldbusses ohne Netzversorgung zum Leistungsteil.

Abbildung 3.10 Verbindung mit externer 24-V-Versorgung (A2-A3)

9

6

311

130BA216.10

35 36

Auswahl

Projektierungshandbuch

Abbildung 3.11 Verbindung mit externer 24-V-Versorgung (A5-C2)

Analoge I/O-Option MCB 109

3.1.9

Sie sollten die analoge E/A-Karte z. B. in den folgenden Fällen verwenden:

Als Batteriepufferung der Uhrfunktion auf der

•

Steuerkarte Als allgemeine Erweiterung der auf der

•

Steuerkarte verfügbaren analogen I/O-Schnittstellen, z. B. zur Mehrzonensteuerung mit 3 Druckgebern

Nutzung des Frequenzumrichters als dezentraler

•

I/O-Baustein für ein Gebäudemanagementsystem mit Eingängen für Sensoren und Ausgängen für Drosselklappen und Ventilstellglieder

Unterstützung erweiterter PID-Regler mit I/O-

•

Schnittstellen für Sollwerteingänge, Geber-/ Sensoreingänge und Ausgänge für Stellglieder

Abbildung 3.12 Prinzipschaltbild für im Frequenzumrichter integrierte analoge I/O

Analog-I/O-Konfiguration

3 Analogeingänge für:

0-10 V DC

•

ODER

0-20 mA (Spannungseingang 0-10 V) durch Instal-

•

lation eines 510 Ω Widerstands an Klemmen (siehe HINWEIS)

4-20 mA (Spannungseingang 2-10 V) durch Instal-

•

lation eines 510 Ω Widerstands an Klemmen (siehe HINWEIS)

Ni1000-Temperaturfühler mit 1000 Ω bei 0 °C.

•

Technische Daten gemäß DIN 43760 Pt1000-Temperaturfühler mit 1000 Ω bei 0 °C.

•

Technische Daten gemäß IEC 60751

3 Analogausgänge, die 0–10 V DC liefern.

Auswahl

Projektierungshandbuch

HINWEIS

Bitte beachten Sie die Werte, die innerhalb der verschiedenen Widerstandstandardgruppen verfügbar sind: E12: Nächster Standardwert ist 470 Ω, wodurch sich ein Eingang von 449,9 Ω und 8,997 V ergibt. E24: Nächster Standardwert ist 510 Ω, wodurch sich ein Eingang von 486,4 Ω und 9,728 V ergibt. E48: Nächster Standardwert ist 511 Ω, wodurch sich ein Eingang von 487,3 Ω und 9,746 V ergibt. E96: Nächster Standardwert ist 523 Ω, wodurch sich ein Eingang von 498,2 Ω und 9,964 V ergibt.

Analogeingänge – Klemme X42/1-6

Parametergruppe: 18-3*. Siehe auch VLT® HVAC Drive Programmierungshandbuch.

Parametergruppe für Konfiguration: 26-0*, 26-1*, 26-2* und 26-3*. Siehe auch VLT® HVAC Drive Programmierungs-

handbuch.

3 Analogeingänge

Arbeitsbereich Auflösung Genauigkeit

Abtastung Max. Last Impedanz

Tabelle 3.8 Analogeingänge – Klemme X42/1-6

Verwendung als Temperaturfühlereingang

-50 bis +150 °C 0–10 V DC 11 Bit 10 Bit

-50 °C ±1 Kelvin +150 °C ±2 Kelvin 3 Hz 2,4 Hz

- ± 20 V Dauerbetrieb

Verwendung als Spannungseingang

0,2 % der Gesamtskala bei kal. Temperatur

Ca. 5 kΩ

Analogausgänge – Klemme X42/7-12

Parametergruppe: 18-3*. Siehe auch VLT® HVAC Drive Programmierungshandbuch.

Parametergruppe für Konfiguration: 26-4*, 26-5* und 26-6*. Siehe auch VLT

3 Analogausgänge

Volt 0-10 V DC 11 Bit 1 % der

Tabelle 3.9 Analogausgänge – Klemme X42/7-12

HVAC Drive Programmierungshandbuch.

Ausgangssignalpe gel

Auflösung Linearität Max.

Gesamtskala

Last

1 mA

Analogausgänge sind über Parameter für jeden Ausgang skalierbar.

Die Funktionszuordnung erfolgt über Parameter und hat die gleichen Optionen wie die Analogausgänge auf der Steuerkarte.

Nähere Informationen zu den Parametern finden Sie im

VLT

HVAC Drive Programmierungshandbuch.

Echtzeituhr (RTC) mit Batteriepufferung

Das Datumsformat der Echtzeituhr umfasst Jahr, Monat, Datum, Stunde, Minuten und Wochentag.

Die Genauigkeit der Uhr ist höher als ± 20 ppm bei 25 °C.

Die integrierte Lithium-Pufferbatterie hat eine durchschnittliche Lebensdauer von mind. 10 Jahren bei Betrieb des Frequenzumrichters bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C. Fällt die Batteriepufferung aus, müssen Sie die analoge I/O-Option austauschen.

3 3

Bei Verwendung als Spannungseingang sind

3.1.10

PTC-Thermistorkarte MCB 112

Analogeingänge für jeden Eingang über Parameter skalierbar.

Die MCB 112-Option ermöglicht die Überwachung der Temperatur eines elektrischen Motors über einen

Bei Verwendung für Temperaturfühler ist die Skalierung der Analogeingänge auf den notwendigen Signalpegel für den vorgegebenen Temperaturbereich voreingestellt.

Bei Verwendung von Analogeingängen für Temperaturfühler kann der Umrichter den Istwert in °C und °F anzeigen.

galvanisch getrennten PTC-Thermistoreingang. Sie ist eine B-Option für Frequenzumrichter mit der Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“.

Weitere Informationen zu Montage und Installation der Option finden Sie unter Kapitel 3.1.1 Einbau von Options-

modulen in Steckplatz B. Siehe auch Kapitel 7 Anwendungsbeispiele für verschiedene

Beim Einsatz mit Temperaturfühlern beträgt die max.

Anwendungsmöglichkeiten.

Kabellänge zum Anschluss von Sensoren 80 m bei nicht abgeschirmten/nicht verdrillten Leitern.

MS 220 DA

11 10

20-28 VDC 10 mA

20-28 VDC

60 mA

com

ZIEHL

X44

12 13 18 19 27 29 32 33 20 37

4NC5NC6NC7NC8NC9NC10 11NC121

PTC

M3~

130BA638.10

Motor protection

MCB 112 PTC Thermistor Card

Option B

Reference for 10, 12

DO FOR SAFE

STOP T37

Code No.130B1137

Control Terminals of FC302

Auswahl Projektierungshandbuch

X44/1 und X44/2 sind die Thermistoreingänge. X44/12 ermöglicht die Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ des Frequenzumrichters (T-37), wenn dies die Thermistorwerte erfordern, und X44/10 informiert den Frequenzumrichter, dass eine Anforderung für sicher abgeschaltetes Moment von MCB 112 gesendet wurde, um

eine geeignete Alarmhandhabung sicherzustellen. Einer der Digitaleingangsparameter (oder ein Digitaleingang einer montierten Option) muss auf [80] PTC-Karte 1 eingestellt werden, um Informationen von X44/10 zu nutzen. Konfigurieren Sie 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp auf die gewünschte Funktionalität für „sicher abgeschaltetes Moment“ (Werkseinstellung ist „Sicherer Stopp Alarm“).

Abbildung 3.13 Installation von MCB 112

ATEX-Zertifizierung mit FC 102

Die MCB 112 wurde nach ATEX zertifiziert. Dies bedeutet, dass der Frequenzumrichter mit der MCB 112 jetzt mit Motoren in explosionsgefährdeten Atmosphären eingesetzt werden kann. Weitere Informationen finden Sie im Produkthandbuch für die MCB 112.

