Danfoss FCP 106, FCM 106 Design guide [de]

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ENGINEERING TOMORROW

Projektierungshandbuch

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

www.danfoss.de/vlt

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

1.2 Zusätzliche Materialien

1.3 Symbole, Abkürzungen und Konventionen

1.4 Zulassungen

1.4.1 Was unter die Richtlinien fällt 6

1.4.2 CE-Zeichen 7

1.4.2.1 Niederspannungsrichtlinie 7

1.4.2.2 EMV-Richtlinie 7

1.4.2.3 Maschinenrichtlinie 7

1.4.2.4 Ökodesign-Richtlinie (ErP) 8

1.4.3 C-tick-Konformität (australische EMV-Standards) 8

1.4.4 UL-Konformität 8

1.4.5 Exportkontrollvorschriften 8

1.5 Softwareversion

1.6 Vorgaben zur Entsorgung

1.7 Sicherheit

1.7.1 Allgemeine Leitlinien zur Sicherheit 8

2 Produktübersicht

2.1 Einführung

2.1.1 Dichtung 11

2.1.2 Hauptdiagramm 12

2.1.3 Elektrische Anschlussübersicht 13

2.1.4 Steuerklemmen und -relais 3 14

2.1.5 (Feldbus-) Netzwerke für serielle Kommunikation 15

2.2 VLT® Memory Module MCM 101

2.2.1 Konfiguration mit dem VLT® Memory Module MCM 101 15

2.2.2 Kopieren von Daten über PC und Memory Module Programmer (MMP) 16

2.2.3 Kopieren einer Konfiguration zu mehreren Frequenzumrichtern 17

2.3 Regelungsstrukturen

2.3.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung 18

2.3.2 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung) (PI) 18

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

2.5 Ist- und Sollwertverarbeitung

2.6 Allgemeine EMV-Aspekte

2.7 Ableitstrom

2.7.1 Erdableitstrom 27

2.8 Galvanische Trennung (PELV)

Inhaltsverzeichnis

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

3 Systemintegration

3.1 Einführung

3.2 Netzeingang

3.2.1 Netzversorgungsstörung/-rückwirkung 31

3.2.1.1 Allgemeine Aspekte zur Oberwellenemission 31

3.2.1.2 Oberschwingungsemissionsanforderungen 32

3.2.1.3 Prüfergebnisse für Oberschwingungsströme (Emission) 32

3.3 Motoren

3.3.1 Explosionszeichnungen 34

3.3.2 Heben 36

3.3.3 Lager 36

3.3.4 Lagerlebensdauer und Schmierung 37

3.3.5 Auswuchten 39

3.3.6 Antriebswellen 39

3.3.7 FCM 106 Trägheitsmoment 39

3.3.8 FCM 106 Motorbaugröße 39

3.3.9 Thermischer Motorschutz 39

3.3.9.1 Elektronisches Thermorelais 39

3.3.9.2 Thermistor (nur FCP 106) 40

3.4 Auswahl Frequenzumrichter/Optionen

3.4.1 Fern-Einbausatz 40

3.4.2 LOP-Einheit 41

3.5 Besondere Betriebsbedingungen

3.5.1 Zweck der Leistungsreduzierung 42

3.5.2 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur und Taktfrequenz 42

3.5.3 Automatische Anpassungen zur Sicherstellung der Leistung 42

3.5.4 Leistungsreduzierung wegen niedrigem Luftdruck 42

3.5.5 Extreme Betriebszustände 43

3.6 Umgebungsbedingungen

3.6.1 Luftfeuchtigkeit 44

3.6.2 Temperatur 44

3.6.3 Kühlung 44

3.6.4 Aggressive Umgebungsbedingungen 44

3.6.5 Umgebungstemperatur 45

3.6.6 Störgeräusche 45

3.6.7 Vibrationen und Erschütterungen 45

3.7 Energieeffizienz

3.7.1 IES- und IE-Klassen 46

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

3.7.2 Verlustleistungsdaten und Wirkungsgraddaten 46

3.7.3 Verluste und Wirkungsgrad eines Motors 47

3.7.4 Verluste und Wirkungsgrad eines Antriebssystems 48

4 Anwendungsbeispiele

4.1 HLK-Anwendungsbeispiele

4.1.1 Stern-/Dreieckstarter oder Softstarter nicht erforderlich 49

4.1.2 Start/Stopp 49

4.1.3 Puls-Start/Stopp 49

4.1.4 Potenziometer-Sollwert 50

4.1.5 Automatische Motoranpassung (AMA) 50

4.1.6 Lüfteranwendung mit Resonanzvibrationen 51

4.2 Beispiele für Energieeinsparungen

4.2.1 Gründe für den Einsatz eines Frequenzumrichters zur Regelung von Lüftern und Pumpen 51

4.2.2 Der klare Vorteil: Energieeinsparung 52

4.2.3 Beispiele für Energieeinsparungen 52

4.2.4 Vergleich der Energieeinsparungen 53

4.2.5 Beispiel mit variablem Durchfluss über 1 Jahr 53

4.3 Regelung – Beispiele

4.3.1 Verbesserte Regelung 54

4.3.2 Smart Logic Control 54

4.3.3 Programmierung des Smart Logic Controllers 54

4.3.4 SLC-Anwendungsbeispiel 55

4.4 EC+ Konzept für Asynchron- und PM-Motoren

5 Typencode und Auswahlhilfe

5.1 Antriebskonfigurator

5.2 Typencode

5.3 Bestellnummern

6 Technische Daten

6.1 Abstände, Abmessungen und Gewichte

6.1.1 Abstände 62

6.1.2 Motorbaugröße gemäß Bauform FCP 106 63

6.1.3 FCP 106 Abmessungen 63

6.1.4 FCM 106 Abmessungen 64

6.1.5 Gewicht 67

6.2 Elektrische Daten

6.2.1 Netzversorgung 3 x 380-480 VAC – Normale und hohe Überlast 68

6.3 Netzversorgung

6.4 Schutzfunktionen und Eigenschaften

Inhaltsverzeichnis

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

6.5 Umgebungsbedingungen

6.6 Kabelspezifikationen

6.7 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

6.8 Technische Daten des FCM 106-Motors

6.8.1 Motorüberlastdaten, VLT DriveMotor FCM 106 73

6.9 Spezifikationen für Sicherung und Trennschalter

6.10 Leistungsreduzierung aufgrund Umgebungstemperatur und Taktfrequenz

6.11 dU/dt

6.12 Wirkungsgrad

Index

Einführung Projektierungshandbuch

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

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

Projektingenieure und Anlagenbauer

•

Planer

•

Anwendungs- und Produktspezialisten

•

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

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

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

Überwachung und Programmierung des Frequenzumrichters.

Die VLT® PROFIBUS DP MCA 101-Installationsan-

•

leitung enthält Informationen zur Installation des PROFIBUS sowie zur Fehlersuche und beseitigung.

Das VLT

•

handbuch enthält Informationen zur Konfiguration des Systems, zur Steuerung des Frequenzumrichters, zum Zugriff auf den Frequenzumrichter, zur Programmierung und zur Fehlersuche und behebung. Zudem enthält es einige typische Anwendungsbeispiele.

Das VLT® Motion Control Tool MCT 10 ermöglicht

•

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

Danfoss VLT

•

rechung in HLK-Anwendungen.

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

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

PROFIBUS DP MCA 101-Programmier-

Energy Box-Software zur Energiebe-

1 1

VLT® ist eine eingetragene Marke.

Zusätzliche Materialien

1.2

Verfügbare Literatur:

Das VLT

•

thandbuch, für Informationen, die für Installation und Inbetriebnahme des Frequenzumrichters erforderlich sind.

Das VLT

•

rungshandbuch enthält die notwendigen Informationen für die Integration des Frequenzumrichters in einer Vielzahl von Anwendungen.

Das VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106 Program-

•

mierhandbuch beschreibt die Programmierung des Frequenzumrichters, einschließlich kompletter Parameterbeschreibungen.

VLT® LCP-Anleitung zum Betrieb der Bedieneinheit

•

(LCP).

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

•

Das Modbus RTU Produkthandbuch und das VLT

•

DriveMotor FCP 106/FCM 106 BACnet Produkthandbuch enthalten Informationen zur Regelung,

DriveMotor FCP 106/FCM 106 Produk-

DriveMotor FCP 106/FCM 106 Projektie-

Symbole, Abkürzungen und

1.3 Konventionen

Dieses Handbuch verwendet folgende Symbole:

HINWEIS

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

* Kennzeichnet die Werkseinstellung.

Schutzart Die Schutzart ist eine genormte Spezifikation für

elektrische Betriebsmittel, die den Schutz gegen das Eindringen von Fremdobjekten und Wasser beschreibt (Beispiel: IP20).

DIx DI1: Digitaleingang 1.

DI2: Digitaleingang 2. EMV Elektromagnetische Verträglichkeit. Fehler Diskrepanz zwischen einem berechneten,

beobachteten oder gemessenen Wert oder

Zustand und dem vorgegebenen oder

Werkseinstellung

theoretisch richtigen Wert oder Zustand.

Werkseinstellungen im Auslieferungszustand des

Produkts.

Einführung

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Fehler Ein Fehler kann einen Störungszustand

verursachen. Fehlerrückstellung

MM Speichermodul. MMP Speichermodul-Programmierung. Parameter Gerätedaten und -werte, die ausgelesen und (bis

PELV Protective Extra Low Voltage, Schutzklein-

Übergeordnete Steuerung (SPS) RS485 Feldbus-Schnittstelle gemäß EIA-422/485-

Warnung Wird der Begriff außerhalb des Zusammenhangs

Tabelle 1.1 Abkürzungen

Konventionen

•

Zulassungen

1.4

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

Weitere Informationen zu den Zulassungen und Zertifizierungen finden Sie im Downloadbereich unter http://

www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Documentations/.

Eine Funktion, mit der nach Beheben eines

erkannten Fehlers durch Entfernen der Ursache

des Fehlers der Frequenzumrichter in einen

Betriebszustand zurückversetzt wird. Der Fehler

ist dann nicht mehr aktiv.

zu einem gewissen Umfang) festgelegt werden

können.

spannung. Weitere Informationen finden Sie

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

Speicherprogrammierbare Steuerung.

Busbeschreibung, die serielle Datenübertragung

zu mehreren Geräten ermöglicht.

von Sicherheitsanweisungen verwendet,

informiert eine Warnung über ein potenzielles

Problem, das von einer Überwachungsfunktion

erkannt wurde. Eine Warnung ist kein Fehler und

führt nicht zu einem Übergang des Betriebs-

zustands.

Nummerierte Listen zeigen Vorgehensweisen.

Aufzählungslisten zeigen weitere Informationen und Beschreibung der Abbildungen.

Kursivschrift bedeutet:

- Querverweise.

- Link.

- Fußnoten.

- Parametername

- Parametergruppenname.

- Parameteroption.

Alle Abmessungen in mm (Zoll).

Zertifizierung FCP 106 FCM 106

EG-Konformitätserklärung

UL-gelistet –

UL erkannt

C-Tick

Die EG-Konformitätserklärung basiert auf den folgenden Richtlinien:

Niederspannungsrichtlinie (2006/95/EG) basiert

•

auf EN 61800-5-1 (2007).

EMV-Richtlinie 2004/108/EG basiert auf EN

•

61800-3 (2004).

UL-gelistet

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

UL erkannt

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

✓ ✓

✓

✓ ✓

✓

–

1.4.1 Was unter die Richtlinien fällt

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

Der Frequenzumrichter wird direkt im freien

•

Handel an den Endkunden verkauft. Für derartige Anwendungen bedarf der Frequenzumrichter der CE-Kennzeichnung gemäß der EMV-Richtlinie.

Der Frequenzumrichter wird als Teil eines Systems

•

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

Einführung Projektierungshandbuch

Der Frequenzumrichter wird für die Installation in

•

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

1.4.2 CE-Zeichen

Abbildung 1.1 CE

Das CE-Zeichen (Communauté Européenne) zeigt an, dass der Hersteller des Produkts alle relevanten EU-Richtlinien einhält. Die geltenden EU-Richtlinien zu Ausführung und Konstruktion des Frequenzumrichters sind in Tabelle 1.2 aufgeführt.

HINWEIS

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

1.4.2.1 Niederspannungsrichtlinie

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

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

1.4.2.2 EMV-Richtlinie

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

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

1.4.2.3 Maschinenrichtlinie

1 1

HINWEIS

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion müssen mit der Maschinenrichtlinie konform sein.

EU-Richtlinie Version

Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU EMV-Richtlinie 2014/30/EU

Maschinenrichtlinie Ökodesign-Richtlinie (ErP) 2009/125/EC ATEX-Richtlinie 2014/34/EU RoHS-Richtlinie 2002/95/EC

Tabelle 1.2 Frequenzumrichter betreffende EU-Richtlinien

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

Konformitätserklärungen sind auf Anfrage erhältlich.

2014/32/EU

Der Zweck der Maschinenrichtlinie ist die Gewährleistung der Personensicherheit und die Vermeidung von Beschädigungen der Anlage und Geräte, wenn die mechanischen Betriebsmittel bestimmungsgemäß verwendet werden. Die Maschinenrichtlinie bezieht sich auf Maschinen, die aus einem Aggregat mehrerer zusammenwirkender Komponenten oder Betriebsmittel bestehen, von denen mindestens eine(s) mechanisch beweglich ist.

Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion müssen mit der Maschinenrichtlinie konform sein. Frequenzumrichter ohne Sicherheitsfunktion fallen nicht unter die Maschinenrichtlinie. Wird ein Frequenzumrichter jedoch in ein Maschinensystem integriert, so stellt Danfoss Informationen zu Sicherheitsaspekten des Frequenzumrichters zur Verfügung.

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

Einführung

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

1.4.2.4 Ökodesign-Richtlinie (ErP)

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

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

1.4.5 Exportkontrollvorschriften

Frequenzumrichter können regionalen und/oder nationalen Exportkontrollvorschriften unterliegen.

Frequenzumrichter, die Exportkontrollvorschriften unterliegen, sind mit einer ECCN-Nummer gekennzeichnet.

Die ECCN-Nummer finden Sie in den Dokumenten, die Sie mit dem Frequenzumrichter erhalten.

1.4.3 C-tick-Konformität (australische EMVStandards)

Im Falle einer Wiederausfuhr ist der Exporteur dafür verantwortlich, die Einhaltung aller geltenden Exportkontrollvorschriften sicherzustellen.

1.5 Softwareversion

Abbildung 1.2 C-Tick

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

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

Die auf dem Frequenzumrichter installierte Softwareversion können Sie in Parameter 15-43 Softwareversion ablesen.

Vorgaben zur Entsorgung

1.6

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

1.7 Sicherheit

Eine Konformitätserklärung ist auf Anfrage erhältlich.