Abbildung 3.14 ATmosphère EXplosive (ATEX)

Auswahl

Elektrische Daten

Widerstandsanschluss PTC erfüllt DIN 44081 und DIN 44082 Nummer 1-6 Widerstände in Serie

Abschaltwert 3,3 Ω.... 3,65 Ω ... 3,85 Ω

Reset-Wert 1,7 Ω .... 1,8 Ω ... 1,95 Ω

Auslösetoleranz ± 6 °C Gesamtwiderstand der Sensorschleife < 1,65 Ω Klemmenspannung ≤ 2,5 V bei R ≤ 3,65 Ω, ≤ 9 V bei R = ∞ Sensorstrom ≤ 1 mA Kurzschluss 20 Ω ≤ R ≤ 40 Ω Leistungsaufnahme 60 mA

Prüfbedingungen EN 60947-8 Messspannung Surge-Widerstand 6000 V Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad 2 Gemessene Isolationsspannung Vbis 690 V Galvanische Trennung zuverlässig bis Vi 500 V Dauerhafte Umgebungstemperatur -20 °C - +60 °C

Feuchtigkeit 5-95 %, keine Kondensation zulässig EMV-Widerstand EN61000-6-2 EMV-Emissionen EN61000-6-4 Schüttelfestigkeit 10-1000 Hz 1,14 g Erschütterungsfestigkeit 50 g

Projektierungshandbuch

EN 60068-2-1 Trockene Hitze

3 3

Sicherheitssystemwerte EN 61508 für Tu = 75 °C dauerhaft SIL 2 bei Wartungszyklus von 2 Jahren

1 bei Wartungszyklus von 3 Jahren HFT 0 PFD (für jährlichen Funktionstest) 4,10 *10 SFF 78%

λs + λ

Bestellnummer 130B1137

8494 FIT

934 FIT

3.1.11 Sensoreingangsoption MCB 114

Die Sensoreingangsoptionskarte MCB 114 kann in den folgenden Fällen verwendet werden:

Sensoreingang für Temperaturtransmitter PT100 und PT1000 zur Überwachung von Lagertemperaturen

•

Als allgemeine Erweiterung der Analogeingänge mit einem zusätzlichen Eingang zur Mehrzonenregelung oder für

•

Differenzdruckmessungen Unterstützung erweiterter PID-Regler mit I/O für Sollwert, Transmitter-/Sensoreingänge

•

-3

Auswahl Projektierungshandbuch

Typische Motoren, ausgelegt mit Temperatursensoren zum Schutz von Lagern vor Überlast, verfügen über 3 PT100/1000Temperatursensoren: einer im vorderen Lager, einer im hinteren Lager und einer in den Motorwicklungen. Die Sensoreingangsoption MCB 114 unterstützt 2- oder 3-Leiter-Sensoren mit individuellen Temperaturgrenzwerten für Unter-/ Übertemperatur. Eine automatische Erkennung des Sensortyps, PT100 oder PT1000, erfolgt bei Netz-Einschaltung.

Die Option kann einen Alarm erzeugen, wenn die gemessene Temperatur unter dem minimalen Grenzwert oder über dem

maximalen Grenzwert liegt, der vom Benutzer vorgegeben ist. Die individuell gemessene Temperatur an jedem Sensoreingang kann im Display oder durch Anzeigeparameter abgelesen werden. Tritt ein Alarm auf, können die Relais oder Digitalausgänge programmiert werden, aktiv hoch zu sein, indem [21] Thermische Warnung in Parametergruppe 5-** ausgewählt wird.

Mit einer Fehlerbedingung ist eine allgemeine Warnungs-/Alarmnummer verknüpft. Dies ist Alarm/Warnung 20, Temp. Eingangsfehler. Jeder vorhandene Ausgang kann programmiert werden, aktiv zu sein, falls die Warnung oder der Alarm angezeigt wird.

3.1.11.1

Standardversion, Best.-Nr.: 130B1172. Beschichtete Version, Best.-Nr.: 130B1272.

3.1.11.2

Analogeingang Anzahl Analogeingänge 1 Format 0-20 mA oder 4-20 mA Leitungen 2 Eingangsimpedanz <200 Ω Abtastrate 1 kHz Filter 3. Ordnung 100 Hz bei 3 dB Die Option kann den analogen Sensor mit 24 V DC versorgen (Klemme 1).

Temperatursensoreingang Anzahl Analogeingänge, die PT100/1000 unterstützen 3 Signaltyp PT100/1000 Anschluss PT 100 2 oder 3-Leiter/PT1000 2- oder 3-Leiter Frequenz PT100- und PT1000-Eingang 1 Hz für jeden Kanal Auflösung 10 Bit

Temperaturbereich

Bestellnummern und gelieferte Teile

Elektrische und mechanische Daten

-50 - 204 °C

-58 - 399 °F

Galvanische Trennung Die anzuschließenden Sensoren sollten galvanisch vom Netzspannungsniveau getrennt sein IEC 61800-5-1 und UL508C

Verdrahtung Maximale Signalkabellänge 500 m

MCB 114 Sensor Input Option B

SW. ver. xx.xx Code No. 130B1272

VDD

I IN

GND

TEMP

WIRE 1

GND

TEMP 2 WIRE

GND

TEMP 3 WIRE

GND

X48/

1 2 3 4 5 6 7 8 9

4-20mA

2 or 3

wire

2 or 3

wire

2 or 3

wire

2 or 3

wire

130BB326.10

130BA138.10

130BA200.10

Auswahl Projektierungshandbuch

3.1.11.3 Elektrische Verdrahtung

3 3

Abbildung 3.15 Elektrische Verdrahtung

Klemme Bezeichnung Funktion

1 VDD 24 V DC zur Versorgung

eines 4-20-mA-Sensors 2 I in 4-20m-A-Eingang 3 GND Analogeingang GND 4, 7, 10 Temp. 1, 2, 3 Temperatureingang 5, 8, 11 Draht 1, 2, 3 3. Drahteingang, wenn

3-Leiter-Sensoren

verwendet werden 6, 9, 12 GND Temp.-Eingang GND

Tabelle 3.10 Klemmen

3.1.12

LCP-Einbausatz

Sie können die LCP Bedieneinheit durch Verwendung eines Fern-Einbausatzes in die Vorderseite eines Schaltschranks integrieren. Die Schutzart ist IP66. Sie müssen die Befestigungsschrauben mit einem Drehmoment von max. 1 Nm anziehen.

Gehäuse Vorderseite IP66

Max. Kabellänge zwischen und Gerät 3 m Kommunikationsstandard RS-485

Abbildung 3.16 LCP-Einbausatz mit grafischer LCP-Bedieneinheit, Befestigungselementen, 3-m-Kabel und Dichtung Bestellnummer 130B1113

Abbildung 3.17 LCP-Einbausatz mit numerischer LCP-Bedieneinheit, Befestigungselementen und Dichtung Bestellnummer 130B1114

Tabelle 3.11 Technische Daten

130BT323.10

Auswahl Projektierungshandbuch

3.1.14

Gehäuseabdeckung IP21

Abbildung 3.18 Abmessungen

3.1.13

Die obere IP21/IP41-Gehäuseabdeckung ist ein optionales, für IP20-Einheiten im Kompaktformat, Gehäusegröße A2A3, B3+B4 und C3+C4, verfügbares Gehäuseelement. Wenn der Gehäusesatz verwendet wird, wird die IP20Einheit aktualisiert, um der Schutzart IP21/41 (obere Gehäuseabdeckung) zu entsprechen.

IP21/IP41-Gehäuseabdeckung

Die obere IP41-Gehäuseabdeckung kann bei allen IP20 VLT® HVAC Drive-Standardvarianten angewendet werden.

Abbildung 3.19 Gehäusetyp A2

130BT324.10

130BT620.12

Auswahl Projektierungshandbuch

Gehäusetyp

A2 372 90 205 A3 372 130 205 B3 475 165 249 B4 670 255 246 C3 755 329 337 C4 950 391 337

Tabelle 3.13 Abmessungen

* Bei Verwendung von Option A/B erhöht sich die Tiefe (weitere Informationen siehe Kapitel 5.1.2 Abmessungen)

Höhe A

[mm]

Breite B

[mm]

Tiefe C*

[mm]

3 3

Abbildung 3.20 Gehäusetyp A3

Obere Abdeckung

A B Rand C Bodenplatte D Bodenabdeckung E Schraube(n)

Tabelle 3.12 Legende zu Abbildung 3.19 und Abbildung 3.20

Platzieren Sie die obere Abdeckung wie abgebildet. Bei Verwendung einer A- oder B-Option müssen Sie den Rand anbringen, um den oberen Einlass abzudecken. Setzen Sie die Bodenplatte C an den Boden des Frequenzumrichters und befestigen Sie die Kabel korrekt mit den Schellen aus dem Beutel mit Zubehör. Löcher für Kabelverschraubungen:

Abbildung 3.21 Gehäusetyp B3

Größe A2: 2 x M25 und 3 x M32 Größe A3: 3 x M25 und 3 x M32

130BT621.12

Auswahl

Projektierungshandbuch

Bei Verwendung von Optionsmodul A und/oder Optionsmodul B muss der Rand (B) an der oberen Abdeckung (A) angebracht werden.

HINWEIS

Montage Seite-an-Seite ist bei Verwendung der oberen IP21/IP4X-Gehäuseabdeckung nicht möglich

3.1.15 Ausgangsfilter

Durch die schnelle Taktfrequenz des Frequenzumrichters entstehen Nebeneffekte, die sich auf den Motor und das lokale Netz auswirken. Diese Nebeneffekte werden durch 2 verschiedene Filtertypen behoben, das dU/dt- und das Sinusfilter.

dU/dt-Filter

Die Kombination aus schnellen Spannungs- und Stromanstiegen gefährden die Motorisolation bis hin zur Zerstörung. Diese schnellen Energieänderungen können ebenfalls in den Zwischenkreis des Wechselrichters rückgespeist werden und zur Abschaltung führen. Das dU/dt-Filter reduziert die Anstiegzeit der Spannung, die maximale Amplitude der Spannungsspitzen und Ladestromspitzen bei langen Motorleitungen. Es vermeidet so vorzeitige Alterung und Überschlag in der Motorisolierung. dU/dtFilter reduzieren damit elektromagnetische Störungen in den Motorleitungen. Der Spannungsverlauf ist noch immer impulsförmig, der dU/dt-Anteil wird jedoch im Vergleich zur Installation ohne Filter reduziert.