1.4.4 UL-Konformität

Abbildung 1.3 UL-gelistet

Abbildung 1.4 UL-Zulassung

1.7.1 Allgemeine Leitlinien zur Sicherheit

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

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

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

Einführung Projektierungshandbuch

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

WARNUNG

HOCHSPANNUNG

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

Installation, Inbetriebnahme und Wartung

•

dürfen ausschließlich von qualifiziertem Personal durchgeführt werden.

WARNUNG

UNERWARTETER ANLAUF

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

Trennen Sie den Frequenzumrichter vom Netz.

•

Drücken Sie [Off/Reset] am LCP, bevor Sie

•

Parameter programmieren.

Verkabeln und montieren Sie Frequenzum-

•

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

WARNUNG

ENTLADEZEIT

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

Stoppen Sie den Motor.

•

Trennen Sie das Versorgungsnetz und alle

•

externen DC-Zwischenkreisversorgungen, einschließlich externer Batterie-, USV- und DCZwischenkreisverbindungen mit anderen Frequenzumrichtern.

Trennen oder verriegeln Sie den PM-Motor.

•

Warten Sie, damit die Kondensatoren

•

vollständig entladen können. Die minimale Wartezeit finden Sie in Tabelle 1.3.

Verwenden Sie vor der Durchführung von

•

Wartungs- oder Reparaturarbeiten ein geeignetes Spannungsmessgerät, um sicherzustellen, dass die Kondensatoren vollständig entladen sind.

Spannung

[V]

3x400 0,55–7,5 4

Tabelle 1.3 Entladezeit

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

Leistungsbereich

[kW]

Mindestwartezeit

(Minuten)

WARNUNG

GEFAHR DURCH ABLEITSTRÖME

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

Lassen Sie die ordnungsgemäße Erdung der

•

Geräte durch einen zertifizierten Elektroinstallateur überprüfen.

1 1

Einführung

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

WARNUNG

GEFAHR DURCH ANLAGENKOMPONENTEN!

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

Stellen Sie sicher, dass Installations-,

•

Inbetriebnahme- und Wartungsarbeiten ausschließlich von geschultem und qualifiziertem Personal durchgeführt werden.

Alle Elektroarbeiten müssen den VDE-

•

Vorschriften und anderen lokal geltenden Elektroinstallationsvorschriften entsprechen.

Befolgen Sie die Verfahren in dieser Anleitung.

•

WARNUNG

UNERWARTETE MOTORDREHUNG WINDMÜHLEN-EFFEKT

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

Stellen Sie sicher, dass die Permanentmagnet-

•

motoren blockiert sind, sodass sie sich unter keinen Umständen drehen können.

VORSICHT

GEFAHR BEI EINEM INTERNEN FEHLER

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

Stellen Sie vor dem Anlegen von Netzspannung

•

sicher, dass alle Sicherheitsabdeckungen angebracht und ordnungsgemäß befestigt sind.

195NA447.10

195NA419.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2 Produktübersicht

2.1 Einführung

Die Produktübersicht gilt für FCP 106 und FCM 106.

VLT® DriveMotor FCP 106

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

2 2

Abbildung 2.1 FCP 106

VLT® DriveMotor FCM 106

Der Frequenzumrichter ist bei Lieferung bereits auf dem Motor montiert. Die Kombination von FCP 106 und dem

Motor heißt VLT® DriveMotor FCM 106.

Abbildung 2.2 FCM 106

2.1.1 Dichtung

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

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

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

Anforderungen an die Dichtung:

Erhalten Sie die Masseverbindung zwischen

•

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

Verwenden Sie ein UL-genehmigtes Material für

•

die Dichtung, wenn für das fertig montierte Produkt eine UL-Zulassung oder -Registrierung erforderlich ist.

195NA508.10

RS485

PROFIBUS

0/4 - 20mA

0–10V

I/O

Memory Module

IDC UDC

MCP

ACP

UDC

2 3 4 5

SMPS

GATE

DRIVE

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.1.2 Hauptdiagramm

1 Leistungskarte 7 IGBT-Ansteuerkarte 13 Steuerklemmen 2 EMV-Filter 8 SMPS 14 Reset 3 Gleichrichter 9 Galvanische Trennung 15 Festdrehzahl JOG 4 Zwischenkreis/DC-Filter 10 Steuerkarte 16 Start 5 Wechselrichter 11 MCP (Motor Control Processor) 17 Analog-/Digitalausgang 6 Motor 12 ACP (Application Control Processor)

Abbildung 2.3 Hauptdiagramm

195NA507.11

L1 L2 L3

3-phase power input

+10 V DC

0–10 V DC 0/4–20 mA

0/4–20 mA

0–10 V DC -

50 (+10 V OUT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM A IN/OUT)

42 0/4–20 mA A OUT/DIG OUT

45 0/4–20 mA A OUT/DIG OUT

12 (+24 V OUT)

18 (DIGI IN)

19 (DIGI IN)

20 (COM D IN)

27 (DIGI IN)

29 (DIGI IN)

PROFIBUS

MCM

24 V (NPN) 0 V (PNP)

Bus ter.

RS485 Interface

(N RS485) 69

(P RS485) 68

(Com RS485) 61

RS485

(PNP)-Source (NPN)-Sink

Bus ter.

1 2

ON=Terminated OFF=Unterminated

relay 1

240 V AC 3A

relay 2

240 V AC 3A

UDC+

UDC-

Motor

U V W

Thermistor

located in

motor

Group 5-*

Located in

motor block

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.1.3 Elektrische Anschlussübersicht

2 2

Abbildung 2.4 Elektrische Anschlussübersicht

195NA458.12

195NA409.12

130BB625.11

12 20 55

202729 42 45 55

50 53 54

GND

DIGI IN/OUT

61 68 69

COMM. GND

+24 V

DIGI IN

10 V/20 mA IN

0/4-20m A A OUT/DIG OUT

0/4-20 mA A OUT/DIG OUT

10 V OUT

BUS TER.

OFF ON

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.1.4 Steuerklemmen und -relais 3

1 Steuerklemmen 2 Relaisklemmen

1 Steuerklemmen 2 Relaisklemmen 3 UDC+, UDC-, Leitung (L3, L2, L1) 4 PE 5 LCP-Anschluss 6

VLT® PROFIBUS DP MCA 101

VLT® Memory Module MCM 101

Abbildung 2.5 Position der Klemmen und Relais, MH1

3 UDC+, UDC-, Leitung (L3, L2, L1) 4 PE 5 LCP-Anschluss 6

VLT® PROFIBUS DP MCA 101

VLT® Memory Module MCM 101

8 Federschelle für PROFIBUS-Kabel

Abbildung 2.6 Position der Klemmen und Relais, MH2-MH3

Steuerklemmen

Abbildung 2.7 Steuerklemmen

195NA501.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Klemme Nr.

12 +24 V-

18 Digital-

19 Digital-

20 Masse – – 27 Digital-

29 Digital-

50 +10 V-

53 Analog-

54 Analog-

55 Masse – – 42 10 Bit *0–20 mA/4–20 mA/DO Analog 45 10 Bit *0–20 mA/4–20 mA/DO Analog 1, 2, 3 Relais 1 1, 2 NO 1, 3 NC [9] Alarm 4, 5, 6 Relais 2 4, 5 NO 4, 6 NC [5] Motor ein

Tabelle 2.1 Steuerklemmenfunktionen

* Kennzeichnet die Werkseinstellung.

Funktion Konfiguration Werksein-

stellung

– –

Ausgang

*PNP/NPN Start

eingang

*PNP/NPN Ohne

eingang

eingang/ausgang

eingang/ausgang/ Pulseingang

Ausgang

eingang

*PNP/NPN Motorfreilauf

*PNP/NPN Festdrehzahl

– –

*0–10 V/0–20 mA/ 4–20 mA *0–10 V/0–20 mA/ 4–20 mA

Funktion

(inv.)

JOG

Ref1

Ref2

HINWEIS

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

2.1.5 (Feldbus-) Netzwerke für serielle Kommunikation

Die folgenden Protokolle sind in den Frequenzumrichter integriert:

BACnet MSTP

•

Modbus RTU

•

FC-Protokoll

•

2.2

VLT® Memory Module MCM 101

Abbildung 2.8 Position des Speichermoduls

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

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

Sie können ein neues Speichermodul als Ersatzteil bestellen. Bestellnummer: 134B0791.

2.2.1

Konfiguration mit dem VLT® Memory Module MCM 101

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

2 2

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

Firmware.

•

SIVP-Datei.

•

Pumpentabelle.

•

Motor-Datenbank.

•

Parameterlisten.

•

Das Modul ist werkseitig am Frequenzumrichter installiert.

WARNUNG

TRENNEN SIE DIE NETZVERSORGUNG VOR DER WARTUNG!

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

Parameter list Firmware Motor database

. . .

Not encoded data

195NA502.10

Encoded data

MCM

195NA503.10

Copy

195NA504.10

Parameter list

Firmware

Motor database .

. .

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

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

2. Klemmen Sie das Speichermodul ab.

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

4. Entfernen Sie den Deckel vom neuen Frequenzumrichter.

5. Bauen Sie das Speichermodul in den neuen/ anderen Frequenzumrichter ein.

6. Setzen Sie den Deckel am neuen Frequenzumrichter ein und befestigen Sie diesen.

7. Schalten Sie den Frequenzumrichter ein.

HINWEIS

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

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

Abbildung 2.10 Datenübertragung vom Frequenzumrichter zum Speichermodul

Durch Verwendung eines PCs und dem MMP können Sie mehrere Speichermodule mit denselben Daten erstellen.

Sie können diese Speichermodule in VLT® DriveMotor FCP 106 oder VLT® DriveMotor FCM 106 einstecken.

Beispiele der kopierbaren Daten:

Firmware.

•

Parametereinstellung.

•

Pumpenkurven.

•

Während des Betriebs wird der Downloadstatus auf dem Bildschirm angezeigt.

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

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

4. Stecken Sie das Speichermodul in den MMP ein.

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

Abbildung 2.11 Datenübertragung vom MMP zum PC

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

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

Abbildung 2.9 Datenübertragung vom PC zum Frequenzumrichter

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

195NA505.10

Copy motor database

Parameter list

Firmware

Motor database .

. .

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Abbildung 2.12 Datenübertragung vom PC zum Speichermodul

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

9. Stecken Sie die Speichermodule in die Frequenzumrichter ein.

2 2

2.2.3 Kopieren einer Konfiguration zu mehreren Frequenzumrichtern

Sie können die Konfiguration von 1 VLT® DriveMotor FCP 106 oder VLT® DriveMotor FCM 106 an mehrere andere

übertragen. Hierfür benötigen Sie lediglich einen Frequenzumrichter, der bereits über die gewünschte Konfiguration verfügt.

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

2. Klemmen Sie das Speichermodul ab.

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

4. Stecken Sie das Speichermodul ein.

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

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

7. Schalten Sie den Frequenzumrichter aus und wieder ein.

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

9. Stecken Sie das Speichermodul in den OriginalFrequenzumrichter ein.

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

Reference handling Remote reference

Auto mode

Hand mode

Local reference scaled to Hz

LCP Hand on, o and auto on keys

Remote

Local

Reference

P 4-14 Motor speed high limit [Hz]

P 4-12 Motor speed low limit [Hz]

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

Ramp

100%

-100%

P 4-10 Motor speed direction

P 4-19 Max output frequency

To motor control

195NA449.10

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.3 Regelungsstrukturen

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

2.3.1 Regelungsstruktur ohne Rückführung

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

Abbildung 2.13 Struktur ohne Rückführung

2.3.2 Regelungsstruktur (Regelung mit Rückführung) (PI)

Der interne Regler macht den Frequenzumrichter zu einem Teil des geregelten Systems. Der Frequenzumrichter empfängt ein Istwertsignal von einem Sensor im System. Daraufhin vergleicht er diesen Istwert mit einem Sollwert und erkennt ggf. eine Abweichung zwischen diesen beiden Signalen. Zum Ausgleich dieser Abweichung passt er dann die Drehzahl des Motors an. Beispiel: Eine Pumpanwendung, die die Drehzahl der Pumpe so regelt, dass der statische Druck in einer Leitung konstant bleibt. Der gewünschte statische Druckwert wird als Sollwert an den Frequenzumrichter übermittelt. Ein statischer Drucksensor misst den tatsächlichen statischen Druck in der Leitung und übermittelt diesen als Istwertsignal an den Frequenzumrichter. Wenn das Istwertsignal größer ist als der Sollwert, reduziert der Frequenzumrichter die Drehzahl zur Druckminderung. In dem ähnlich gelagerten Fall, dass der Leitungsdruck niedriger ist als der Sollwert, beschleunigt der Frequenzumrichter automatisch zur Erhöhung des Pumpendrucks.

Reference

Feedback

*[-1]

100%

-100%

Scale to speed

To motor control

P 4-10 Motor speed direction

P 4-19 Max output frequency (Hz)

20-81 PI Normal/Inverse control

195NA450.11

130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Abbildung 2.14 Regler mit Rückführung

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

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

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

2 2

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

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

•

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

•

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

•

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

Abbildung 2.15 LCP-Steuertasten

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

Der Ortsollwert wird bei einem Ausschalten wiederhergestellt.

195NA451.10

Speed open

loop

P 1-00 Conguration mode

Input command:

freeze reference

Process control

Scale to

process

unit

Remote reference/ setpoint

±200%

Feedback

handling

P 16-02 Remote Reference in %

maxRefPCT

minRefPct

minref -maxref

Freeze reference & increase/ decrease reference

±100%

Input commands:

Speed up/speed down

±200%

Relative

reference

X+X*Y/100

±200%

P 16-50 External reference in %

±200%

Parameter choice:

Reference resource 1,2,3

±100%

P 3-10 Preset reference

Input command:

preset ref bit0, bit1, bit2

Relative scaling reference

Internal resource

Preset relative reference

±100%

Preset reference 0 ±100% Preset reference 1 ±100% Preset reference 2 ±100% Preset reference 3 ±100% Preset reference 4 ±100% Preset reference 5 ±100% Preset reference 6 ±100% Preset reference 7 ±100%

No function Analog reference ±200%

Local bus reference ±200%

No function

Analog reference ±200%

Pulse reference ±200%

No function

Analog reference ±200%

Local bus reference ±200%

P 3-14

P 3-15 Reference 1

resource

P 16-01 Reference [Unit]

P 3-16 Reference 2

resource

Local bus reference ±200%

P 3-17 Reference 3

resource

Pulse reference ±200%

P 20 - 12 Reference /Feedback unit

or rpm

P 4 - 14 Motor Speed high limit (Hz)

P 4 - 12 Motor Speed low limit (Hz)

Pulse reference ±200%

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.5 Ist- und Sollwertverarbeitung

2.5.1 Sollwertverarbeitung

Einzelheiten zum Betrieb ohne Rückführung und mit Rückführung.

Abbildung 2.16 Blockschaltbild mit Fernsollwert

130BB895.10

Ref. signal

Desired ow

FB conversion

Ref.

Flow

FB signal

Flow

P 20-01

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Der Fernsollwert besteht aus:

Festsollwerten.

•

Externen Sollwerten (Analogeingängen und

•

Sollwerten des seriellen Kommunikationsbusses).

Dem relativen Festsollwert.

•

Dem durch Rückführung geregelten Sollwert.

•

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

Parameter 3-15 Variabler Sollwert 1.

•

Parameter 3-16 Variabler Sollwert 2.

•

Parameter 3-17 Variabler Sollwert 3.

•

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

Der skalierte Sollwert wird wie folgt berechnet:

Sollwert = X + X × 

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

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

100

2.5.2 Istwertverarbeitung

Die Istwertverarbeitung lässt sich so konfigurieren, dass sie mit Anwendungen arbeitet, die eine erweiterte Steuerung erfordern. Konfigurieren Sie die Istwertquelle über Parameter 20-00 Istwertanschluss 1.

2.5.3 Istwertumwandlung

In einigen Anwendungen kann die Umwandlung des Istwertsignals hilfreich sein. Zum Beispiel kann ein Drucksignal für eine Durchflussrückführung verwendet werden. Da die Quadratwurzel des Druck proportional zum Durchfluss ist, ergibt die Quadratwurzel des Drucksignals einen zum Durchfluss proportionalen Wert. Siehe Abbildung 2.17.

Abbildung 2.17 Istwertumwandlung

2.6 Allgemeine EMV-Aspekte

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

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

Relais

•

Steuerkabel

•

Signalschnittstelle

•

Bremse.

•

2 2

175ZA062.12

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

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

1 Massekabel 4 Frequenzumrichter 2 Abschirmung 5 Abgeschirmtes Motorkabel 3 Netzversorgung 6 Motor

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

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

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

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

195NA420.10

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.6.1 EMV-gerechte elektrische Installation

2 2

1 Übergeordnete Steuerung (SPS) 5 Steuerkabel 2 Motor 6 Netz, 3 Phasen und verstärkter PE-Leiter 3 Frequenzumrichter 7 Kabelisolierung (abisoliert) 4 Mindestens 200 mm (7,87 in) Abstand zwischen Steuerkabel, Netzkabel und Motorkabel.

Abbildung 2.19 EMV-gerechte elektrische Installation, FCP 106

195NA407.10

L1 L2 L3

5 4

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

1 Übergeordnete Steuerung (SPS) 4 Steuerkabel 2 DriveMotor 5 Netz, 3 Phasen und verstärkter PE-Leiter 3 Mindestens 200 mm (7,87 in) Abstand zwischen

Steuerkabel und Netzkabel.

6 Kabelisolierung (abisoliert)

Abbildung 2.20 EMV-gerechte elektrische Installation, FCM 106

Produktübersicht Projektierungshandbuch

Bitte beachten Sie auf diese allgemeinen Punkte, damit eine EMV-gerechte elektrische Installation gewährleistet ist.

Verwenden Sie nur abgeschirmte Motor- und

•

Steuerkabel.

Verbinden Sie die Abschirmung beidseitig mit der

•

Erde.

Vermeiden Sie die Installation mit verdrillten

•

Abschirmungsenden (Pig-Tails), die den Abschir-

mungseffekt bei hohen Frequenzen zunichte machen. Verwenden Sie stattdessen die mitgelieferten Kabelschellen.

Stellen Sie sicher, dass zwischen Frequenzum-

•

richter und Massepotenzial der SPS das gleiche Potenzial vorhanden ist.

Verwenden Sie Sternscheiben und galvanisch

•

leitfähige Montageplatten.

2.6.2 Emissionsanforderungen

Gemäß der EMV-Produktnorm für drehzahlveränderbare Frequenzumrichter, EN/IEC 61800-3:2004, hängen die EMV-Anforderungen von der beabsichtigten Verwendung des Frequenzumrichters ab. Der EMV-Produktstandard definiert 4 Kategorien, die in Tabelle 2.2 beschrieben sind, zusammen mit den Anforderungen für Störaussendungen von Netzversorgungsspannung.

Anforderungen an leitungsgeführte

Kategorie Definition gemäß EN/IEC 61800-3:2004

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 steckerfertig 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.

Störaussendungen gemäß

Grenzwerten in EN 55011

Klasse B

Klasse A Gruppe 1

Klasse A Gruppe 2

Keine Begrenzung.

Erstellen Sie einen EMV-Plan.

2 2

Tabelle 2.2 Anforderungen zur Störaussendung - EN/IEC 61800-3:2004

Wenn die Fachgrundnorm Störungsaussendung zugrunde gelegt wird, muss der Frequenzumrichter folgende Grenzwerte einhalten:

Anforderungen an leitungsgeführte

Umgebung Fachgrundnorm

Erste Umgebung (Wohnung und Büro) Zweite Umgebung (Industriebereich)

Tabelle 2.3 Anforderungen zur Störaussendung - EN/IEC 61000-6-3 und EN/IEC 61000-6-4

Ein System besteht aus:

FCP 106, Motor und abgeschirmtem Motorkabel;

•

oder

FCM 106

•

Bei beiden Systemen ist die leitungsgeführte Störaussendung mit EN 55011 Klasse B konform, und die feldgebundene Störaussendung ist mit EN 55011 Klasse A, Gruppe 1 konform. Konformität kann erreicht werden, wenn die folgenden Bedingungen zutreffen:

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

Eingebaute EMV-Filter.

•

Frequenzumrichter ist auf die Nenn-Taktfrequenz

•

eingestellt.

Das abgeschirmte Motorkabel hat eine

•

Maximallänge von 2 m.

Störaussendungen gemäß

Grenzwerten in EN 55011

Klasse B

Produktübersicht

2.6.3 Störfestigkeitsanforderungen

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

sind die Anforderungen höher als in Wohn- oder Bürobereichen. Alle Danfoss Frequenzumrichter erfüllen die Störfestigkeitsanforderungen für Industriebereiche. Folglich erfüllen die Frequenzumrichter auch die niedrigeren Anforderungen für Wohnund Bürobereiche mit einem großen Sicherheitsspielraum.

Zur Dokumentation der Störfestigkeit gegenüber elektrischen Störungen/Schalttransienten wurde der nachfolgende Störfestigkeitstest entsprechend den folgenden grundlegenden Normen durchgeführt:

Die Störfestigkeitsanforderungen für Frequenzumrichter sind abhängig von der Installationsumgebung. In Industriebereichen

EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2): Elektrostatische Entladung (ESD): Simulation elektrostatischer Entladung 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): Überspannungstransienten: Simulation von Transienten, z. B. durch Blitzschlag in

•

nahe gelegenen Anlagen.

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

•

dungskabel angeschlossen sind.

Fachgrundnorm Elektrische

Störgrößen/Burst IEC 61000-4-4

Abnahmekriterium B B B A A Leitung (keine Abschirmung) LCP-Kabel 2 kV

Steuerkabel 2 kV

Externe 24 V DC 2 kV

Relaisleitungen 2 kV Gehäuse – – 8 kV AD

4 kV 2 kV/2 Ω DM

Stoßwellen IEC 61000-4-5

4 kV/12 Ω CM

2 kV/2 Ω

2 kV/2 Ω 42 kV/42 Ω

Entladungen statischer Elektrizität IEC 61000-4-2

– – 10 V

6 kV CD

Hochfrequente elektromagnetische Felder IEC 61000-4-3

10 V/m –

HF-Gleichtaktspannung IEC 61000-4-6

eff

Tabelle 2.4 Störfestigkeitsanforderungen

1) Injektion auf Kabelschirm.

Abkürzungen:

AD - Air Discharge (Luftentladung).

CD - Contact Discharge (Kontaktentladung).

CM - Common Mode (Gleichtakt).

DM - Difference Mode (Differenzbetrieb).

130BB955.12

Leakage current

Motor cable length

130BB956.12

THDv=0%

THDv=5%

Leakage current

Produktübersicht Projektierungshandbuch

2.7 Ableitstrom

2.7.1 Erdableitstrom

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. Die Frequenzumrichtertechnik nutzt hohe Taktfrequenzen bei gleichzeitig hoher Leistung. Dies erzeugt einen Ableitstrom in der Erdverbindung.

Der Erdableitstrom setzt sich aus verschiedenen Faktoren zusammen und hängt von verschiedenen Systemkonfigurationen ab, u. a. folgenden:

Filterung von Funkfrequenzstörungen.

•

Motorkabellänge.

•

Motorkabelabschirmung.

•

Leistung des Frequenzumrichters.

•

Abbildung 2.22 Die Netzverzerrung beeinflusst den Ableitstrom

2 2

Abbildung 2.21 Einfluss von Motorkabellänge und Leistungsgröße auf den Ableitstrom. Leistungsgröße a > Leistungsgröße b

Der Ableitstrom hängt ebenfalls von der Netzverzerrung ab.

Wenn der Erdableitstrom 3,5 mA übersteigt, müssen zur Einhaltung von EN/IEC 61800-5-1 (Produktnorm für Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl) besondere Anforderungen erfüllt werden.

Verstärken Sie die Erdung durch Berücksichtigung der folgenden Anforderungen zur Schutzerdung:

Erdungskabel (Klemme 95) mit einem Querschnitt

•

von mindestens 10 mm2.

Zwei getrennt verlegte Erdungskabel, die die

•

vorgeschriebenen Maße einhalten.

Weitere Informationen finden Sie in EN/IEC 61800-5-1 und EN 50178.

Fehlerstromschutzschalter

Wenn Fehlerstromschutzschalter (RCD), auch als Erdschlusstrennschalter bezeichnet, zum Einsatz kommen, sind die folgenden Anforderungen einzuhalten:

Verwenden Sie netzseitig allstromsensitive Fehler-

•

stromschutzschalter (Typ B).

Verwenden Sie Fehlerstromschutzschalter mit

•

Einschaltverzögerung, um Fehler durch transiente Erdströme zu vermeiden.

Bemessen Sie RCD in Bezug auf Systemkonfigu-

•

ration und Umgebungsbedingungen.

Der Ableitstrom enthält mehrere Frequenzen, die ihren Ursprung in der Netzfrequenz und in der Taktfrequenz haben. Der Typ der verwendeten Fehlerstromschutzeinrichtung beeinflusst, ob die Taktfrequenz erkannt wird.

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

195NA438.11

+24 V

Functional isolation

RS485

Relay

output

High voltage

Control

PELV isolation

Mains

Motor

DC bus

Thermistor

input

Produktübersicht

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

2.8 Galvanische Trennung (PELV)

PELV bietet Schutz durch Kleinspannung. Ein Schutz gegen

Abbildung 2.23 Hauptbeitragsfaktoren zum Ableitstrom

Die Menge des von der Fehlerstromschutzeinrichtung erkannten Ableitstroms hängt von der Trennfrequenz des Fehlerstromschutzschalters ab.

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 PELVVersorgungen ausgeführt wurde.

Alle Steuerklemmen und die Relaisklemmen 01-03/04-06 entsprechen PELV (gilt nicht bei geerdetem Dreieck-Netz größer 300 V).

Sie erreichen die galvanische (sichere) Trennung, indem Sie die Anforderungen für höhere Isolierung erfüllen und die entsprechenden Kriech-Luftabstände beachten. Diese Anforderungen sind in der Norm EN/IEC 61800-5-1 beschrieben.

Die Bauteile, die die elektrische Trennung bilden, erfüllen ebenfalls die Anforderungen für höhere Isolierung und der entsprechenden Tests gemäß Beschreibung in EN/IEC 61800-5-1. Die galvanische PELV-Isolierung wird in Abbildung 2.25 dargestellt.

Abbildung 2.24 Einfluss der Trennfrequenz des Fehlerstromschutzschalters auf den Ableitstrom

WARNUNG

STROMSCHLAGGEFAHR

Der Frequenzumrichter kann einen Gleichstrom im Schutzleiter verursachen und daher zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen.

•

Eine Nichtbeachtung dieser Empfehlung kann dazu führen, dass der Fehlerstromschutzschalter nicht den gewünschten Schutz bietet.

Wenn Sie zum Schutz vor elektrischem Schlag einen Fehlerstromschutzschalter (Residual Current Device, RCD) verwenden, muss dieser an der Versorgungsseite vom Typ B sein.

Um den PELV-Schutzgrad beizubehalten, müssen alle steuerklemmenseitig angeschlossenen Geräte den PELVAnforderungen entsprechen.

1 Hochspannungskreis 2 I/O-Steuerkarte 3 Ausgangsrelais

Abbildung 2.25 Galvanische Trennung

Produktübersicht Projektierungshandbuch

HINWEIS

GROSSE HÖHENLAGE Bei Höhenlagen über 2000 m über NN ziehen Sie bitte die Danfoss-Hotline bezüglich PELV zurate.

2 2

Systemintegration

3 Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

3.1 Einführung

Dieses Kapitel beschäftigt sich mit den Aspekten, die bei der Integration des Frequenzumrichters in eine Systemauslegung zu berücksichtigen sind. Das Kapitel ist in 4 Abschnitte unterteilt:

3.1.1 FCM 106 - Integrierter

- Leistungsreduzierung.

- Weitere Aspekte (Kapitel 3.6 Umgebungs-

bedingungen).

Frequenzumrichter und Motor

Netzseitiger Eingang in den Umrichter,

•

einschließlich:

- Leistung.

- Oberschwingungen.

- Überwachung

- Verdrahtung.

- Sicherungen.

- Weitere Aspekte

(Kapitel 3.2 Netzeingang).

Ausgang vom Umrichter zum Motor,

•

einschließlich:

- Motortypen.

- Last.

- Überwachung.

- Verdrahtung.

- Weitere Aspekte (Kapitel 3.3 Motoren).

Integration von Frequenzumrichterein- und -

•

ausgang für ein optimales Systemdesign einschließlich:

- Anpassung von Frequenzumrichter/

Motor.

- Systemmerkmale.

- Weitere Aspekte (Kapitel 3.4 Auswahl

Frequenzumrichter/Optionen).

Betriebsumgebungsbedingungen für den

•

Frequenzumrichter, einschließlich:

- Umgebung.

- Gehäuse.

- Temperatur.

Der auf den Asynchron- oder Permanentmagnet-Motor integrierte Danfoss VLT® Frequenzumrichter ermöglicht die

Drehzahlregelung in einem einzigen Gerät.

Der FCM 106 ist eine kompakte Alternative zu einer zentralen Lösung, bei der Frequenzumrichter und Motor als separate Geräte installiert sind.