Sinusfilter

Sinusfilter sind nur für niedrige Frequenzen passierbar. Sie filtern daher hohe Frequenzen heraus und machen Strom und Spannung nahezu sinusförmig. Durch den sinusförmigen Verlauf von Spannung und Strom entfällt der Einsatz spezieller Frequenzumrichtermotoren mit verstärkter Isolierung. Zudem dämpfen die Sinusfilter die Motorstörgeräusche. Neben den Funktionen des dU/dt-Filters senkt das Sinusfilter ebenfalls die Belastung der Motorisolierung und

Abbildung 3.22 Gehäusetypen B4 - C3 - C4

Lagerströme im Motor. Dies verlängert die Motorlebensdauer und die Wartungsintervalle. Sinusfilter ermöglichen den Anschluss langer Motorkabel in

Obere Abdeckung

A B Rand C Bodenplatte D Bodenabdeckung E Schraube(n) F Lüfterabdeckung G Oberer Clip

Tabelle 3.14 Legende zu Abbildung 3.21 und Abbildung 3.21

Anwendungen, bei denen der Motor in größerer Entfernung vom Frequenzumrichter installiert ist. Die Länge der Motorkabel ist jedoch nicht unbeschränkt, da das Filter die Ableitströme in den Kabeln nicht reduziert.

Bestellen Projektierungshandbuch

4 Bestellen

4.1 Bestellformular

4.1.1 Antriebskonfigurator

Sie können einen Frequenzumrichter entsprechend den Anwendungsanforderungen entwerfen, indem Sie das Bestellnummernsystem verwenden.

Bestellen Sie entweder einen Standard-Frequenzumrichter oder einen Frequenzumrichter mit eingebauten Optionen, indem Sie den Typencode, der das Produkt beschreibt, an die Danfoss-Vertretung vor Ort senden.

FC-102P18KT4E21H1XGCXXXSXXXXAGBKCXXXXDX

Die Bedeutung der Zeichen in diesem Code ist auf den Seiten mit den Bestellnummern in Kapitel 3 Auswahl dargestellt. Im obigen Beispiel sind die Option Profibus LON und die Universal-E/A-Option im Frequenzumrichter enthalten.

Die Bestellnummern für die Standardausführungen der Frequenzumrichter finden Sie auch in Kapitel 4 Bestellen.

Stellen Sie den geeigneten Frequenzumrichter für Ihre Anwendung zusammen und erzeugen Sie den entsprechenden Typencode mit dem Antriebskonfigurator im Internet. Der Antriebskonfigurator erzeugt automatisch eine 8-stellige Bestellnummer, die an Ihre Vertretung vor Ort gesendet wird. Außerdem können Sie eine Projektliste mit mehreren Produkten aufstellen und ggf. an den Danfoss-Vertriebsbeauftragten senden.

Der Antriebskonfigurator ist auf der globalen Internetseite zu finden: www.danfoss.com/drives.

Beispiel der Schnittstellenkonfiguration des Antriebskonfigurators:

Die Zahlen in den Feldern beziehen sich auf den Buchstaben bzw. die Ziffer des Typencodes, gelesen von links nach rechts.

4 4

Produktgruppen 1-3 Frequenzumrichter-Baureihe 4-6 Nennleistung 8-10 Phasen 11 Netzspannung 12 Gehäuse 13-15 Gehäusetyp Schutzart Steuerversorgungsspannung Hardwarekonfiguration EMV-Filter 16-17 Bremse 18 Display (LCP) 19 Beschichtung der Platine 20 Netzoption 21 Anpassung A 22 Anpassung B 23 Software-Version 24-27 Software-Sprache 28 A-Optionen 29-30 B-Optionen 31-32 C0-Optionen, MCO 33-34 C1 Optionen 35 Software für die C-Option 36-37 D-Optionen 38-39

Tabelle 4.1 Beispiel der Schnittstellenkonfiguration des Antriebskonfigurators

F C - P T H

130BA052.14

X S A B CX X X X

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 302221 23 272524 26 28 29 31 373635343332 38 39

X0 D

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4.1.2 Typencode niedrige und mittlere Leistung

Abbildung 4.1 Typencode

Beschreibung Pos. Mögliche Auswahl

Produktgruppe und FC-Baureihe 1-6 FC 102 Nennleistung 8-10 1,1- 90 kW (P1K1 - P90K) Phasenzahl 11 3 Phasen (T)

T 2: 200-240 V AC

Netzspannung 11-12

Gehäuse 13-15

EMV-Filter 16-17

Bremse 18

Display 19

Beschichtung der Platine 20

Netzoption 21

Anpassung 22

Anpassung 23 Reserviert Software-Version 24-27 Aktuelle Software Software-Sprache 28

T 4: 380-480 V AC T 6: 525-600 V AC T 7: 525-690 V AC E20: IP20 E21: IP21 E55: IP55 E66: IP66 P21: IP21 mit Rückplatte P55: IP55 mit Rückplatte Z55: Baugröße A4 IP55 Z66: Baugröße A4 IP66 H1: EMV-Filter, Klasse A1/B H2: EMV-Filter, Klasse A2 H3: EMV-Filter, Klasse A1/B (reduzierte Kabellänge) Hx: Kein EMV-Filter X: Kein Bremschopper integriert B: Bremschopper integriert T: Sich. Stopp U: Sicher + Bremse G: Grafisches LCP Bedienteil (LCP 102) N: Numerisches LCP Bedienteil (LCP 101) X: Ohne LCP Bedienteil X. Keine beschichtete Platine C: Beschichtete Platine X: Kein Netztrennschalter und keine Zwischenkreiskopplung 1: Einschließlich Netztrennschalter (nur IP55) 8: Netztrennschalter und Zwischenkreiskopplung D: Zwischenkreiskopplung Siehe Kapitel 9 zu max. Kabelquerschnitten. X: Standard-Kabeleinführungen O: Europäisches metrisches Gewinde in Kabeleinführungen (nur A4, A5, B1, B2). S: Imperiale Kabeleinführungen (nur A5, B1, B2)

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Beschreibung Pos. Mögliche Auswahl

AX: Keine Optionen A0: MCA 101 Profibus DP V1 A4: MCA 104 DeviceNet

A-Optionen 29-30

B-Optionen 31-32

C0-Optionen MCO 33-34 CX: Keine Optionen C1 Optionen 35 X: Keine Optionen Software für die C-Option 36-37 XX: Standard-Software

D-Optionen 38-39

AG: MCA 108 LonWorks AJ: MCA 109 BACnet-Gateway AL: MCA 120 Profinet AN: MCA 121 EtherNet/IP AQ: MCA 122 Modbus TCP BX: Keine Option BK: MCB 101 Universal-E/A-Option BP: MCB 105 Relaisoption BO: MCB 109 Analog-I/O-Option B2: MCB 112 PTC-Thermistorkarte B4: MCB 114 Sensoreingangsoption

DX: Keine Option D0: externe 24-V-Versorgung

4 4

Tabelle 4.2 Typencodebeschreibung

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4.2 Bestellnummern

4.2.1 Bestellnummern: Optionen und Zubehör

Typ Beschreibung Bestellnummer Diverse Ausrüstung I

Zwischenkreisanschluss Klemmenblock für Zwischenkreisverbindung bei A2/A3 130B1064 Gehäuseabdeckung IP21/4X Obere + untere Gehäuseabdeckung IP21 A2 130B1122 Gehäuseabdeckung IP21/4X Obere + untere Gehäuseabdeckung IP21 A3 130B1123

Gehäuseabdeckung IP21/4X Obere + untere Gehäuseabdeckung IP21 B3 130B1187 Gehäuseabdeckung IP21/4X Obere + untere Gehäuseabdeckung IP21 B4 130B1189 Gehäuseabdeckung IP21/4X Obere + untere Gehäuseabdeckung IP21 C3 130B1191 Gehäuseabdeckung IP21/4X Obere + untere Gehäuseabdeckung IP21 C4 130B1193 IP21/4X oben Obere Abdeckung IP21 A2 130B1132 IP21/4X oben Obere Abdeckung IP21 A3 130B1133 IP21/4X oben Obere Abdeckung IP21 B3 130B1188 IP21/4X oben Obere Abdeckung IP21 B4 130B1190 IP21/4X oben Obere Abdeckung IP21 C3 130B1192 IP21/4X oben Obere Abdeckung IP21 C4 130B1194 Einbausatz für Schaltschrankinstallation mit Durchsteck-Kit Einbausatz für Schaltschrankinstallation mit Durchsteck-Kit Einbausatz für Schaltschrankinstallation mit Durchsteck-Kit Einbausatz für Schaltschrankinstallation mit Durchsteck-Kit Einbausatz für Schaltschrankinstallation mit Durchsteck-Kit Profibus D-Sub 9 Anschlussset für IP20 130B1112 Bausatz für obere Einführung der Profibuskabel Klemmenleisten Schraubanschlussklemmen zum Austausch von Federzugklemmen