Kein Schaltschrank erforderlich.

•

Der Frequenzumrichter ist direkt am Motor

•

installiert, anstatt über den Motor-Klemmkasten angeschlossen zu werden.

Die elektrische Installation besteht nur aus Netz-

•

und Steuerkabeln. Zur Erfüllung der EMVRichtlinie sind keine speziellen Details zur Verkabelung erforderlich, da keine Motorkabel benötigt werden.

Die werkseitige Anpassung zwischen FCM 106 und Motor ermöglicht eine genaue und energieeffiziente Regelung und macht darüber hinaus die Voreinstellung vor Ort überflüssig.

Der FCM 106 kann in Stand-Alone-Systemen mit konventionellen Regelsignalen, z. B. Start/Stopp-Signalen, Drehzahlsollwerten und Prozessregelung mit Rückführung eingesetzt werden. Er lässt sich auch in Systemen mit mehreren Frequenzumrichtern verwenden, in denen die Regelsignalen per Feldbus übertragen werden.

Eine Kombination aus Feldbus- und konventionellen Regelsignalen mit PI-Regelung mit Rückführung ist möglich.

195NA440.10

Danfoss MCT 10

PLC

1 2 3

175HA034.10

Systemintegration Projektierungshandbuch

1 Start/Stopp 3 Prozessregelung mit Rückführung 2 2-Drehzahl-Sollwert 4 Kombination aus Feldbus- und konventionellen Regelsignalen

3 3

Abbildung 3.1 Beispiel für Regelungsstrukturen

Netzeingang

3.2

3.2.1 Netzversorgungsstörung/rückwirkung

3.2.1.1 Allgemeine Aspekte zur

Oberwellenemission

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

Oberschwingungsströme I

Hz 50 250 350

Tabelle 3.1 Oberschwingungsströme

Die Oberschwingungsströme führen zu größeren Wärmeverlusten in der Installation (Transformator, Kabel), aber sie beeinflussen die Leistungsaufnahme nicht direkt. Erhöhte Wärmeverluste können zu einer Überlastung des Transformators und zu hohen Temperaturen in den Kabeln führen. Halten Sie die Oberschwingungen daher durch folgende Maßnahmen auf einem niedrigen Niveau:

Verwendung von Frequenzumrichtern mit

•

integrierten Oberschwingungsfiltern.

Verwendung externer Oberschwingungsfilter

•

(aktiv oder passiv).

Abbildung 3.2 Filter

HINWEIS

eff

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

Um die Netzrückwirkung gering zu halten, sind Frequenzumrichter bereits serienmäßig mit Drosseln im Zwischenkreis ausgestattet. Diese Drosseln reduzieren den Eingangsstrom I

um 40 %.

eff

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

THD % =

 + U

 + ... + U

(UN % von U)

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

3.2.1.2 Oberschwingungsemission-

sanforderungen

An das öffentliche Versorgungsnetz angeschlossene Geräte müssen die folgenden Standards erfüllen:

Standard Gerätetyp

IEC/EN 61000-3-2, Klasse A IEC/EN 61000-3-12, Tabelle 4

Tabelle 3.2 Konformität mit Oberschwingungsemissionsstandards

1) Nennleistungen beziehen sich auf NO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische

Daten.

Professionelle Dreiphasengeräte, nur bis zu 1 kW Gesamtleistung. Gerät 16-75 A, und professionell genutzte Geräte ab 1 kW bis 16 A Phasenstrom.

Leistungsgröße

FCP 106 und FCM

106

0,55-0,75 kW

1,1-7,5 kW

IEC 61000-3-2, Grenzwerte für Oberschwingungsströme (Geräte-Eingangsstrom ≤ 16 A je Leiter)

Die Norm IEC 61000-3-2 befasst sich mit Geräten für das öffentliche Niederspannungs-Stromversorgungsnetz mit einem Eingangsstrom ≤ 16 A je Leiter. Vier Klassen der Störaussendung sind definiert: Klasse A bis D. Die Danfoss Frequenzumrichter befinden sich in der Klasse A. Jedoch gibt es keine Grenzwerte für Profigeräte mit einer Gesamtnennleistung über 1 kW.

IEC 61000-3-12, Grenzwerte für Oberschwingungsströme von Geräten für das öffentliche NiederspannungsStromversorgungsnetz mit einem Eingangsstrom >16 A und ≤75 A

Die Norm IEC 61000-3-12 befasst sich mit Geräten für das öffentliche Niederspannungs-Stromversorgungsnetz mit einem Eingangsstrom von 16-75 A. Die Grenzwerte für die Störaussendung gelten derzeit nur für Systeme mit 230/400 V / 50 Hz; Grenzwerte für andere Systeme werden künftig ergänzt. Die Grenzwerte für Frequenzumrichter sind in Tabelle 4 der Norm aufgeführt. Es sind Anforderungen

3.2.1.3 Prüfergebnisse für Oberschwingungsströme (Emission)

MH1 I 0,55-1,5 kW, 380-480 V Grenzwert für R

sce

0,55-1,5 kW, 380-480 V (typisch) Grenzwert für R

sce

Tabelle 3.3 MH1

1) Nennleistungen beziehen sich auf NO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

MH2 I

2,2-4 kW, 380-480 V

Grenzwert für R

sce

2,2-4 kW, 380-480 V (typisch) Grenzwert für R

sce

Tabelle 3.4 MH2

1) Nennleistungen beziehen sich auf NO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I

32,33 17,15 6,8 3,79

98 86 59 48

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I

35,29 35,29 7,11 5,14

107 99 61 61

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

THC PWHC

38 30,1

95 63

THC PWHC

42,1 36,3

105 86

11 13

(%)

11 13

(%)

ref

(%)

ref

für einzelne Oberschwingungen (5., 7., 11. und 13.) sowie für THDi und PWHD vorhanden.

Systemintegration Projektierungshandbuch

MH3 I 5,5-7,5 kW, 380-480 V Grenzwert für R

sce

5,5-7,5 kW, 380-480 V (typisch) Grenzwert für R

sce

Tabelle 3.5 MH3

1) Nennleistungen beziehen sich auf NO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

Einzelner Oberschwingungsstrom In/I

30,08 15,00 07,70 5,23

91 75 66 62

Oberschwingungsstrom Verzerrungsfaktor

THC PWHC

35,9 39,2

90 97

11 13

(%)

ref

Stellen Sie sicher, dass die Kurzschlussleistung der Netzversorgung Ssc mindestens:

= 3 × R

SCE

 × U

Netz

 × I

 =  3 × 120 × 400 × I

equ

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

) beträgt.

sce

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

Übereinstimmung mit verschiedenen SystemebenenRichtlinien: Die in Tabelle Tabelle 3.3 bis Tabelle 3.5 aufgeführten Angaben zum Oberwellenstrom entsprechen der Norm IEC/EN 61000-3-12 mit Bezug zur Produktnorm der Antriebssysteme. Diese Daten können:

als Grundlage zur Berechnung der Einflüsse der

•

Oberschwingungsströme auf das Stromversorgungssystem und

zur Dokumentation der Übereinstimmung mit

•

den relevanten regionalen Richtlinien verwendet werden: IEEE 519 -1992; G5/4.

3 3

195NA518.10

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

3.3 Motoren

3.3.1 Explosionszeichnungen

1 Frequenzumrichter-Abdeckung 13 Fuß-Befestigungsschraube 2 Bauform des Frequenzumrichters 14 Baugröße des Stators 3 Motorstecker 15 Befestigungsschraube Gehäuseschild Antriebsseite 4 Motoranschlussdichtung 16 Wellenstift 5 Motoradapterplatte 17 Rotor 6 Dichtung zwischen Motor und Motor-Adapterplatte 18 Vorlast-Beilagscheibe 7 Staubdichtung Antriebsende 19 Gehäuseschild Nicht-Antriebsende 8 Gehäuseschild Antriebsende 20 Befestigungsschraube Gehäuseschild Nicht-Antriebsseite 9 Lager 21 Lüfter 10 Sprengring 22 Lüfterabdeckung 11 Fußbefestigung 23 Schraube der Lüfterabdeckung 12 Abnehmbare Füße 24 LCP

Abbildung 3.3 FCM 106 mit Asynchronmotor, Explosionszeichnung B3

195NA517.10

Systemintegration Projektierungshandbuch

3 3

1 Frequenzumrichter-Abdeckung 12 Befestigungsschraube Gehäuseschild Antriebsseite 2 Bauform des Frequenzumrichters 13 Wellenstift 3 Motorstecker 14 Rotor 4 Motoranschlussdichtung 15 Sprengring 5 Motoradapterplatte 16 Vorlast-Beilagscheibe 6 Dichtung zwischen Motor und Motor-Adapterplatte 17 Gehäuseschild Nicht-Antriebsende 7 Staubdichtung Antriebsende 18 Befestigungsschraube Gehäuseschild Nicht-Antriebsseite 8 Flansch-Gehäuseschild 19 Lüfter 9 Lager 20 Lüfterabdeckung 10 Sprengring 21 Schraube der Lüfterabdeckung 11 Stator-Rahmen 22 LCP

Abbildung 3.4 FCM 106 mit PM-Motor, Explosionszeichnung B5

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

3.3.2 Heben

HINWEIS

HEBEN - GEFAHR VON SACHSCHÄDEN Ein nicht ordnungsgemäßes Heben kann Sachschäden

verursachen.

Verwenden Sie beide Hebeösen, sofern

•

vorhanden.

Vermeiden Sie bei vertikalem Anheben

•

unkontrollierte Drehungen.

Heben Sie mit Hubvorrichtungen keine Geräte

•

an, die nur über Hebepunkte am Motor verfügen.

Die Bedienung und das Heben des Geräts darf nur durch qualifiziertes Personal erfolgen. Stellen Sie Folgendes sicher:

Verfügbarkeit der gesamten Produktdokumen-

•

tation sowie der für ein sicheres Arbeiten erforderlichen Werkzeuge und Geräte.

Krane, Hebevorrichtungen, Hebegurte und

•

Traversen müssen für die zu hebenden Geräte ausgelegt sein. Angaben zum Gewicht des Geräts finden Sie unter Kapitel 6.1.5 Gewicht.

Wenn Sie eine Hebeöse verwenden, müssen Sie

•

vor dem Heben sicherstellen, dass der Schaft der Hebeöse fest auf der Oberfläche des Rahmens angezogen ist.

Die mit dem Gerät mitgelieferten Hebeösen oder Lagerzapfen sind nur für das Gewicht des Geräts ausgelegt, nicht jedoch für zusätzlich daran befestigte Geräte.

3.3.3 Lager

Die Standardlösung ist ein festes Lager an der Antriebsseite des Motors (Wellenleistungsseite). Zur Vermeidung von statisch bedingten Verformungen muss der Lagerbereich vibrationsfrei sein. Wenn einige Vibrationen unvermeidbar sind, verriegeln Sie die Welle. Lager müssen mit einer Vorrichtung zur Verriegelung der Welle ausgestattet sein, die bei der Lagerung an der Welle verbleiben muss. Drehen Sie die Wellen im regelmäßigen Abstand von einer Woche manuell um eine Vierteldrehung. Die Lager werden ab Werk vollständig mit Lithiumbasierten Schmierfett befüllt.

Systemintegration Projektierungshandbuch

3.3.4 Lagerlebensdauer und Schmierung

Die Lebensdauer von Kugellagern entspricht Tabelle 3.6 und Tabelle 3.7, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

Temperatur von 80 °C (176 °F).

•

Radialkräfte am Lastpunkt bei halber Motorwellendehnung überschreiten nicht die in Tabelle 3.6 und Tabelle 3.7

•

angegebenen Werte.

3 3

Zulässige Radialkräfte Zulässige Axialkräfte

IE2 50 Hz 3-phasige Motoren

20000 h 40000 h 20000 h 40000 h 20000 h 40000 h 20000 h 40000 h

Motorgröße Anzahl der Pole F rad [N] F rad [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N]

100

112

132 S

132 M

160 M

160 L

2 460 370 230 175 260 205 210 170 4 580 465 330 250 350 275 300 240 2 590 475 320 255 340 280 290 220 4 830 665 440 350 470 380 410 310 2 670 535 340 260 380 315 310 235 4 940 750 480 365 470 385 440 330 2 920 735 480 360 540 460 430 325 4 1290 1030 680 530 740 620 620 465 2 930 745 480 380 560 475 400 300 4 1300 1040 680 540 750 630 600 450 2 1350 1080 800 625 1000 845 610 460 4 1900 1520 1130 880 1320 1095 930 700 2 1400 1120 780 610 990 835 580 435 4 1970 1575 1090 850 1300 1080 890 670 2 1550 1240 840 685 1180 975 500 395 4 2170 1735 1180 950 1520 1245 830 640 2 1580 1265 820 675 1180 980 460 365 4 2220 1775 1150 925 1510 1245 790 610

(IMB3)

Beide Richtungen Kraft nach oben Kraft nach unten

Zulässige Axialkräfte

(IMV1)

Zulässige Axialkräfte

(IMV1)

Tabelle 3.6 Zulässige Kräfte, IE2 50 Hz 3-phasige Motoren

Zulässige Radialkräfte: Lastpunkt bei halber Motorwellendehnung, 0 Axialkraft zugrunde gelegt. Zulässige Axialkräfte: 0 Radialkraft zugrunde gelegt. Zulässige Lasten mit simultanen Radial- und Axialkräften sind auf Anfrage erhältlich.

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Zulässige Radial-

HPS-Motoren

Motorgröße

112

132 M

132 XL

132 XXL

Drehzahl

[U/min]

1500 580 465 330 250 350 275 300 240 1800 520 420 295 225 315 250 270 215 3000 460 370 230 175 260 205 210 170 3600 415 335 205 155 235 185 190 150 1500 940 750 480 365 470 385 440 330 1800 845 675 430 330 420 345 395 300 3000 670 535 340 260 380 315 310 235 3600 600 480 305 235 340 285 280 210 1500 1300 1040 680 540 750 630 600 450 1800 1170 935 610 485 675 565 540 405 3000 930 745 480 380 560 475 400 300 3600 835 670 430 340 505 430 360 270 1500 – – – – – – – – 1800 1710 1370 1015 790 1190 985 835 630 3000 1350 1080 800 625 1000 845 610 460 3600 1215 970 720 565 900 760 550 415 1500 1970 1575 1090 850 1300 1080 890 670 1800 – – – – – – – – 3000 1400 1120 780 610 990 835 580 435 3600 1260 1010 700 550 890 750 520 390 1500 1970 1575 1090 850 1300 1080 890 670 1800 1770 1415 980 765 1170 970 800 600 3000 1400 1120 780 610 990 835 580 435 3600 1260 1010 700 550 890 750 520 390

kräfte

20000 h 40000 h 20000 h 40000 h 20000 h 40000 h 20000 h 40000 h

F rad [N] F rad [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N] F ax [N]

Zulässige Axialkräfte

(IMB3)

Beide Richtungen Kraft nach oben Kraft nach unten

Zulässige Axialkräfte

(IMV1)

Zulässige Axialkräfte

(IMV1)

Tabelle 3.7 Zulässige Kräfte, HPS-Motoren

Motortyp Motorbaugröße Schmiermitteltyp Temperaturbereich

Asynchron 80–180

PM 71–160

Tabelle 3.8 Schmierung

Motorbaugr öße

71 1500/3000 – – 6205 2ZC3 6303 2ZC3 80 1500/3000 6204 2ZC3 6204 2ZC3 – –

90 1500/3000 6205 2ZC3 6205 2ZC3 6206 2ZC3 6205 2ZC3 100 1500/3000 6206 2ZC3 6206 2ZC3 – – 112 1500/3000 6306 2ZC3 6306 2ZC3 6208 2ZC3 6306 2ZC3 132 1500/3000 6208 2ZC3 6208 2ZC3 6309 2ZC3 6208 2ZC3 160 1500/3000

180 1500/3000

Tabelle 3.9 Standard-Lagerbezeichnungen und Öldichtungen für Motoren

1) Daten bei künftiger Veröffentlichung verfügbar.

Drehzahl

[U/min]

Lagertyp, Asynchronmotoren Lagertyp, PM-Motoren

Antriebsende Nicht-Antriebsende Antriebsende Nicht-Antriebsende

1) 1)

Lithium-Basis

-40 bis +140 °C (-40 bis +280 °F)

– –

195NA497.10

1.21.0 1.4

100

1.81.6 2.0

2000

500

200

400 300

1000

600

t [s]

OUT

= 2 x f

M,N

OUT

= 0.1 x f

M,N

OUT

= 1 x f

M,N

(par. 1-23)

(par. 1-24)

Systemintegration Projektierungshandbuch

3.3.5 Auswuchten

Leistungsgröße [kW] 1500

Der FCM 106 ist nach Klasse R gemäß ISO 8821 ausgewuchtet (reduziertes Auswuchten). Bei kritischen Anwendungen, insbesondere solchen mit hohen

5,5 112 112 112 90 7,5 132 112 112 112

Drehzahlen (>4000 U/min) ist ggf. eine besondere Auswuchtung (Klasse S) erforderlich.

3.3.6 Antriebswellen

Tabelle 3.11 FCM 106 - Motorbaugröße für PM- und Asynchronmotoren

1) Nennleistungen beziehen sich auf NO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

Antriebswellen werden aus hochfestem Stahl (35/40 Tonnen; 460/540 MN/m2) gefertigt. Antriebswellen

3.3.9 Thermischer Motorschutz

verfügen standardmäßig über eine Gewindebohrung gemäß DIN 332 Form D und eine Keilnut mit geschlossenem Profil.

Der Motorüberlastschutz kann über eine Reihe von Verfahren realisiert werden:

Asynchronmotor PM-Motor

3000

U/min

1500 U/min

3000 U/min

3 3

3.3.7 FCM 106 Trägheitsmoment

Trägheitsmoment J FCM 106 [kW] 3000

0,55 – – – 0,00047 0,75 0,0007 0,0025 0,00047 0,0007 1,1 0,00089 0,00373 0,00047 0,00091 1,5 0,00156 0,00373 0,0007 0,0011 2,2 0,0018 0,00558 0,00091 0,00082 3,0 0,00405 0,00703 0,00082 0,00104 4,0 0,00648 0,0133 0,00107 0,00131 5,5 0,014 0,03 0,00131 0,0136 7,5 0,016 0,036 0,0136 0,0206

Tabelle 3.10 Trägheitsmoment [kgm2]

1) Nennleistungen beziehen sich auf NO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

Asynchronmotor PM-Motor

1500

U/min

3000

U/min

1500

U/min

3.3.9.1 Elektronisches Thermorelais

ETR ist nur für Asynchronmotoren zweckmäßig. Der ETRSchutz umfasst die Simulation eines Bimetallrelais, die auf den Frequenzumrichter-eigenen internen Messwerten zu Iststrom und -Drehzahl basiert. Die Kennlinie wird in Abbildung 3.5 gezeigt.

Elektronisches Thermorelais (ETR).

•

Thermistorsensor ist zwischen den Motorwick-

•

lungen positioniert.

Mechanischer Thermoschalter.

•

3.3.8 FCM 106 Motorbaugröße

Leistungsgröße [kW] 1500

0,55 – – 71 – 0,75 80 71 71 71 1,1 90 80 71 71 1,5 90 80 71 71 2,2 100 90 90 71 3 100 90 90 90 4 112 100 90 90

Asynchronmotor PM-Motor

3000

U/min

1500 U/min

3000 U/min

Abbildung 3.5 ETR-Schutzeigenschaft

Die X-Achse zeigt das Verhältnis zwischen Motorstrom (I

) und Motornennstrom (I

motor

motor, nom

). Die Y-Achse zeigt die Zeit in Sekunden, bevor ETR eingreift und den Frequenzumrichter abschaltet. Die Kurven zeigen das Verhalten der Nenndrehzahl bei Nenndrehzahl x 2 und Nenndrehzahl x 0,1. 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.

195NA439.10

OFF

<800 Ω

>2.9 kΩ

195NA431.10

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Fazit

ETR ist nur für Asynchronmotoren zweckmäßig. 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 Stromgrenze den Motor und die Anwendung vor Überlast. In diesem Fall wird das ETR nicht aktiviert, weshalb eine andere thermische Schutzmethode erforderlich ist.

Aktivieren Sie das ETR in Parameter 1-90 Thermischer

Motorschutz. Das ETR wird in Parameter 4-18 Current Limit Mode geregelt.

Wenn der Thermistorwert aufgrund der Motortemperatur über 2,9 kΩ steigt, schaltet der Frequenzumrichter ab. Wenn der Thermistorwert unter 0,8 kΩ sinkt, wird der Frequenzumrichter wird neu gestartet.

Abbildung 3.7 Frequenzumrichterbetrieb mit Thermistor

3.3.9.2 Thermistor (nur FCP 106)

Der Thermistorsensor wird zwischen den Motorwicklungen positioniert. Der Thermistor wird über den Motorstecker bei Klemmenpositionen T1 und T2 angeschlossen. Informationen zu den Klemmenpositionen und zur Verkabelung finden Sie im Abschnitt Motoranschluss im Produk-

thandbuch VLT® DriveMotor FCP 106 und FCM 106.

Stellen Sie Parameter 1-90 Motor Thermal Protection auf [1] Thermistorwarnung oder [2] Thermistorabschaltung.

HINWEIS

Wählen Sie den Thermistor gemäß der Spezifikation in

Abbildung 3.6 und Abbildung 3.7.

HINWEIS

Wenn der Thermistor nicht galvanisch isoliert ist, kann das Vertauschen von Thermistorkabeln und Motorkabeln untereinander den Frequenzumrichter dauerhaft beschädigen.

Abbildung 3.6 Typisches Thermistorverhalten

Anstelle eines Thermistors kann ein mechanischer Thermoschalter (Klixon-Schalter) verwendet werden.

Auswahl Frequenzumrichter/Optionen

3.4

3.4.1 Fern-Einbausatz

Abbildung 3.8 Fern-Einbausatz-Anschlüsse

195NA506.11

R1.5 +_ 0.5

62.5 +_ 0.2

86 +_ 0.2

195NA422.12

42 mm

195NA441.10

Systemintegration Projektierungshandbuch

3.4.2 LOP-Einheit

3 3

1 Wandausschnitt. Wanddicke 1-3 mm 2 Schaltschrank 3 Dichtung 4 LCP

Abbildung 3.9 Stecker für Fern-Einbausatz

Abbildung 3.11 LOP-Anschlüsse

Taste 2-Drehzahl-

Betrieb

Dual-ModusBetrieb

Taste +/- Festlegen des Sollwerts Taste I Betrieb mit Sollwert Betrieb mit

Datensatz 1

Taste II Betrieb mit

Festdrehzahl JOG

Betrieb mit Datensatz 2

Taste O Stopp + Reset

Tabelle 3.12 Funktion

Anschluss2-Drehzahl-

Betrieb

Dual-Modus-

Betrieb

18 Violett Grau 19 – 27 Braun 29 Grün 12 Rot 50 Gelb 55 Blau

Tabelle 3.13 Elektrische Anschlüsse

2-RichtungsBetrieb

Vorwärtslauf

Rückwärtslauf

2-Richtungs-

Betrieb

1 Bedieneinheit 2 Schaltschranktür

Abbildung 3.10 LCP-Ferneinbau

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Parameter 2-Drehzahl-

Betrieb

Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang

Klemme 18

Parameter 5-12 Klemme 27 Digitaleingang

Klemme 27

Parameter 5-13 Klemme 29 Digitaleingang

Klemme 29 Zusätzliche Parameter

Tabelle 3.14 Parametereinstellungen

* Kennzeichnet die Werkseinstellung.

Alarme werden bei jedem Start quittiert. Lassen Sie zur Vermeidung dieses Resets:

•

Beim Einschalten befindet sich das Gerät im Stoppmodus. Der eingestellte Sollwert wird beim Ausschalten gespeichert.

Deaktivieren Sie zur Einstellung der permanenten Startfunktion wie folgt die Stoppfunktion am LOP:

•

Besondere Betriebsbedingungen

3.5

Festdrehzahl

JOG*

Parameter 311 Festdrehza hl Jog [Hz]

den braunen Draht unangeschlossen oder

stellen Sie Parameter 5-12 Terminal 27 Digital Input auf [0] Ohne Funktion.

Schließen Sie Klemme 12 an Klemme 18 an.

Schließen Sie den violetten/grauen Draht nicht an Klemme 18 an.

3.5.1 Zweck der Leistungsreduzierung

Berücksichtigen Sie Leistungsreduzierung bei Verwendung des Frequenzumrichters unter folgenden Bedingungen:

Bei niedrigem Luftdruck (große Höhenlagen).

•

Bei niedrigen Drehzahlen.

•

Mit langen Motorkabeln,

•

Kabel mit großem Querschnitt.

•

Hohe Umgebungstemperatur.

•

Dieser Abschnitt beschreibt die erforderlichen Maßnahmen.

Dual-ModusBetrieb

Start*

Reset

Anwahl

Datensatz

Parameter 0-10 Aktiver Satz = [9] Externe Anwahl

2-RichtungsBetrieb

Start +

Reversierung

Parameter 4-10 M otor Drehrichtung = [2] Beide Richtungen

3.5.2 Leistungsreduzierung wegen erhöhter

Umgebungstemperatur und Taktfrequenz

Siehe Kapitel 6.10 Leistungsreduzierung aufgrund Umgebungstemperatur und Taktfrequenz in diesem Handbuch.

3.5.3 Automatische Anpassungen zur

Sicherstellung der Leistung

Der Frequenzumrichter überprüft ständig, ob kritische Werte bei Innentemperatur, Laststrom, Hochspannung im Zwischenkreis und niedrige Motordrehzahlen vorliegen. Als Reaktion auf einen kritischen Wert kann der Frequenzumrichter die Taktfrequenz anpassen und/oder den Schaltmodus ändern, um die Leistung des Frequenzumrichters zu sichern. Die Fähigkeit zur automatischen Reduzierung des Ausgangsstroms erweitert die akzeptablen Betriebsbedingungen noch weiter.

3.5.4 Leistungsreduzierung wegen

niedrigem Luftdruck

Bei niedrigerem Luftdruck nimmt die Kühlfähigkeit der Luft ab.

Unterhalb einer Höhe von 1000 m über NN ist

•

keine Leistungsreduzierung erforderlich.

Oberhalb einer Höhe von 1000 m muss die

•

Umgebungstemperatur oder der max. Ausgangsstrom entsprechend reduziert werden.

- Reduzieren Sie den Ausgangsstrom um

1 % pro 100 m Höhe über 1000 m bzw.

die max. Umgebungstemperatur um 1 ° C pro 200 m.

Bei Höhen über 2.000 m ziehen Sie bitte Danfoss

•

zu PELV (Schutzkleinspannung - Protective extra low voltage) zurate.

Eine Alternative ist die Reduzierung der Umgebungstemperatur bei großen Höhen und damit die Sicherstellung von 100 % Ausgangsstrom bei großen Höhen. Beispiel: Bei einer Höhe von 2000 m und einer Temperatur von 45 °C (T verfügbar. Bei einer Temperatur von 41,7 °C sind 100 % des Ausgangsnennstroms verfügbar.

- 3.3 K) sind 91 % des Ausgangsnennstroms

AMB, MAX

0 500

100

1000 1500 2000 2500 3000

Altitude (metres above sea level)*

130BB008.10

OUT

(%)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Altitude (meters above sea level)*

(°C)

Amb. Temp.

130BB009.10

Systemintegration Projektierungshandbuch

Abbildung 3.12 Beispiel

Abbildung 3.13 Höhenabhängige Ausgangsstromreduzierung bei T

AMB, MAX

Die Bedieneinheit versucht ggf. die Rampe zu kompen-

3.5.5 Extreme Betriebszustände

sieren (Parameter 2-17 Überspannungssteuerung). Wenn ein bestimmtes Spannungsniveau erreicht ist, wird der Frequenzumrichter abgeschaltet, um die Transistoren

Kurzschluss (Motorphase – Phase)

Der Frequenzumrichter ist durch seine Strommessung in jeder der 3 Motorphasen oder im DC-Zwischenkreis gegen

und die Zwischenkreiskondensatoren zu schützen. Wählen Sie die Methode zur Regelung des ZwischenkreisSpannungsniveaus über:

Kurzschlüsse geschützt. Ein Kurzschluss zwischen zwei Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im Wechselrichter. Jedoch wird der Wechselrichter abgeschaltet, sobald sein Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16 Abschaltblockierung) überschreitet.

Schalten am Ausgang

Das Schalten am Ausgang, zwischen Motor und Frequenzumrichter, ist zulässig. Es können Fehlermeldungen

HINWEIS

Sie können OVC nicht aktivieren, wenn Sie einen PMMotor betreiben (d. h. wenn Parameter 1-10 Motorart auf [1] PM, Vollpol SPM eingestellt ist).

auftreten. Aktivieren Sie zum Abfangen eines drehenden Motors [2] Immer aktiviert in Parameter 1-73 Motorfang- schaltung.

Vom Motor erzeugte Überspannung

Die Spannung im Zwischenkreis erhöht sich beim generatorischen Betrieb des Motors. Dieser Spannungsanstieg tritt in folgenden Fällen auf:

Netzausfall

Während eines Netzausfalls arbeitet der Frequenzumrichter weiter, bis die Zwischenkreisspannung unter das minimale Niveau abfällt, typischerweise 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters. Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall und die aktuelle Motorbelastung bestimmen, wie lange der Frequenzumrichter im Freilauf ausläuft.