Rückwand A5 IP55 130B1098 Rückwand B1 IP21/IP55 130B3383 Rückwand B2 IP21/IP55 130B3397 Rückwand C1 IP21/IP55 130B3910 Rückwand C2 IP21/IP55 130B3911 Rückwand A5 IP66 130B3242 Rückwand B1 IP66 130B3434 Rückwand B2 IP66 130B3465 Rückwand C1 IP66 130B3468 Rückwand C2 IP66 130B3491

LCPs und Bausätze

LCP 101 Numerisches LCP Bedienteil (LCP 101) 130B1124 102 Grafisches LCP Bedienteil (LCP 102) 130B1107

-Kabel Separates -Kabel, 3 m 175Z0929

-Bausatz Einbausatz für Schaltschrankeinbau einschließlich grafischem LCP, Befesti-

LCP-Einbausatz Einbausatz für Schaltschrankeinbau einschließlich numerischem LCP, Befesti-

-Bausatz Einbausatz für Schaltschrankeinbau für alle LCPs, einschließlich Befesti-

Gehäuse, Gehäusetyp A5 130B1028

Gehäuse, Gehäusetyp B1 130B1046

Gehäuse, Gehäusetyp B2 130B1047

Gehäuse, Gehäusetyp C1 130B1048

Gehäuse, Gehäusetyp C2 130B1049

Bausatz für obere Einführung der Profibus-Verbindung – Gehäusetypen D + E 176F1742

1x 10, 1x 6 und 1x 3 Stiftverbinder 130B1116

130B1113

gungen, 3 m langem Kabel und Dichtung

130B1114

gungen und Dichtung

130B1117

gungen, 3 m langem Kabel und Dichtung

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Typ Beschreibung Bestellnummer Diverse Ausrüstung I

-Bausatz Frontmontage-Einbausatz, IP55-Gehäuse 130B1129

-Bausatz Einbausatz für Schaltschrankeinbau für alle LCPs, einschließlich Befestigungen

und Dichtung – ohne Kabel

Tabelle 4.3 Sie können die Optionen bereits werkseitig montiert bestellen, siehe Bestellinformationen.

Typ Beschreibung Bemerkung Optionen für Steckplatz A Bestellnummer

MCA 101 Profibus-Option DP V0/V1 130B1200 MCA 104 DeviceNet-Option 130B1202 MCA 108 LonWorks 130B1206 MCA 109 BACnet-Gateway zum Einbau. Bei Relaisoptionskarte MCB 105 nicht zu verwenden 130B1244 MCA 120 Profinet 130B1135 MCA 121 Ethernet 130B1219

Optionen für Steckplatz B

MCB 101 Universal-Ein-/Ausgangsoption MCB 105 Relaisoption MCB 109 Analog-I/O-Option und Batteriereserve für Echtzeituhr 130B1243 MCB 112 ATEX PTC 130B1137

MCB 114

Option für Steckplatz D

MCB 107 Externe 24 V DC-Spannungsversorgung 130B1208

Externe Optionen

EtherNet/IP Ethernet-Master

Sensoreingang – unbeschichtet 130B1172 Sensoreingang – beschichtet 130B1272

130B1170

Beschichtet

4 4

Tabelle 4.4 Bestellinformationen für Optionen

Informationen zur Kompatibilität von Feldbus- und Anwendungsoptionen mit älteren Software-Versionen erhalten Sie von Ihrem Danfoss-Händler.

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Typ Beschreibung Ersatzteile Bestellnummer Bemerkung

Steuerkarte FC Mit Funktion „Sicherer Stopp“ 130B1150 Steuerkarte FC Mit Funktion „Sicherer Stopp“ 130B1151 Lüfter A2 Lüfter, Gehäusetyp A2 130B1009 Lüfter A3 Lüfter, Gehäusetyp A3 130B1010 Lüfter A5 Lüfter, Gehäusetyp A5 130B1017 Lüfter B1 Lüfter extern, Gehäusetyp B1 130B3407

Lüfter B2 Lüfter extern, Gehäusetyp B2 130B3406 Lüfter B3 Lüfter extern, Gehäusetyp B3 130B3563 Lüfter B4 Lüfter extern, 18,5/22 kW 130B3699 Lüfter B4 Lüfter extern, 22/30 kW 130B3701 Lüfter C1 Lüfter extern, Gehäusetyp C1 130B3865 Lüfter C2 Lüfter extern, Gehäusetyp C2 130B3867 Lüfter C3 Lüfter extern, Gehäusetyp C3 130B4292 Lüfter C4 Lüfter extern, Gehäusetyp C4 130B4294

Diverse Ausrüstung II

Beutel mit Zubehör A2 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp A2 130B1022 Beutel mit Zubehör A3 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp A3 130B1022 Beutel mit Zubehör A4 Beutel mit Zubehör für Baugröße A4 ohne Gewinde 130B0536 Beutel mit Zubehör A5 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp A5 130B1023 Beutel mit Zubehör B1 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp B1 130B2060 Beutel mit Zubehör B2 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp B2 130B2061 Beutel mit Zubehör B3 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp B3 130B0980 Beutel mit Zubehör B4 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp B4 130B1300 Klein Beutel mit Zubehör B4 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp B4 130B1301 Groß Beutel mit Zubehör C1 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp C1 130B0046 Beutel mit Zubehör C2 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp C2 130B0047 Beutel mit Zubehör C3 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp C3 130B0981 Beutel mit Zubehör C4 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp C4 130B0982 Klein Beutel mit Zubehör C4 Beutel mit Zubehör, Gehäusetyp C4 130B0983 Groß

Tabelle 4.5 Bestellinformationen für Zubehör

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4.2.2 Bestellnummern: Oberwellenfilter

Oberwellenfilter dienen zur Reduzierung von Netzoberwellen.

AHF 010: 10 % Stromverzerrung

•

AHF 005: 5 % Stromverzerrung

•

[A]

AHF,N

10 1,1-4 175G6600 175G6622 P1K1, P4K0 19 5.5-7.5 175G6601 175G6623 P5K5-P7K5 26 11 175G6602 175G6624 P11K 35 15-18,5 175G6603 175G6625 P15K-P18K 43 22 175G6604 175G6626 P22K

72 30-37 175G6605 175G6627 P30K-P37K 101 45-55 175G6606 175G6628 P45K-P55K 144 75 175G6607 175G6629 P75K 180 90 175G6608 175G6630 P90K 217 110 175G6609 175G6631 P110 289 132 175G6610 175G6632 P132-P160 324 160 175G6611 175G6633 370 200 175G6688 175G6691 P200

506 250

578 315 2x 175G6610 2x 175G6632 P315 648 355 2x175G6611 2x175G6633 P355

694 400

740 450 2x175G6688 2x175G6691 P450

Tabelle 4.6 380-415 V AC, 50 Hz

Typischer verwendeter Motor

[kW]

Danfoss-Bestellnummer

AHF 005 AHF 010

175G6609

+ 175G6610

175G6611

+ 175G6688

175G6631

+ 175G6632

175G6633

+ 175G6691

Frequenzumrichtergröße

4 4

P250

P400

Bestellen

Projektierungshandbuch

Typischer verwendeter

[A]

AHF,N

10 1,1-4 130B2540 130B2541 P1K1-P4K0 19 5.5-7.5 130B2460 130B2472 P5K5-P7K5 26 11 130B2461 130B2473 P11K 35 15-18,5 130B2462 130B2474 P15K, P18K 43 22 130B2463 130B2475 P22K

72 30-37 130B2464 130B2476 P30K-P37K 101 45-55 130B2465 130B2477 P45K-P55K 144 75 130B2466 130B2478 P75K 180 90 130B2467 130B2479 P90K 217 110 130B2468 130B2480 P110 289 132 130B2469 130B2481 P132 324 160 130B2470 130B2482 P160 370 200 130B2471 130B2483 P200

506 250

578 315 2x 130B2469 2x 130B2481 P315 648 355 2x130B2470 2x130B2482 P355

694 400

740 450 2x130B2471 130B2483 P450

Motor [hp] (nur nordameri-

kanischer Markt)

+ 130B2469

+ 130B2471

Danfoss-Bestellnummer

AHF 005 AHF 010

130B2468

130B2470

130B2480

+ 130B2481

130B2482

+ 130B2483

Frequenzumrichtergröße

P250

P400

Tabelle 4.7 380-415 V AC, 60 Hz

Typischer verwendeter

[A]

AHF,N

10 1.5-7.5 130B2538 130B2539 P1K1-P5K5

19 10-15 175G6612 175G6634 P7K5-P11K

26 20 175G6613 175G6635 P15K

35 25-30 175G6614 175G6636 P18K-P22K

43 40 175G6615 175G6637 P30K

72 50-60 175G6616 175G6638 P37K-P45K 101 75 175G6617 175G6639 P55K 144 100-125 175G6618 175G6640 P75K-P90K 180 150 175G6619 175G6641 P110 217 200 175G6620 175G6642 P132 289 250 175G6621 175G6643 P160 370 350 175G6690 175G6693 P200 434 350 2x175G6620 2x175G6642 P250 506 450 175G6620 + 175G6621 175G6642 + 175G6643 P315 578 500 2x 175G6621 2x 175G6643 P355 648 550-600 2x175G6689 2x175G6692 P400 694 600 175G6689 + 175G6690 175G6692 + 175G6693 P450 740 650 2x175G6690 2x175G6693 P500

Motor [hp] (nur nordameri-

kanischer Markt)

Danfoss-Bestellnummer

AHF 005 AHF 010

Frequenzumrichtergröße

Tabelle 4.8 440-480 V AC, 60 Hz

Die Anpassung von Frequenzumrichter und Filter wird basierend auf 400 V/480 V und einer typischen Motorbelastung (4 Pole) sowie 110 % Drehmoment vorberechnet.

Bestellen Projektierungshandbuch

[A]

AHF,N

10 1.1-7.5 175G6644 175G6656 P1K1-P7K5 19 11 175G6645 175G6657 P11K 26 15-18,5 175G6646 175G6658 P15K-P18K 35 22 175G6647 175G6659 P22K 43 30 175G6648 175G6660 P30K

72 37-45 175G6649 175G6661 P45K-P55K 101 55 175G6650 175G6662 P75K 144 75-90 175G6651 175G6663 P90K-P110 180 110 175G6652 175G6664 P132 217 132 175G6653 175G6665 P160 289 160-200 175G6654 175G6666 P200-P250 324 250 175G6655 175G6667 P315 397 315 175G6652 + 175G6653 175G6641 + 175G6665 P400 434 355 2x175G6653 2x175G6665 P450 506 400 175G6653 + 175G6654 175G6665 + 175G6666 P500 578 450 2x 175G6654 2x 175G6666 P560 613 500 175G6654 + 175G6655 175G6666 + 175G6667 P630

Tabelle 4.9 500-525 V AC, 50 Hz

[A]

AHF,N

43 45 130B2328 130B2293

72 45-55 130B2330 130B2295 P37K-P45K 101 75-90 130B2331 130B2296 P55K-P75K 144 110 130B2333 130B2298 P90K-P110 180 132 130B2334 130B2299 P132 217 160 130B2335 130B2300 P160 288 200-250 2x130B2333 130B2301 P200-P250 324 315 130B2334 + 130B2335 130B2302 P315 397 400 130B2334 + 130B2335 130B2299 + 130B2300 P400 434 450 2x130B2335 2x130B2300 P450 505 500 * 130B2300 + 130B2301 P500 576 560 * 2x130B2301 P560 612 630 * 130B2301 + 130B2300 P630 730 710 * 2x130B2302 P710

Typischer verwendeter Motor

[kW]

Typischer verwendeter Motor

[kW]

Danfoss-Bestellnummer

AHF 005 AHF 010

Danfoss-Bestellnummer

AHF 005 AHF 010

Frequenzumrichtergröße

4 4

Tabelle 4.10 690 VAC, 50 Hz

* Wenden Sie sich bei höheren Strömen an Danfoss.

Bestellen Projektierungshandbuch

4.2.3 Bestellnummern: Sinusfiltermodule, 200-500 V AC

Frequenzumrichtergröße

200-240

[V AC]

P1K1 P1K1 5 120 130B2441 130B2406 4,5 P1K5 P1K5 5 120 130B2441 130B2406 4,5

P1K5 P3K0 P3K0 5 120 130B2443 130B2408 8

P4K0 P4K0 5 120 130B2444 130B2409 10 P2K2 P5K5 P5K5 5 120 130B2446 130B2411 17 P3K0 P7K5 P7K5 5 120 130B2446 130B2411 17 P4K0 5 120 130B2446 130B2411 17 P5K5 P11K P11K 4 100 130B2447 130B2412 24 P7K5 P15K P15K 4 100 130B2448 130B2413 38

P18K P18K 4 100 130B2448 130B2413 38 P11K P22K P22K 4 100 130B2307 130B2281 48 P15K P30K P30K 3 100 130B2308 130B2282 62 P18K P37K P37K 3 100 130B2309 130B2283 75 P22K P45K P55K 3 100 130B2310 130B2284 115 P30K P55K P75K 3 100 130B2310 130B2284 115 P37K P75K P90K 3 100 130B2311 130B2285 180 P45K P90K P110 3 100 130B2311 130B2285 180

P110 P132 3 100 130B2312 130B2286 260

P132 P160 3 100 130B2313 130B2287 260

P160 P200 3 100 130B2313 130B2287 410

P200 P250 3 100 130B2314 130B2288 410

P250 P315 3 100 130B2314 130B2288 480

P315 P315 2 100 130B2315 130B2289 660

P355 P355 2 100 130B2315 130B2289 660

P400 P400 2 100 130B2316 130B2290 750

P450 2 100 130B2316 130B2290 750

P450 P500 2 100 130B2317 130B2291 880

P500 P560 2 100 130B2317 130B2291 880

P560 P630 2 100 130B2318 130B2292 1200

P630 P710 2 100 130B2318 130B2292 1200

P710 P800 2 100 2x130B2317 2x130B2291 1500

P800 P1M0 2 100 2x130B2317 2x130B2291 1500

P1M0 2 100 2x130B2318 2x130B2292 1700

380-440

[V AC]

P2K2 P2K2 5 120 130B2443 130B2408 8

440-480

[V AC]

Minimale

Taktfrequenz [kHz]

Maximale

Ausgangs-

frequenz [Hz]

Teilenummer

IP20

Teilenummer

IP00

Filternennstrom

bei 50 Hz [A]

Tabelle 4.11 Netzversorgung 3 x 200 bis 480 V AC

Bei Verwendung von Sinusfiltern sollte die Taktfrequenz mit den Filterspezifikationen in 14-01 Taktfrequenz übereinstimmen.

HINWEIS

Siehe auch das Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter.

Bestellen Projektierungshandbuch

4.2.4 Bestellnummern: Sinusfiltermodule 525-600/690 V AC

Frequenzumrichtergröße

525-600 [V AC] 690 [V AC]

P1K1 2 100 130B2341 130B2321 13 P1K5 2 100 130B2341 130B2321 13 P2k2 2 100 130B2341 130B2321 13 P3K0 2 100 130B2341 130B2321 13 P4K0 2 100 130B2341 130B2321 13 P5K5 2 100 130B2341 130B2321 13 P7K5 2 100 130B2341 130B2321 13 P11K 2 100 130B2342 130B2322 28 P15K 2 100 130B2342 130B2322 28 P18K 2 100 130B2342 130B2322 28 P22K 2 100 130B2342 130B2322 28 P30K 2 100 130B2343 130B2323 45 P37K P45K 2 100 130B2344 130B2324 76 P45K P55K 2 100 130B2344 130B2324 76 P55K P75K 2 100 130B2345 130B2325 115 P75K P90K 2 100 130B2345 130B2325 115 P90K P110 2 100 130B2346 130B2326 165

P132 2 100 130B2346 130B2326 165 P160 2 100 130B2347 130B2327 260 P200 2 100 130B2347 130B2327 260 P250 2 100 130B2348 130B2329 303 P315 2 100 130B2370 130B2341 430 P355 1,5 100 130B2370 130B2341 430 P400 1,5 100 130B2370 130B2341 430 P450 1,5 100 130B2371 130B2342 530 P500 1,5 100 130B2371 130B2342 530 P560 1,5 100 130B2381 130B2337 660 P630 1,5 100 130B2381 130B2337 660 P710 1,5 100 130B2382 130B2338 765 P800 1,5 100 130B2383 130B2339 940 P900 1,5 100 130B2383 130B2339 940 P1M0 1,5 100 130B2384 130B2340 1320 P1M2 1,5 100 130B2384 130B2340 1320 P1M4 1,5 100 2x130B2382 2x130B2338 1479

Minimale Taktfrequenz

[kHz]

Maximale

Ausgangsfrequenz

[Hz]

Teilenummer

IP20

Teilenummer

IP00

Filternennstrom

bei 50 Hz [A]

4 4

Tabelle 4.12 Netzversorgung 3 x 525-690 V AC

HINWEIS

Bei Verwendung von Sinusfiltern sollte die Taktfrequenz mit den Filterspezifikationen in 14-01 Taktfrequenz übereinstimmen.

HINWEIS

Siehe auch das Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter.

Bestellen Projektierungshandbuch

4.2.5 Bestellnummern: dU/dt-Filter, 380-480 V AC

Frequenzumrichtergröße

380-439 [V AC] 440-480 [V AC]

P11K P11K 4 100 130B2396 130B2385 24 P15K P15K 4 100 130B2397 130B2386 45 P18K P18K 4 100 130B2397 130B2386 45

P22K P22K 4 100 130B2397 130B2386 45 P30K P30K 3 100 130B2398 130B2387 75 P37K P37K 3 100 130B2398 130B2387 75 P45K P45K 3 100 130B2399 130B2388 110 P55K P55K 3 100 130B2399 130B2388 110 P75K P75K 3 100 130B2400 130B2389 182 P90K P90K 3 100 130B2400 130B2389 182 P110 P110 3 100 130B2401 130B2390 280 P132 P132 3 100 130B2401 130B2390 280 P160 P160 3 100 130B2402 130B2391 400 P200 P200 3 100 130B2402 130B2391 400 P250 P250 3 100 130B2277 130B2275 500 P315 P315 2 100 130B2278 130B2276 750 P355 P355 2 100 130B2278 130B2276 750 P400 P400 2 100 130B2278 130B2276 750

P450 2 100 130B2278 130B2276 750 P450 P500 2 100 130B2405 130B2393 910 P500 P560 2 100 130B2405 130B2393 910 P560 P630 2 100 130B2407 130B2394 1500 P630 P710 2 100 130B2407 130B2394 1500 P710 P800 2 100 130B2407 130B2394 1500 P800 P1M0 2 100 130B2407 130B2394 1500

P1M0 2 100 130B2410 130B2395 2300

Minimale

Taktfrequenz [kHz]

Maximale

Ausgangsfrequenz

[Hz]

Teilenummer IP20 Teilenummer IP00

Filternennstrom bei

50 Hz [A]

Tabelle 4.13 Netzversorgung 3 x 380 bis 3 x 480 V AC

HINWEIS

Siehe auch das Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter.