Die Last treibt den Motor an (bei konstanter

•

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

Während der Verzögerung (Rampe Ab) ist die

•

Reibung bei hohem Trägheitsmoment niedrig und die Rampenzeit zu kurz, um die Energie als Verlustleistung im Frequenzumrichter, Motor oder in der Anlage abzugeben.

Eine falsche Einstellung beim Schlupfausgleich

•

kann eine höhere DC-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. Zur Vermeidung dieser Beschädigungsgefahr wird der Wert von Parameter 4-19 Max. Ausgangsfrequenz automatisch begrenzt. Die Grenze basiert auf einer internen Berechnung anhand der Werte von:

- Parameter 1-40 Gegen-EMK bei 1000 UPM.

- Parameter 1-25 Motornenndrehzahl.

- Parameter 1-39 Motorpolzahl.

Wenn die Gefahr eines Überdrehens des Motors besteht (z. B. durch den Windmühlen-Effekt, bei dem der Motor durch die Last gedreht wird), verwenden Sie einen Bremswiderstand.

Parameter 2-10 Bremsfunktion.

•

Parameter 2-17 Überspannungssteuerung.

•

3 3

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Statische Überlast im Modus VVC

Wird der Frequenzumrichter überlastet, reduziert der Frequenzumrichter automatisch die Ausgangsfrequenz, um so die Belastung zu reduzieren. Bei extremer Überlastung kann jedoch ein Strom auftreten, der den Frequenzumrichter nach etwa 5-10 s zum

Abschalten zwingt.

3.6.3 Kühlung

Auch Geräte der Schutzarten IP54, IP55 oder IP66

•

müssen den festgelegten Umgebungstemperaturbereichen entsprechen.

Eine zusätzliche Klimatisierung des Schaltschranks

•

oder des Installationsorts ist ggf. notwendig.

3.6 Umgebungsbedingungen

3.6.1 Luftfeuchtigkeit

Obwohl der Frequenzumrichter bei hoher Feuchtigkeit (bis 95 % relativer Feuchte) ordnungsgemäß betrieben werden kann, müssen Sie Kondensation möglichst vermeiden. Insbesondere besteht die Gefahr von Kondensation, wenn der Frequenzumrichter kälter als feuchte Umgebungsluft ist. Luftfeuchtigkeit kann auch an den elektronischen Komponenten kondensieren und Kurzschlüsse verursachen. Kondensation tritt an stromlosen Geräten auf. Installieren Sie eine Schaltschrankheizung, wenn aufgrund der Umgebungsbedingungen Kondensation möglich ist. Vermeiden Sie eine Installation in Bereichen, in denen Frost auftritt.

Alternativ kann die Gefahr von Kondensation durch den Standby-Betrieb des Frequenzumrichters (Gerät am Netz angeschlossen) reduziert werden. Stellen Sie jedoch sicher, dass der Leistungsverlust ausreichend ist, damit die Frequenzumrichterschaltung frei von Feuchtigkeit bleibt.

Der Frequenzumrichter erfüllt die folgenden Standards:

IEC/EN 60068-2-3, EN 50178 9.4.2.2 bei 50 °C.

•

IEC 600721 Klasse 3K4

•

Frequenzumrichter geben Energie in Form von Wärme ab. Für eine effektive Kühlung der Geräte müssen die folgenden Empfehlungen berücksichtigt werden.

Die Höchsttemperatur der Luft, die in den Schalt-

•

schrank eintritt, darf niemals 40 °C [104 °F] überschreiten.

Die tägliche/nächtliche Durchschnittstemperatur

•

darf 35 °C [95 °F] nicht überschreiten.

Befestigen Sie das Gerät so, dass die

•

ungehinderte Luftzirkulation zur Kühlung gewährleistet ist. Siehe Kapitel 6.1.1 Abstände für korrekte Montageabstände.

Halten Sie die Mindestanforderungen für den

•

vorderen und hinteren Abstand zur Luftzirkulation für die Kühlung ein. Siehe das VLT® DriveMotor

FCP 106und FCM 106 Produkthandbuch für die ordnungsgemäßen Installationsanforderungen.

3.6.4 Aggressive Umgebungsbedingungen

Ein Frequenzumrichter besteht aus vielen mechanischen und elektronischen Komponenten. Alle reagieren mehr oder weniger empfindlich auf Umwelteinflüsse.

3.6.2 Temperatur

Für alle Frequenzumrichter sind Ober- und Untergrenzen für die Umgebungstemperatur festgelegt. Durch die Vermeidung extremer Umgebungstemperaturen wird die Lebensdauer der Betriebsmittel verlängert und die allgemeine Anlagenzuverlässigkeit optimiert. Befolgen Sie die Empfehlungen für die maximale Leistung und die Langlebigkeit der Geräte.

Frequenzumrichter können zwar bei

•

Temperaturen bis -10 °C eingesetzt werden, jedoch ist ein einwandfreier Betrieb bei Nennlast nur bei Temperaturen von 0 °C und höher gewährleistet.

Überschreiten Sie nicht die Temperatur-

•

Höchstwerte.

Die Lebensdauer der elektronischen

•

Komponenten reduziert sich je 10 °C im Betrieb über der Auslegungstemperatur um 50 %.

HINWEIS

Der Frequenzumrichter darf nicht in Umgebungen installiert werden, 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.

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 verwenden Sie Geräte gemäß Schutzart IP54.

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

Systemintegration Projektierungshandbuch

Anzeichen für einen hohen Grad an Schwebepartikeln. In sehr staubiger Umgebung verwenden Sie Geräte gemäß Schutzart IP54 oder einen Schaltschrank für Geräte der Schutzart IP20/Typ1.

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.

Vor der Installation des Frequenzumrichters muss die Umgebungsluft auf Flüssigkeiten, Stäube und Gase geprüft werden. Diese Prüfungen können vorgenommen werden, indem man in der jeweiligen Umgebung bereits vorhandene Installationen näher in Augenschein nimmt. Typische Anzeichen für schädliche, schwebend in der Luft übertragene Flüssigkeiten sind an Metallteilen haftendes Wasser oder Öl oder Korrosionsbildung an Metallteilen.

FCM 106

Störgeräusche haben die folgenden Ursachen:

Motorlüfter.

•

Externer Lüfter.

•

Motorstator und -rotor.

•

DC-Zwischenkreisdrosseln.

•

EMV-Filterdrossel.

•

Motordr

ehzahl Taktfrequenz Lüfter MH1 MH2 MH3

[U/min] [kHz] [on/off ] [dB] [dB] [dB]

0 5 ein 55 55,5 52 150 5 aus 57,5 50 57 150 5 ein 61 57 59

1500 5 aus 65,5 64 71,5 1500 5 ein 66 65,5 71,5 1500 10 aus 65 61,5 66,5 1500 16 aus 64 60 65,5 1500 16 ein 64,5 62 65,5

Tabelle 3.16 FCM 106 Störgeräuschniveaus, gemessen im Abstand von 1 m zum Gerät

3.6.7 Vibrationen und Erschütterungen

3 3

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.

3.6.5 Umgebungstemperatur

Siehe Kapitel 6.5 Umgebungsbedingungen und

Kapitel 6.10 Leistungsreduzierung aufgrund Umgebungstemperatur und Taktfrequenz für die empfohlene

Umgebungstemperatur bei Lagerung und Betrieb.

3.6.6 Störgeräusche

FCP 106

Störgeräusche haben die folgenden Ursachen:

Externer Lüfter.

•

DC-Zwischenkreisdrosseln.

•

EMV-Filterdrossel.

•

Taktfrequenz MH1 MH2 MH3

[kHz] [dB] [dB] [dB]

5 55 55,5 52

Der Frequenzumrichter entspricht den Anforderungen für Geräte zur Wand- oder Bodenmontage in Produktionsräumen, sowie bei Montage an Maschinengestellen oder in Schaltschränken.

Der Frequenzumrichter wurde gemäß den in Tabelle 3.17 definierten Verfahren getestet.

IEC 61800-5-1 Ed.2 Vibrationstest, Kl. 5.2.6.4 IEC/EN 60068-2-6 Schwingung (sinusförmig) - 1970 IEC/EN 60068-2-64 Schwingung, Breitbandrauschen

(digital geregelt) IEC 60068-2-34, 60068-2-35, 60068-2-36

Tabelle 3.17 Konformität mit Vibrations- und Erschütterungstestverfahren

Kurve D (1-3) Langzeitprüfung 2,52 g

eff

Tabelle 3.15 FCP 106 Störgeräuschniveaus, Lüfter in Betrieb, gemessen im Abstand von 1 m zum Gerät

Extended product

Motor system

Drive system (PDS)

Complete drive module (CDM)

Infeed

section

Auxiliaries Auxiliaries Motor

Motor starter

contactors, soft starters, ...

Motor control system = CDM or starter

Driven equipment

Trans-

mission

Load

machine

Basic drive

module

(BDM)

Mains

and

mains

cable

130BE604.11

Systemintegration

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

3.7 Energieeffizienz

Die Norm EN 50598 Ökodesign für Antriebssysteme, Motorstarter, Leistungselektronik und deren angetriebene Einrichtungen liefert Richtlinien für die Bewertung der Energieeffizienz von Frequenzumrichtern.

Die Norm stellt eine neutrale Methode zur Bestimmung von Effizienzklassen und Leistungsverlusten unter Volllast und

Teillast bereit. Die Norm lässt die Kombination aus einem beliebigen Motor mit einem beliebigen Frequenzumrichter zu.

Abbildung 3.14 Antriebssystem (PDS) und komplettes Antriebsmodul (CDM)

Hilfseinrichtungen: Advanced Harmonic Filter AHF 005 AHF 010, Netzdrossel MCC 103, Sinusfilter MCC 101, dU/dt-Filter MCC 102.

3.7.1 IES- und IE-Klassen

Komplette Antriebsmodule (CDM)

Gemäß der Norm EN 50598-2 umfasst das komplette Antriebsmodul (CDM) den Frequenzumrichter, seinen Speiseabschnitt und seine Hilfseinrichtungen.

Energieeffizienzklassen für CDM:

IE0 = unter dem Stand der Technik

•

IE1 = Stand der Technik.

•

IE2 = über dem Stand der Technik.

•

Danfoss Frequenzumrichter erfüllen die Werte der Effizienzklasse IE2. Die Energieeffizienzklasse bezieht sich auf den Nennpunkt des CDM.

Antriebssysteme (PDS)

Ein Antriebssystem (PDS) besteht aus einem kompletten Antriebsmodul (CDM) und einem Motor.

Energieeffizienzklassen für PDS:

Abhängig vom Motorwirkungsgrad erfüllen von einem Danfoss VLT® Frequenzumrichter angetriebene Motoren

normalerweise die Energieeffizienzklasse IES2.

Die Energieeffizienzklasse bezieht sich auf den Nennpunkt des PDS und kann auf der Basis von CDM und Motorverlusten berechnet werden.

3.7.2 Verlustleistungsdaten und

Leistungsverlust und Wirkungsgrad eines Frequenzumrichters sind abhängig von der Konfiguration und den Zusatzeinrichtungen. Um konfigurationsspezifische Daten zu Verlustleistung und Wirkungsgrad zu erhalten, verwenden Sie das DanfossDanfoss ecoSmart Tool.

Die Verlustleistungdaten werden als Prozentsatz der Nennscheinleistung angegeben und gemäß EN 50598-2 bestimmt. Bei der Bestimmung der Verlustleistungsdaten verwendet der Frequenzumrichter die Werkseinstellungen

IES0 = unter dem Stand der Technik.

•

IES1 = Stand der Technik.

•

IES2 = über dem Stand der Technik.

•

Wirkungsgraddaten

100%

50%

50% 90%

25%

130BE605.10

130BD930.11

1.80

1.60

1.40

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0.00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

n [%]

L,CDM

(freq,load)

[%]

130BD931.11

n [%]

0 20 40 60 80 100

100.00

98.00

96.00

94.00

92.00

90.00

CDM (freq,load)

[%]

1 2

Systemintegration Projektierungshandbuch

mit Ausnahme der Motordaten, die für den Betrieb des Motors erforderlich sind.

1 100 % Last 2 50 % Last 3 25 % Last

Abbildung 3.16 Verlustleistungsdaten des Frequenzumrichters. CDM relative Verluste (P (n) [% der Nenndrehzahl].

T Drehmoment [%] f Frequenz [%]

) [%] bezogen auf Drehzahl

L, CDM

3 3

Abbildung 3.15 Betriebspunkte des Frequenzumrichters gemäß EN 50598-2

Unter www.danfoss.com/vltenergyefficiency finden Sie Informationen zu den Verlustleistungs- und Wirkungsgraddaten des Frequenzumrichters an den Betriebspunkten, die in Abbildung 3.15 angegeben sind.

Mit der Danfoss ecoSmart-Anwendung können die Effizienzklassen IE und IES berechnet werden. Die Anwendung ist verfügbar unter ecosmart.danfoss.com.

Beispiel für verfügbare Daten

Die folgenden Beispiele zeigt Verlustleistungs- und Wirkungsgraddaten für einen Frequenzumrichter mit den folgenden Eigenschaften:

Nennleistung 55 kW, Nennspannung bei 400 V.

•

Nennscheinleistung, Sr, 67,8 KVa.

•

Nennleistung, P

•

Nennwirkungsgrad, ηr, 98,3 %.

•

, 59,2 kW.

CDM

Abbildung 3.16 und Abbildung 3.17 zeigen Verlustleistungsund Wirkungsgradkurven. Die Drehzahl ist proportional zur Frequenz.

1 100 % Last 2 50 % Last 3 25 % Last

Abbildung 3.17 Effizienzdaten des Frequenzumrichters. CDM Wirkungsgrad (η (n) [% der Nenndrehzahl].

CDM(freq, load)

) [%] bezogen auf Drehzahl

Interpolation der Verlustleistung

Die Verlustleistung wird an einem zufälligen Betriebspunkt unter Verwendung einer zweidimensionalen Interpolation bestimmt.

3.7.3 Verluste und Wirkungsgrad eines Motors

Der Wirkungsgrad eines Motor, der mit 50-100 % der Motornenndrehzahl und mit 75-100 % des Nenndrehmoments läuft, ist praktisch konstant. Dies gilt sowohl dann, wenn der Motor vom Frequenzumrichter geregelt wird als auch dann, wenn der Motor direkt im Netz betrieben wird.

Der Wirkungsgrad ist abhängig vom Motortyp und vom Niveau der Magnetisierung.

130BE107.10

0 2 4 6 8 10

[kHz]

[%]

Systemintegration

Weitere Informationen zu Motortypen finden Sie in der Motortechnologie-Broschüre unter www.vlt- drives.danfoss.com.