Bestellen Projektierungshandbuch

4.2.6 Bestellnummern: dU/dt-Filter, 525-600/690 V AC

Frequenzumrichtergröße

525-600 [V AC] 690 [V AC]

P1K1 4 100 130B2423 130B2414 28 P1K5 4 100 130B2423 130B2414 28 P2K2 4 100 130B2423 130B2414 28 P3K0 4 100 130B2423 130B2414 28 P4K0 4 100 130B2424 130B2415 45 P5K5 4 100 130B2424 130B2415 45 P7K5 3 100 130B2425 130B2416 75 P11K 3 100 130B2425 130B2416 75 P15K 3 100 130B2426 130B2417 115 P18K 3 100 130B2426 130B2417 115 P22K 3 100 130B2427 130B2418 165 P30K 3 100 130B2427 130B2418 165 P37K P45K 3 100 130B2425 130B2416 75 P45K P55K 3 100 130B2425 130B2416 75 P55K P75K 3 100 130B2426 130B2417 115 P75K P90K 3 100 130B2426 130B2417 115 P90K P110 3 100 130B2427 130B2418 165

P132 2 100 130B2427 130B2418 165

P160 2 100 130B2428 130B2419 260

P200 2 100 130B2428 130B2419 260

P250 2 100 130B2429 130B2420 310

P315 2 100 130B2238 130B2235 430

P400 2 100 130B2238 130B2235 430

P450 2 100 130B2239 130B2236 530

P500 2 100 130B2239 130B2236 530

P560 2 100 130B2274 130B2280 630

P630 2 100 130B2274 130B2280 630

P710 2 100 130B2430 130B2421 765

P800 2 100 130B2431 130B2422 1350

P900 2 100 130B2431 130B2422 1350

P1M0 2 100 130B2431 130B2422 1350

P1M2 2 100 130B2431 130B2422 1350

P1M4 2 100 2x130B2430 2x130B2421 1530

Minimale

Taktfrequenz [kHz]

Maximale

Ausgangsfrequenz

[Hz]

Teilenummer IP20 Teilenummer IP00

Filternennstrom bei

50 Hz [A]

4 4

Tabelle 4.14 Netzversorgung 3 x 525 bis 3 x 690 V AC

HINWEIS

Siehe auch das Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter.

4.2.7 Bestellnummern: Bremswiderstände

HINWEIS

Siehe Bremswiderstand-Projektierungshandbuch.

Mechanische Installation Projektierungshandbuch

5 Mechanische Installation

5.1 Mechanische Installation

5.1.1 Sicherheitstechnische Anforderungen für die Aufstellung

WARNUNG

Beachten Sie die für die Integration und den Einbausatz

zur Montage vor Ort geltenden Anforderungen. Beachten Sie die Informationen in der Liste, um schwere Verletzungen oder Geräteschäden zu vermeiden, insbesondere bei Installation großer Einheiten.

VORSICHT

Der Frequenzumrichter ist luftgekühlt. Um das Gerät vor Überhitzung zu schützen, achten Sie darauf, dass die Umgebungstemperatur die für den

Frequenzumrichter festgelegte maximale Nenntemperatur nicht überschreitet und dass die 24-Stunden-

Durchschnittstemperatur nicht überschritten wird. Sie finden die maximale Temperatur und den 24-StundenDurchschnitt in Kapitel 9.6.2 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur. Bei Umgebungstemperaturen zwischen 45 °C und 55 °C kommt es zu einer Leistungsreduzierung des Frequenzumrichters (siehe Kapitel 9.6.2 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur). Die Lebensdauer des Frequenzumrichters wird reduziert, wenn Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur nicht berücksichtigt wird.

130BA809.10

130BA810.10

130BB458.10

130BA811.10

130BA812.10

130BA813.10

130BA826.10

130BA827.10

130BA814.10

130BA815.10

130BA828.10

130BA829.10

130BA648.12

130BA715.12

Mechanische Installation Projektierungshandbuch

5.1.2 Abmessungen

und C4)

5 5

Obere und untere Bohrungen (nur B4, C3

* Nur A5 in IP55/66

Beutel mit Zubehör mit den notwendigen Halterungen, Schrauben und Verbindern werden mit den Frequenzumrichtern mitgeliefert.

A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4

IP20/21 IP20/21 IP55/66 IP55/66 IP21/55/66 IP21/55/66 IP20 IP20 IP21/55/66 IP21/55/66 IP20 IP20

Tabelle 5.1 Abmessungen

Mechanische Installation Projektierungshandbuch

Chassis

NEMA 1/

21/55/66

NEMA 12

NEMA 1/

21/55/66

NEMA 12

Chassis

NEMA 1/

21/55/66

NEMA 1/

21/ 55/66

55/66

NEMA 12

55/66

NEMA 12

NEMA 1

Chassis

NEMA 12

Klicken Klicken Klicken Klicken 2,0 2,0

Klicken

NEMA 1

Klicken Klicken -

Chassis

Mit Option A/B C 220 222 220 222 175 200 260 260 262 242 310 335 333 333

Schraubenlöcher [mm]

c 8,0 8,0 8,0 8,0 8,25 8,25 12 12 8 12,5 12,5

d ø11 ø11 ø11 ø11 ø12 ø12 ø19 ø19 12 ø19 ø19

a 257 350 257 350 401 402 454 624 380 495 648 739 521 631

A 374 374 - - - - - 420 595 630 800

200-240 V 1.1-2.2 3-3,7 1.1-2.2 1.1-3.7 5,5-11 15 5,5-11 15-18 18-30 37-45 22-30 37-45

380-480/500 V 1.1-4.0 5.5-7.5 1,1-4 1.1-7.5 11-18 22-30 11-18 22-37 37-55 75-90 45-55 75-90

525-690 V 11-30 37-90

525-600 V 1.1-7.5 1.1-7.5 11-18 22-30 11-18 22-37 37-55 75-90 45-55 75-90

Gehäusetyp A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 C1 C2 C3 C4

Nennleis-

tung [kW]

NEMA (US-

Schutzart)

Höhe [mm]

Höhe der Rückwand A 268 375 268 375 390 420 480 650 399 520 680 770 550 660

Höhe mit Abschirmblech

für Feldbus-Kabel

Abstand zwischen

Bohrungen

Breite [mm]

Breite der Rückwand B 90 90 130 130 200 242 242 242 165 230 308 370 308 370

B 130 130 170 170 242 242 242 205 230 308 370 308 370

Breite der Rückwand mit

B 150 150 190 190 242 242 242 225 230 308 370 308 370

einer C-Option

Breite der Rückwand mit 2

b 70 70 110 110 171 215 210 210 140 200 272 334 270 330

Abstand zwischen

Bohrungen

C-Optionen

Tiefe [mm]

Tiefe ohne Option A/B C 205 207 205 207 175 200 260 260 249 242 310 335 333 333

e ø5,5 ø5,5 ø5,5 ø5,5 ø6,5 ø6,5 ø9 ø9 6,8 8,5 ø9 ø9 8,5 8,5

f 9 9 6,5 6,5 6 9 9 9 7,9 15 9,8 9,8 17 17

4,9 5,3 6,6 7,0 9,7 13.5/14.2 23 27 12 23,5 45 65 35 50

Max. Gewicht [kg]

Anzugsdrehmoment für Frontabdeckung [Nm]

Kunststoffabdeckung

(niedrige IP-Schutzart)

Metallabdeckung (IP55/66) - - 1,5 1,5 2,2 2,2 - - 2,2 2,2 2,0 2,0

Tabelle 5.2 Gewicht und Abmessungen

RELAY 1

10

130BT309.10

130BT339.10

130BT330.10

130BA406.10

61 68 6

39 42 50 53 54 5

03 02 01

06 05 04

C D

J K

WARNING:

Risk of Electric Shock - Dual supply

Disconnect mains and loadsharing before service

ISOA0021

RELAY 1

RELAY 2

130BT346.10

WARNING:

Risk of Electric Shock - Dual supply

Discunnect mains and loadsharing before service

130BT347.10

WARNING:

Risk of Electric Shock - Dual supply

Disconnect mains and loadsharing before service

130BT348.10

Risk of Electric Shock - Dual supply

Disconnect mains and loadsharing before service

WARNING:

RELAY 1

RELAY 2

130BT349.10

RELAY 1

RELAY 2

WARNING

STORED CHARGE DO NOT TOUCH UNTIL

15 MIN. AFTER DISCONNECTION

CHARGE RESIDUELLE. ATTENDRE 15 MIN. APRES DECONNEXION

WARNING

Risk of Electric Shock - Dual supply

Disconnect mains and loadsharing before service

Mechanische Installation Projektierungshandbuch

5.1.3 Beutel mit Zubehör

5 5

Gehäusetyp A1, A2 und A3 Gehäusetyp A5 Gehäusetyp B1 und B2 Gehäusetyp C1 und C2

Gehäusetyp B3 Gehäusetyp B4 Gehäusetyp C3 Gehäusetyp C4

1 + 2 nur bei Geräten mit Bremschopper lieferbar. Für den Anschluss der Zwischenkreiskopplung kann Verbinder 1 getrennt bestellt werden (Bestellnummer 130B1064).