Taktfrequenz

Die Taktfrequenz beeinflusst die Magnetisierungsverluste im Motor und die Schaltverluste im Frequenzumrichter, wie in Abbildung 3.18 dargestellt.

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

1 Motor und Frequenzumrichter 2 Nur Motor 3 Nur Frequenzumrichter

Abbildung 3.18 Verluste [%] bezogen auf Taktfrequenz [kHz]

HINWEIS

Ein Frequenzumrichter erzeugt zusätzliche Oberwellenverluste im Motor. Diese Verluste nehmen bei steigender Taktfrequenz ab.

3.7.4 Verluste und Wirkungsgrad eines Antriebssystems

Um die Verlustleistung für ein Antriebssystem an verschiedenen Arbeitspunkten zu bestimmen, summieren Sie die Verlustleistung jeder Systemkomponente am jeweiligen Arbeitspunkt.

Frequenzumrichter

•

Motor

•

Zusatzeinrichtungen

•

Full load

% Full-load current

& speed

500

100

0 12,5 25 37,5 50Hz

200

300

400

600

700

800

175HA227.10

195NA446.10

1813

292719 32 33 20

+24V

P 5-10 [8]

P 5-12 [0]

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

4 Anwendungsbeispiele

4.1 HLK-Anwendungsbeispiele

4.1.1 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 4.1 gezeigt, benötigt ein Frequenzumrichter nicht mehr als den Nennstrom.

4 4

1 Start/Stopp 2 Drehzahl 3 Start/Stopp [18]

Abbildung 4.2 Start/Stopp und Drehzahl

4.1.3 Puls-Start/Stopp

Klemme 18 = Start/Stopp Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang [9] Puls-Start. Klemme 27 = Stopp Parameter 5-12 Klemme 27 Digital- eingang [6] Stopp invers.

VLT® DriveMotor 2 Stern-/Dreieckstarter 3 Sanftstarter 4 Start direkt am Netz

Abbildung 4.1 Startstrom

4.1.2 Start/Stopp

Klemme 18 = Start/Stopp Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang [8] Start. Klemme 27 = Ohne Funktion Parameter 5-12 Klemme 27

Digitaleingang [0] Ohne Funktion (Werkseinstellung [2] Motorfreilauf invers).

Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang = [8] Start (Werkseinstellung).

Parameter 5-12 Klemme 27 Digitaleingang = [2] Motorfreilauf invers (Werkseinstellung).

Parameter 5-10 Klemme 18 Digitaleingang = [9] Puls-Start.

Parameter 5-12 Klemme 27 Digitaleingang = [6] Stopp invers.

195NA432.10

1813

292719 32 33 20

+24V

P 5-10 [9]

P 5-12 [6]

Anwendungsbeispiele

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Abbildung 4.4 Potenziometer-Sollwert

4.1.5 Automatische Motoranpassung (AMA)

1 Start 2 Stopp (invers) 3 Drehzahl 4 Start (18) 5 Stopp (27)

Motorparameter bei einem Motor im Stillstand misst. Die AMA selbst liefert kein Drehmoment. Die AMA lässt sich vorteilhaft bei der Inbetriebnahme von Anlagen und bei der Optimierung der Anpassung des Frequenzumrichters an den verwendeten Motor einsetzen. Diese Funktion wird oft verwendet, wenn die Werksein-

Die AMA ist ein Testalgorithmus, der die elektrischen

Abbildung 4.3 Puls-Start/Stopp

stellung für den angeschlossenen Motor nicht gilt. In Parameter 1-29 Autom. Motoranpassung wählen Sie zwischen [1] Komplette AMA und [2] Reduzierte AMA. Die

4.1.4 Potenziometer-Sollwert

komplette AMA bestimmt alle elektrischen Motorparameter. Die reduzierte AMA bestimmt nur den

Spannungssollwert über ein Potenziometer

Parameter 3-15 Variabler Sollwert 1 [1] = Analogeingang 53.

Parameter 6-10 Klemme 53 Skal. Min.Spannung =

0 V.

Parameter 6-11 Klemme 53 Skal. Max.Spannung = 10 V.

Parameter 6-14 Klemme 53 Skal. Min.-Soll/Istwert = 0 U/min.

Parameter 6-15 Klemme 53 Skal. Max.-Soll/Istwert = 1500 U/min.

Statorwiderstand Rs. Eine komplette AMA kann von ein paar Minuten bei kleinen Motoren bis ca. 15 Minuten bei großen Motoren dauern.

Einschränkungen und Voraussetzungen:

Damit die AMA die Motorparameter optimal

•

bestimmen kann, müssen die korrekten Typenschilddaten in Parameter 1-20 Motornenn-

leistung [kW] bis Parameter 1-28 Motordrehrichtungsprüfung

eingegeben werden. Geben Sie für Asynchronmotoren die korrekten Motor-Typenschilddaten in

Parameter 1-24 Motor Current und Parameter 1-37 d-axis Inductance (Ld) ein.

Zur besten Anpassung des Frequenzumrichters

•

wird die AMA an einem kalten Motor durchgeführt. Wiederholter AMA-Betrieb kann zu einer Erwärmung des Motors führen, was wiederum eine Erhöhung des Statorwiderstands Rs bewirkt. Normalerweise ist dies jedoch nicht kritisch.

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

Die AMA ist nur durchführbar, wenn der

•

Motornennstrom mindestens 35 % des Ausgangsnennstroms des Frequenzumrichters beträgt. Die AMA ist bis zu einer Motorstufe (Leistungsstufe) größer möglich.

Bei installiertem Sinusfilter ist es möglich, einen

•

reduzierten AMA-Test durchzuführen. Von einer kompletten AMA mit Sinusfilter ist abzuraten. Soll eine Komplettanpassung vorgenommen werden, so kann das Sinusfilter überbrückt werden, während eine komplette AMA durchgeführt wird. Nach Abschluss der AMA wird das Sinusfilter wieder dazugeschaltet.

Bei parallel geschalteten Motoren ist

•

ausschließlich eine reduzierte AMA durchzuführen.

Während einer AMA erzeugt der Frequenzum-

•

richter kein Motordrehmoment. Während einer AMA darf jedoch auch die Anwendung kein Anlaufen der Motorwelle hervorrufen. Dies kann beispielsweise bei Auftreten eines WindmühlenEffekts in Lüftungssystemen vorkommen. Die laufende Motorwelle stört die AMA-Funktion.

Beim Betrieb eines PM-Motors (wenn

•

Parameter 1-10 Motorart auf [1] PM Vollpol SPM eingestellt ist), kann nur [1] Komplette AMA aktivieren gewählt werden.

4.1.6 Lüfteranwendung mit Resonanzvibrationen

In den folgenden Anwendungen können resonante Vibrationen auftreten, wodurch der Lüfter beschädigt werden kann:

Motor mit direkt an der Motorwelle installiertem

•

Lüfter.

Laufpunkt im Feldschwächungsbereich.

•

Laufpunkt nahe oder über Nennpunkt.

•

Übermodulation ist eine Methode zur Erhöhung der vom Frequenzumrichter für f gelieferten Motorspannung.

Vorteile der Übermodulation:

•

- Niedrigere Ströme und eine höhere

- Der Frequenzumrichter kann bei

- Wenn die Netzspannung gelegentlich

zwischen 45 Hz und 65 Hz

mot

Effizienz können im Feldschwächungsbereich erreicht werden.

nominaler Netzfrequenz nominale Netzspannung liefern.

unter die korrekte Motorspannung

abfällt, zum Beispiel bei 43 Hz, kann die Übermodulation dies bis zum erforderlichen Motorspannungsniveau kompensieren.

Nachteil der Übermodulation: Die nicht

•

sinusförmigen Spannungen führen zu höheren Spannungsoberschwingungen. Diese Steigerung führt zu Drehmoment-Rippel, wodurch der Lüfter beschädigt werden kann.

Lösungen zur Vermeidung von Beschädigungen des Lüfters:

Die beste Lösung ist, die Übermodulation zu

•

deaktivieren, wodurch Vibrationen auf ein Minimum reduziert werden. Diese Lösung kann jedoch auch eine Leistungsreduzierung des geregelten Motors von 5–10 % zur Folge haben, da die fehlende Spannung nicht mehr von der Übermodulation kompensiert wird.

Eine alternative Lösung für Anwendungen, in

•

denen die Übermodulation nicht deaktiviert werden kann, ist die Umstellung auf ein kleines Frequenzband der Ausgangsfrequenzen. Wenn der Motor zur Begrenzung der Lüfteranwendung ausgelegt ist, führen die Spannungsverluste im Frequenzumrichter zu einem unzureichenden Drehmoment. In solchen Fällen kann das Vibrationsproblem deutlich reduziert werden, indem ein kleines Frequenzband im Bereich der mechanischen Resonanzfrequenz übersprungen wird, zum Beispiel an der sechsten Oberschwingung. Dieses Überspringen kann durch die Einstellung der entsprechenden Parameter (Parametergruppe 4-6* Drehz.ausblendung) oder durch Verwendung der Konfiguration Semi-Auto-Bypass umgesetzt werdenParameter 4-64 Semi-Auto Bypass Set-up. Jedoch gibt es bei dieser Vorgehensweise keine allgemeine Regel zum optimalen Überspringen der Frequenzbänder, da dies von der Breite der Resonanzspitze abhängt. In den meisten Fällen ist die Resonanz hörbar.

Beispiele für Energieeinsparungen

4.2

4.2.1 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. Nähere Informationen finden Sie im Abschnitt Kapitel 4.2.3 Beispiele für Energieeinspa- rungen.

4 4

120

100

20 40 60 80 100 120 140 160 180

120

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Volume %

INPUT POWER % PRESSURE %

SYSTEM CURVE

FAN CURVE

130BA781.11

ENERGY CONSUMED

Anwendungsbeispiele

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

4.2.2 Der klare Vorteil: Energieeinsparung

Der klare 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 4.5 Die Grafik zeigt Lüfterkurven (A, B und C) für reduzierte Lüftervolumen.

Wenn die Lüfterkapazität mit einem Frequenzumrichter auf 60 % reduziert wird, können in Standardanwendungen Energieeinsparungen von mehr als 50 % erzielt werden.

Abbildung 4.6 Energieeinsparungen mit reduzierter Lüfterkapazität

4.2.3 Beispiele für Energieeinsparungen

Wie in Abbildung 4.7 dargestellt, 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. Soll eine Anlage an nur wenigen Tagen im Jahr einen Durchfluss erzeugen, der 100 % entspricht, im übrigen Teil des Jahres jedoch im Durchschnitt unter 80 % des Nenndurchflusswertes, so erreicht man eine Energieeinsparung von mehr als 50 %.

Abbildung 4.7 beschreibt die Abhängigkeit von Durchfluss, Druck und Leistungsaufnahme von der Drehzahl.

195NA444.10

100

0 60

0 60 0 60

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

Abbildung 4.7 Proportionalitätsgesetze

4 4

Durchfluss: 

Druck:

Leistung: 

Q = Durchfluss P = Leistung Q1= Nenndurchfluss P1= Nennleistung Q2= Reduzierter Durchfluss P2= Reduzierte Leistung H = Druck n = Drehzahlregelung H1= Nenndruck n1= Nenndrehzahl H2= Reduzierter Druck n2= Reduzierte Drehzahl

 = 

n n

1 Entladedämpferlösung – geringere Energieeinsparungen 2 IGV-Lösung – hohe Installationskosten 3 VLT-Lösung – maximale Energieeinsparungen

Abbildung 4.8 Komparativer Energieverbrauch für energiesparende Systeme, Eingangsleistung (%) vs Volumen (%)

Durch Entladungsdämpfer 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.

Tabelle 4.1 Legende für Gleichung

4.2.5 Beispiel mit variablem Durchfluss

4.2.4 Vergleich der Energieeinsparungen

Mit der Frequenzumrichter-Lösung von Danfoss können größere Einsparungen 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 der Frequenzumrichter die Funktion eines Gebäudeleitsystems (BMS) übernehmen kann.

Abbildung 4.8 zeigt die typischen Energieeinsparungen, die mit drei wohlbekannten Lösungen möglich sind, wenn das Lüftervolumen auf beispielsweise 60 % reduziert wird. Durch den Einsatz einer VLT-Lösung in typischen Anwendungen können Energieeinsparungen von mehr als 50 % erzielt werden.

über 1 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 die Amortisationszeit weniger als 1 Jahr im Vergleich zu Ventilen und konstanter Drehzahl. Nutzen Sie zur Berechnung der Energieeinsparungen bestimmter

Anwendungen die VLT® Energy Box-Software.

Energieeinsparungen

Welle=PWellenausgang

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

Anwendungsbeispiele

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Verteilung Ventilregelung Frequenzumrichter-

m3/h

% StundenLeistungVerbrauch LeistungVerbrauch

Regelung

A1–B

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

Abbildung 4.9 Durchflussverteilung über 1 Jahr

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 4.2 Pumpenleistung

[kWh] A1–C

[kWh]

4.3 Regelung – Beispiele

4.3.1 Verbesserte Regelung

Durch die Verwendung eines Frequenzumrichters zur Regelung des Durchflusses oder des Drucks eines Systems können Sie die Regelung verbessern. Mithilfe eines Frequenzumrichters können Sie die Drehzahl eines Lüfters oder einer Pumpe stufenlos ändern, sodass sich auch eine stufenlose Regelung des Durchflusses und des Drucks ergibt. Darüber hinaus passt ein Frequenzumrichter die Lüfteroder Pumpendrehzahl schnell an die geänderten Durchfluss- oder Druckbedingungen in der Anlage an. Über den integrierten PI-Regler ist eine einfache Prozessregelung (Durchfluss, Pegel oder Druck) möglich.

4.3.2 Smart Logic Control

Eine nützliche Funktion des Frequenzumrichters ist die Smart Logic Control (SLC). In Anwendungen, in denen eine SPS eine einfache Sequenz generiert, kann der SLC von der Hauptsteuerung elementare Aufgaben übernehmen. SLC reagiert auf Ereignisse, die an den Frequenzumrichter

Abbildung 4.10 Pumpenleistung

gesendet oder darin generiert wurden. Der Frequenzumrichter führt anschließend die programmierte Aktion aus.

4.3.3 Programmierung des Smart Logic Controllers

Der SLC enthält eine Folge benutzerdefinierter Aktionen (siehe Parameter 13-52 SL-Controller Aktion), die ausgeführt werden, wenn das zugehörige Ereignis (siehe Parameter 13-51 SL-Controller Ereignis) durch den SLC als WAHR bewertet wird. Ereignisse und Aktionen sind jeweils nummeriert und paarweise verknüpft (Zustände). Wenn also Ereignis [1] erfüllt ist (d. h. WAHR ist), wird die Aktion [1] ausgeführt. Danach werden die Bedingungen von Ereignis [2] ausgewertet, und wenn WAHR, wird Aktion [2] ausgeführt

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

usw. Ereignisse und Aktionen werden in sogenannten Arrayparametern eingestellt.

Es wird jeweils nur ein Ereignis ausgewertet. Ist das Ereignis FALSCH, wird während des aktuellen Abtastintervalls keine Aktion im SLC ausgeführt. Es werden auch keine sonstigen Ereignisse ausgewertet. Dies bedeutet, dass der SLC, wenn er startet, Ereignis [1] (und nur Ereignis [1]) in jedem Abtastintervall auswertet. Nur wenn Ereignis [1] als WAHR bewertet wird, führt der SLC Aktion [1] aus und beginnt, Ereignis[2] auszuwerten.

Es ist möglich, zwischen 0 und 20 Ereignisse und Aktionen zu programmieren. Wenn das letzte Ereignis/die letzte Aktion ausgeführt worden ist, beginnt die Sequenz neu bei Ereignis [1]/Aktion [1]. Abbildung 4.11 zeigt ein Beispiel mit drei Ereignissen/Aktionen:

Abbildung 4.11 Beispiel mit 3 Ereignissen/Aktionen

4.3.4 SLC-Anwendungsbeispiel

4 4

Zustand 1 Start und Rampe auf. Zustand 2 2 Sek. Sollwertdrehzahl fahren Zustand 3 Rampe ab und Nulldrehzahl bis Stopp.

Abbildung 4.12 Beispiel einer Sequenz

1. Rampenzeiten in Parameter 3-41 Rampenzeit Auf 1 und Parameter 3-42 Rampenzeit Ab 1 auf die gewünschten Zeiten einstellen.

 = 

Beschl.

Rampe

2. Stellen Sie Klemme 27 auf [0] Ohne Funktion (Parameter 5-12 Klemme 27 Digitaleingang) ein.

 × n

 Par. . 1 − 25

Norm

Sollw. U /min

3. Stellen Sie den Festsollwert 0 auf gewünschte Sollwertdrehzahl (Parameter 3-10 Festsollwert [0]) in Prozent von max. Sollwertdrehzahl (Parameter 3-03 Maximaler Sollwert) ein. Beispiel: 60 %.

4. Stellen Sie den Festsollwert 1 auf die zweite Festdrehzahl ein (Parameter 3-10 Festsollwert [1]) ein. Beispiel: 0 % (Null).

Anwendungsbeispiele

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

5. Stellen Sie den Timer 0 für eine konstante Drehzahl in Parameter 13-20 SL-Timer [0] ein. Beispiel: 2 s.

6. Stellen Sie Ereignis 1 in Parameter 13-51 SL- Controller Ereignis auf [1] Wahr ein.

7. Stellen Sie Ereignis 2 in Parameter 13-51 SL- Controller Ereignis auf [4] Ist=Sollwert ein.

8. Stellen Sie Ereignis 3 in Parameter 13-51 SL-

Controller Ereignis auf [30] Timeout 0 ein.

9. Stellen Sie Ereignis 4 in Parameter 13-51 SL- Controller Ereignis auf [0] Falsch ein.

10. Stellen Sie Aktion 1 in Parameter 13-52 SL- Controller Aktion auf [10] Anwahl Festsollw. 0 ein.

11. Stellen Sie Aktion 2 in Parameter 13-52 SL- Controller Aktion auf [29] Start Timer 0 ein.

12. Stellen Sie Aktion 3 in Parameter 13-52 SL- Controller Aktion auf [11] Anwahl Festsollw. 1 ein.

13. Stellen Sie Aktion 4 in Parameter 13-52 SL- Controller Aktion auf [1] Keine Aktion ein.

14. Stellen Sie Smart Logic Control in Parameter 13-00 Smart Logic Controller auf [1] EIN ein.

Start-/Stopp-Befehl liegt an Klemme 18 an. Bei anliegendem Stoppsignal werden die Rampe im Frequenzumrichter verringert und der Motorfreilauf aktiviert.

Abbildung 4.13 Einstellen von Ereignis und Aktion

EC+ Konzept für Asynchron- und PM-

4.4 Motoren

Systementwickler berücksichtigen das gesamte System, um effektive Energieeinsparungen gewährleisten zu können. Ihnen ist nämlich bewusst, dass der entscheidende Faktor nicht die Effizienz einzelner Komponenten, sondern vielmehr die Effizienz des gesamten Systems ist. Eine hocheffiziente Motorkonstruktion hat keine Vorteile, wenn andere Systemkomponenten die Gesamteffizienz des Systems verringern. Das EC+-Konzept ermöglicht unabhängig von der Quelle eine automatische Leistungsoptimierung der Komponenten. Daher kann der Systementwickler bei Frequenzumrichter, Motor und Lüfter/ Pumpe aus Standardkomponenten eine optimale

Kombination zusammenstellen und nach wie vor optimale Systemeffizienz erreichen.

Beispiel

Ein praktisches Beispiel aus dem Bereich HLK ist die Plug Fans-Ausführung EC mit externen Rotormotoren. Damit die kompakte Bauweise möglich ist, ragt der Motor bis in den Einlassbereich des Laufrads hinein. Durch dieses Hineinragen wird die Effizienz des Lüfters beeinträchtigt und letztendlich die Effizienz der gesamten Lüftungsanlage reduziert. In diesem Fall hat die hohe Motoreffizienz keine hohe Systemeffizienz zur Folge.

Anwendungsbeispiele Projektierungshandbuch

Vorteile

Durch die Flexibilität von EC+ kann eine solche Reduzierung der Systemeffizienz vermieden werden. EC+ bietet dem Systementwickler und dem Endbenutzer die folgenden Vorteile:

Erhöhte Systemeffizienz dank einer Kombination

•

aus einzelnen Komponenten mit optimaler Effizienz

Freie Wahl der Motortechnologie: Asynchron-

•

oder PM-Motor.

Hersteller-unabhängige Komponentenbe-

•

schaffung.

Einfache und kostengünstige Nachrüstung bei

•

vorhandenen Systemen.

FCP 106 und FCM 106 mit EC+ ermöglichen dem Systementwickler die Optimierung der Systemeffizienz ohne Einbuße bei Flexibilität und Zuverlässigkeit.

Der FCP 106 kann an einen Asynchron- oder

•

Permanentmagnet-Motor angeschlossen werden

Der FCM 106 wird mit einem Asynchron- oder

•

Permanentmagnet-Motor ausgeliefert. Durch den Einsatz von Standard-Motoren und -Frequenzumrichtern kann die Langlebigkeit der Komponenten gewährleistet werden.

Die Programmierung von FCP 106 und FCM 106 erfolgt auf identische Weise wie die Programmierung aller anderen Danfoss-Frequenzumrichter.

4 4

Typencode und Auswahlhilfe

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

5 Typencode und Auswahlhilfe

5.1 Antriebskonfigurator

Sie können einen Frequenzumrichter unter Verwendung des Typencodesystems individuell gemäß den Anwendungsanforderungen auslegen.

Frequenzumrichtermotoren können standardmäßig oder mit integrierten Optionen mittels eines Typencodes bestellt

werden, d. h.

FCM106P4K0T4C55H1FSXXANXE4N4K0150B03000

Siehe Abschnitt Kapitel 5.2 Typencode für eine detaillierte Spezifikation der einzelnen Zeichen im Code. Im obigen Beispiel ist ein Motor der Effizienzklasse IE4 und mit dem Lastprofil „normale Überlast“ im Frequenzumrichter zu finden. Die Bestellnummern für die Standardausführungen des Frequenzumrichtermotors sind in Kapitel 5.3 Bestell- nummern zu finden. Verwenden Sie zur Konfiguration des korrekten Frequenzumrichters oder Frequenzumrichtermotors für eine Anwendung sowie zur Erzeugung des Typencodes den Internet-basierten Antriebskonfigurator. Der Antriebskonfigurator erzeugt automatisch eine 8-stellige Bestellnummer, mit der Sie den Frequenzumrichter über eine Vertriebsniederlassung vor Ort bestellen können. Außerdem können Sie eine Projektliste mit mehreren Produkten aufstellen und an Ihre Danfoss-Vertriebsvertretung senden. Den Antriebskonfigurator können Sie hier aufrufen: www.danfoss.com/drives.

Typencode und Auswahlhilfe Projektierungshandbuch

5.2 Typencode

Beispiel der Schnittstellenkonfiguration des Antriebskonfigurators: Die Zahlen in den Feldern geben die Anzahl der im Typencode enthaltenen Buchstaben/Ziffern an. Sie sind von links nach rechts zu lesen.

Produkt Bezeichnung Position Auswahloptionen

FCM 106 FCP 106 Produktgruppe 1–3 FCP

FCM Baureihen 4–6 106 Lastprofil, Frequenzumrichter 7 N: Normale Überlast

H: Hohe Überlast Nennleistung 8–10 0,55-7,5 kW (K55-7K5) Netzspannung 11–12 T4: 380–480 V AC Gehäuse 13–15 C66: IP66/UL TYP 4X (nur FCP 106)

C55: IP55/Typ 12 (nur FCM 106) EMV-Filter 16–17 H1: EMV-Filter Klasse C1 Lüfteroption 18 F: mit Lüfter Spezielle Ausführung 19–21 SXX: Aktuelle Version - Standard-Software Optionen 22–23

Nicht zugewiesen 24 X: Reserviert Motortypen 25 E: Standard-Motoren Effizienzklasse 26 2: Motoreffizienz IE2

Lastprofil, Motor 27 N: Normale Überlast

Wellenleistung 28–30 0,55-7,5 kW (K55-7K5) Motornenndrehzahl 31–33 150: 1500 U/min

Motormontageoption 34–36 B03: Fußmontage

Motorflansch 37–39 000: Nur Fußmontage

AN: VLT® Memory Module MCM 101, ohne Feldbus

AM: VLT® Memory Module MCM 101, VLT® PROFIBUS DP MCA 101

4: Motoreffizienz IE4

H: Hohe Überlast

180: 1800 U/min

300: 3000 U/min

360: 3600 U/min

B05: B5 Flansch

B14: B14 Oberfläche

B34: Fuß und B14-Oberfläche

B35: Fuß- und B5-Flansch

085: Motorflanschgröße 85 mm

100: Motorflanschgröße 100 mm

115: Motorflanschgröße 115 mm

130: Motorflanschgröße 130 mm

165: Motorflanschgröße 165 mm

215: Motorflanschgröße 215 mm

265: Motorflanschgröße 265 mm

300: Motorflanschgröße 300 mm

350: Motorflanschgröße 350 mm

5 5

Tabelle 5.1 Typencodespezifikation

195NA445.10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

F C M 1 0 6 T 4 P 5 5 H S X X X B

33 34 35 36 37 38 39

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

F C P 1 0 6 T 4 P 6 6 H S X X X

Typencode und Auswahlhilfe

Abbildung 5.1 Typencode – Beispiel

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

5.2.1 Motorbaugrößen und -flansche

Die Flanschgrößen entsprechend der Motorbaugröße und der FCM 106-Nennleistung sind in Tabelle 5.2 aufgeführt.

FCM 106

Nennleistung [kW]

0,55 80

0,75 80

1,1 90

1,5 90

2,2 100

3,0 100

4,0 112

5,5 132

7,5 132

Tabelle 5.2 Flanschgrößen entsprechend der FCM 106-Nennleistung

S: Erhältlich als Standardwelle. B: Alternativ erhältlich mit Standardwelle für die Baugröße, keine Änderung erforderlich.

Motor

rahmengröße

4-polig [mm] [mm]

Bauformen

B5/B35 165 –

B14/B34 100 75/85/115/130

B5/B35 165 –

B14/B34 100 75/85/115/130

B5/B35 165 215

B14/B34 115 85/100/130/165

B5/B35 165 215

B14/B34 115 85/100/130/165

B5/B35 215 –

B14/B34 130 85/100/115

B5/B35 215 –

B14/B34 130 85/100/115

B5/B35 215 –

B14/B34 130 85/100/115

B5/B35 265 –

B14/B34 165 –

B5/B35 265 –

B14/B34 165 –

Flanschgröße, Standard (S)

Flanschgröße, Alternativen

(B)

Typencode und Auswahlhilfe Projektierungshandbuch

5.3 Bestellnummern

5.3.1 Optionen und Zubehör

Gehäusegröße

Netzspannung T4 (380-480 V AC)

Beschreibung

Bedieneinheit (LCP), IP55 130B1107 Einbausatz inkl. 3-m-FCP 106Kabel, IP55, für LCP Local Operating Pad (LOP), IP65 175N0128 Motoradapterplatten-Satz: Motoradapterplatte, Motorstecker, PEStecker, Motoranschlussdichtung, 4 Schrauben Wandadapterplatte 134B0341 134B0391 134B0441

VLT® PROFIBUS DP MCA 101

VLT® Memory Module MCM 101 Potentiometeroption 177N0011

Tabelle 5.3 Optionen und Zubehör, Bestellnummern

1) Nennleistungen beziehen sich auf NO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

5.3.2 Ersatzteile

MH1 [kW]

0,55-1,5/

0,75-2

134B0340 134B0390 134B0440

5.3.3 Für den Einbau erforderliche Teile

MH2 [kW]

2,2-4/

3-5,5

134B0564

130B1200

134B0791

MH3 [kW]

5,5-7,5/

7-5-10

5 5

Bestellnummern und Bestellinformationen siehe:

VLT Shop unter vltshop.danfoss.com.

•

Antriebskonfigurator unter www.danfoss.com/

•

drives.

Pos. Beschreibung Bestellnummer

Lüfterbaugruppe, MH1 Lüfterbaugruppe, MH2 Lüfterbaugruppe, MH3 Beutel mit Zubehör, MH1 Beutel mit Zubehör, MH2 Beutel mit Zubehör, MH3

Tabelle 5.4 Bestellnummern, Ersatzteile

Lüfterbaugruppe, Bauform MH1 Lüfterbaugruppe, Bauform MH2 Lüfterbaugruppe, Bauform MH3 Beutel mit Zubehör, Bauform MH1 Beutel mit Zubehör, Bauform MH2 Beutel mit Zubehör, Bauform MH3

134B0345

134B0395

134B0445

134B0346

134B0446

Zusätzliche für den Motoranschluss erforderliche Komponenten:

Crimpklemmen:

3 Stück für die Motorklemmen, UVW

•

2 Stück für den Thermistor (optional).

•

Die Bestellnummern für AMP-StandardFederkontakte finden Sie unter:

134B0495 (0,2–0,5 mm2) [AWG 24–20].

•

134B0496 (0,5–1 mm2) [AWG 20–17].

•

134B0497 (1–2,5 mm2