Tabelle 5.3 In Beuteln mit Zubehör enthaltene Teile

Ein 8-poliger Verbinder ist im Beutel mit Zubehör für FC 102 ohne Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ enthalten.

130BD389.11

B3 B3

130BA419.10

130BA219.11

Mechanische Installation Projektierungshandbuch

5.1.4 Aufstellung

Alle Gehäusetypen erlauben die Aufstellung Seite-an-Seite, ausgenommen bei Verwendung von IP21/IP4X-Gehäuseab- deckungen (siehe Kapitel 3.1 Optionen und Zubehör).

Aufstellung Seite-an-Seite

Sie können Bauformen A und B mit Schutzart IP20 Seitean-Seite ohne Abstand zueinander anordnen, allerdings ist die Montagereihenfolge wichtig. Abbildung 5.1 zeigt, wie Sie die Rahmen korrekt montieren.

Abbildung 5.1 Richtige Aufstellung Seite-an-Seite

Wenn Sie die IP21-Gehäuseabdeckungen bei Gehäusetyp A2 oder A3 verwenden, muss zwischen den Frequenzumrichter ein Abstand von mindestens 50 mm eingehalten werden.

Lassen Sie für optimale Kühlbedingungen Platz für freie Luftströmung über und unter dem Frequenzumrichter. Siehe Tabelle 5.4.

Abbildung 5.2 Abstand

Gehäusetyp A2/A3/A4/A5/B1

a [mm] 100 200 225

b [mm] 100 200 225

Tabelle 5.4 Erforderliche Abstände für Luftzirkulation bei verschiedenen Gehäusetypen

B2/B3/B4/C1

/C3

C2/C4

1. Bohren Sie Löcher gemäß den angegebenen Maßen.

2. Verwenden Sie Schrauben, die für die jeweilige Montagefläche des Frequenzumrichters geeignet sind. Ziehen Sie alle 4 Schrauben fest an.

Abbildung 5.3 Ordnungsgemäße Montage mit Rückwand

130BA228.11

130BA392.11

Mechanische Installation Projektierungshandbuch

Gehäuse IP20 IP21 IP55 IP66

A2 * * - A3 * * - A4/A5 - - 2 2 B1 - * 2,2 2,2 B2 - * 2,2 2,2 B3 * - - B4 2 - - C1 - * 2,2 2,2 C2 - * 2,2 2,2 C3 2 - - C4 2 - - * = Keine anzuziehenden Schrauben

- = Nicht vorhanden

Abbildung 5.4 Ordnungsgemäße Montage an einem Montagerahmen

Tabelle 5.6 Anzugsdrehmoment für Abdeckungen (Nm)

5.1.5

Pos. Beschreibung

1 Rückwand

Tabelle 5.5 Legende zu Abbildung 5.4

Zur Montage vor Ort werden die oberen IP21/IP4XGehäuseabdeckungen oder IP54/55-Geräte empfohlen.

5 5

Montage vor Ort

Abbildung 5.5 Montage an einer nicht stabilen Rückwand

Bei Montage der Gehäusetypen A4, A5, B1, B2, C1 und C2 an einer nicht stabilen Rückwand müssen Sie den Frequenzumrichter aufgrund von unzureichendem Kühlluftstrom über dem Kühlkörper mit einer Rückwand, „1“, versehen.

Elektrische Installation

Projektierungshandbuch

6 Elektrische Installation

6.1 Anschlüsse – Gehäusetypen A, B und C

6.1.1 Anzugsdrehmoment

HINWEIS

Allgemeine Hinweise zu Kabeln Befolgen Sie stets die nationalen und lokalen Vorschriften zum Kabelquerschnitt und zur Umgebungstemperatur. Verwenden Sie nach Möglichkeit Kupferleiter (75 °C).

Aluminiumleiter

Die Klemmen können zwar Aluminiumleiter aufnehmen, aber die Leiteroberfläche muss sauber sein, und Sie müssen zuvor Oxidation entfernen und durch neutrales, säurefreies Vaselinefett zukünftig verhindern. Außerdem muss die Klemmenschraube wegen der Weichheit des Aluminiums nach zwei Tagen nachgezogen werden. Es ist wichtig, dass der Anschluss gasdicht eingefettet ist, um erneute Oxidation der Aluminiumfläche zu verhindern.

Gehäusetyp

A2 1.1-2.2 1,1-4 - A3 3-3,7 5.5-7.5 A4 1.1-2.2 1,1-4 A5 1.1-3.7 1.1-7.5 B1 5,5-11 11-18 - Netz-, Bremswiderstands-, Zwischenkreiskopplungskabel,

B2 15 22-30 11-30 Netz-, Bremswiderstands-, Zwischenkreiskopplungskabel 4,5

B3 5,5-11 11-18 - Netz-, Bremswiderstands-, Zwischenkreiskopplungskabel,

B4 15-18 22-37 - Netz-, Bremswiderstands-, Zwischenkreiskopplungskabel,

C1 18-30 37-55 - Netz-, Bremswiderstands-, Zwischenkreiskopplungskabel 10

C2 37-45 75-90 37-90 Netzkabel, Motorleitungen

C3 22-30 45-55 - Netz-, Bremswiderstands-, Zwischenkreiskopplungskabel,

C4 37-45 75-90 - Netzkabel, Motorleitungen

200-240 V [kW]

380-480 V [kW]

525-690 V [kW]

Kabel für Anzugsdrehmoment

[Nm]

1,8 Motorleitungen Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

Motorleitungen 4,5 Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

1,8 Motorleitungen Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

4,5 Motorleitungen Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

Motorleitungen 10 Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

14 (bis zu 95 mm2)

24 (über 95 mm2) Zwischenkreiskopplungskabel, Anschlusskabel für Bremse 14 Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

10 Motorleitungen Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

14 (bis zu 95 mm2)

24 (über 95 mm2) Zwischenkreiskopplungskabel, Anschlusskabel für Bremse 14 Relais 0.5-0.6 Masse 2-3

Tabelle 6.1 Anzugsdrehmoment

-DC+DC

BR- BR+ U V W

M A I N S

RELAY 1 RELAY 2

- LC +

130BA261.10

Elektrische Installation Projektierungshandbuch

6.1.2 Öffnen von Aussparungen für zusätzliche Kabel

1. Entfernen Sie die Kabeleinführung vom Frequenzumrichter (es dürfen beim Öffnen der Aussparungen keine Fremdkörper in den Frequenzumrichter gelangen).

2. Sie müssen die Kabeleinführung rund um die zu öffnende Aussparung abstützen.

3. Die Aussparung kann nun mit einem starken Dorn und Hammer ausgeschlagen werden.

4. Entgraten Sie das Loch.

5. Befestigen Sie die Kabel am Frequenzumrichter.

Netzanschluss und Erdung

6.1.3

HINWEIS

Der Netzanschlussstecker ist bei Frequenzumrichtern bis zu 7,5 kW steckbar.

1. Befestigen Sie die beiden Schrauben im Abschirmblech, schieben Sie dieses auf und ziehen Sie die Schrauben fest.

2. Stellen Sie sicher, dass der Frequenzumrichter ordnungsgemäß geerdet ist. Schließen Sie ihn an den Erdanschluss an (Klemme 95). Verwenden Sie hierzu die mitgelieferte Schraube aus dem Beutel mit Zubehör.

3. Stecken Sie den Netzanschlussstecker 91 (L1), 92 (L2), 93 (L3) aus dem Beutel mit Zubehör auf die Klemmen mit der Bezeichnung MAINS unten am Frequenzumrichter.

4. Befestigen Sie die Netzphasen am mitgelieferten Netzanschlussstecker.

5. Stützen Sie das Kabel mit den beiliegenden Stützhalterungen ab.

VORSICHT

Der Querschnitt des Erdungskabels muss mindestens 10 mm2 betragen, oder es müssen zwei getrennt verlegte und gemäß EN 50178 angeschlossene Erdverbindungen verwendet werden.

Bei Varianten mit Netzschalter ist dieser auf der Netzseite vorverdrahtet.

6 6

Abbildung 6.1 Netzanschluss

Netzanschluss bei Gehäusetypen A1, A2 und A3:

Abbildung 6.2 Montage der Montageplatte

HINWEIS

Prüfen Sie, ob die Netzspannung der auf dem Typenschild angegebenen Netzspannung entspricht.

VORSICHT

IT-Netz Schließen Sie 400-V-Frequenzumrichter mit EMV-Filtern nicht an ein Stromnetz mit einer Spannung zwischen Phase und Erde von mehr als 440 V an.

130BA262.10

I N S

+DC

BR-

BR+

RELAY 1 RELAY 2

130BA263.10

INS

+DC

BR-

BR+

RELAY 1 RELAY 2

+DC

BR-

BR+

MAINS

L1 L2 L3

91 92 93

RELAY 1 RELAY 2

- LC -

130BA264.10

L 1

L 2

L 3

130BT336.10

130BT335.10

130BT332.10

Elektrische Installation Projektierungshandbuch

Netzanschluss Gehäusetyp A4/A5 (IP55/66)

Abbildung 6.6 Netz- und Erdanschluss ohne Trennschalter

Abbildung 6.3 Anziehen des Erdkabels

Abbildung 6.4 Montage von Netzstecker und Anziehen der Kabel

Abbildung 6.7 Netz- und Erdanschluss mit Trennschalter

Bei Verwendung eines Trennschalters (Gehäusetyp A4/A5) muss der PE-Leiter auf der linken Seite des Frequenzumrichters montiert werden.

Abbildung 6.8 Netzanschluss Gehäusetypen B1 und B2 (IP21 und IP55/66)

Abbildung 6.5 Ziehen Sie die Stützhalterung an

130BA725.10

L1 91

L2 92

L3 93

L1 91

L2 92

L3 93

U 96

V 97

W 98

DC-88

DC+89

R-81

R+82

130BA714.10

130BA389.10

91 L1

92 L2

93 L3

91 92 93

96 97 98

88 89

81 82

130BA718.10

Elektrische Installation Projektierungshandbuch

Abbildung 6.9 Netzanschluss Gehäusetyp B3 (IP20)

6 6

Abbildung 6.10 Netzanschluss Gehäusetyp B4 (IP20)

Abbildung 6.11 Netzanschluss Gehäusetypen C1 und C2 (IP21 und IP55/66)

Abbildung 6.12 Netzanschluss Gehäusetyp C3 (IP20)

DC-

DC+

R-

R+

130BA719.10

Elektrische Installation

Projektierungshandbuch

Kabellänge und -querschnitt

Der Frequenzumrichter ist mit einer bestimmten Kabellänge und einem bestimmten Kabelquerschnitt getestet worden. Wird der Kabelquerschnitt erhöht, so erhöht sich auch der kapazitive Widerstand des Kabels und damit der Ableitstrom - sodass die Kabellänge dann entsprechend verringert werden muss. Die Motorleitung muss möglichst kurz sein, um Störungen und Ableitströme auf ein Minimum zu beschränken.

Taktfrequenz

Wenn Sie den Frequenzumrichter mit einem Sinusfilter

Abbildung 6.13 Netzanschluss Gehäusetyp C4 (IP20)

verwenden, um die Störgeräusche des Motors zu reduzieren, müssen Sie die Taktfrequenz entsprechend den Anweisungen zu dem verwendeten Sinusfilter unter

Die Leistungskabel für das Netz sind in der Regel

14-01 Taktfrequenz einstellen.

ungeschirmte Leitungen.

1. Montieren Sie das Abschirmblech unten am

Motoranschluss

6.1.4

Frequenzumrichter mit den Schrauben und Unterlegscheiben aus dem Beutel mit Zubehör.

HINWEIS

Zur Einhaltung der Vorgaben zur EMV-Störaussendung müssen Sie abgeschirmte Kabel verwenden. Weitere Informationen finden Sie unter Kapitel 2.9.2 EMV-Prüfer- gebnisse.

2. Schließen Sie die drei Phasen der Motorleitung an den Klemmen 96 (U), 97 (V), 98 (W) an.

3. Schließen Sie den Schutzleiter mit den passenden Schrauben aus dem Beutel mit Zubehör an Klemme 99 auf dem Abschirmblech an.

4. Stecken Sie die steckbaren Klemmen 96 (U), 97

Zur korrekten Dimensionierung von Motorleitungsquerschnitt und -länge siehe Kapitel 9 Allgemeine technische Daten und Fehlersuche und -behebung.

Abschirmung von Kabeln:

Vermeiden Sie verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails), die hochfrequent nicht ausreichend wirksam sind. Wenn der Kabelschirm unterbrochen werden muss (z. B. um ein Motorschütz oder einen Reparaturschalter zu installieren), müssen Sie die Abschirmung hinter der Unterbrechung mit der geringstmöglichen HF-Impedanz fortführen. Schließen Sie den Motorkabelschirm am Abschirmblech des Frequenzumrichters und am Metallgehäuse des Motors

Sie können alle dreiphasigen Standard-Asynchronmotoren an einen Frequenzumrichter anschließen. Normalerweise wird für kleine Motoren Sternschaltung verwendet (230/400 V, Y), für große Motoren Dreieckschaltung (400/690 V, Δ). Schaltungsart (Stern/Dreieck) und Anschlussspannung sind auf dem Motortypenschild angegeben.

(V), 98 (W) (bis zu 7,5 kW) und die Motorleitung auf die Klemmen mit der Bezeichnung MOTOR.

5. Befestigen Sie das abgeschirmte Kabel mit Schrauben und Unterlegscheiben aus dem Beutel mit Zubehör am Abschirmblech.

an. Stellen Sie die Schirmverbindungen mit einer möglichst großen Kontaktfläche (Kabelschellen) her. Dies kann unter Verwendung des im Lieferumfang des Frequenzumrichters enthaltenen Zubehörs erfolgen. Wenn Sie das Schirmgeflecht unterbrechen müssen (z. B. um ein Motorschütz oder einen Reparaturschalter zu installieren), müssen Sie das Schirmgeflecht hinter der Unterbrechung mit der geringstmöglichen HF-Impedanz fortführen.

Verfahrensweise

1. Isolieren Sie einen Abschnitt der äußeren Kabelisolierung ab.

2. Positionieren Sie das abisolierte Kabel unter die Kabelschelle, um eine mechanische Befestigung und elektrischen Kontakt zwischen Kabelschirm und Erde herzustellen.

3. Schließen Sie den Schutzleiter entsprechend den Erdungsanweisungen an die nächste Erdungsklemme an.

4. Schließen Sie die 3 Phasen des Motorkabels an die Klemmen 96 (U), 97 (V) und 98 (W) an (siehe Abbildung 6.14).

130BD531.10

130BT333.10

130BA726.10

DC-

DC+

R-

R+

130BA721.10

Elektrische Installation Projektierungshandbuch

5. Ziehen Sie die Klemmen gemäß den Anzugsdreh-

momenten in Kapitel 6.1.1 Anzugsdrehmoment an.

6 6

Abbildung 6.14 Motoranschluss

Abbildung 6.16 Motoranschluss bei Gehäusetyp B3

Abbildung 6.15 Motoranschluss bei Gehäusetyp B1 und B2 (IP21, IP55 und IP66)

Abbildung 6.17 Motoranschluss bei Gehäusetyp B4

91 L1

92 L2

93 L3

96 U

97 V

98 W

88 DC-

89 DC+

81 R-

8 R+

130BA390.11

130BA740.10

DC-

DC+

R-

R+

175ZA114.11

96 97 98

Motor

[4]

[5]

[1]

[3]

[2]

130BB656.10

Elektrische Installation

Projektierungshandbuch

Abbildung 6.20 Stern- und Dreieckschaltung

HINWEIS

Abbildung 6.18 Motoranschluss Gehäusetyp C1 und C2 (IP21

und IP55/66)

Bei Motoren ohne Phasentrennpapier oder eine andere geeignete Isolationsverstärkung für den Betrieb mit Spannungsversorgung (wie ein Frequenzumrichter) verbinden Sie ein Sinusfilter mit dem Ausgang des Frequenzumrichters.

Kabeleinführungsöffnungen

Die vorgeschlagene Verwendung der Bohrungen ist eine reine Empfehlung und es sind andere Lösungen möglich. Sie können Kabeleinführungsöffnungen mit Gummitüllen abdichten (für IP21).

* Toleranz ± 0,2 mm

Abbildung 6.19 Motoranschluss bei Gehäusetyp C3 und C4

Klem

96 97 98 99

men-

Nr.

U V W

Motorspannung 0–100 % der

Netzspannung.

Abbildung 6.21 A2 - IP21

3 Leiter vom Motor

U1 V1 W1

W2 U2 V2 6 Leiter vom Motor

U1 V1 W1

Tabelle 6.2 Klemmenbezeichnungen

1) Schutzleiteranschluss

Dreieckschaltung

Sternschaltung (U2, V2, W2)

U2, V2, W2 sind miteinander zu verbinden.

Bohrungszahl und empfohlene Verwendung

Abmessungen UL [in] [mm]

Nächste metrische Zahl

1) Netz 3/4 28,4 M25

2) Motor 3/4 28,4 M25

3) Bremse/Zwischenkreisk. 3/4 28,4 M25

4) Steuerkabel 1/2 22,5 M20

5) Steuerkabel 1/2 22,5 M20

Tabelle 6.3 Legende zu Abbildung 6.21

1) Toleranz ± 0,2 mm

Danfoss FCM 300 Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual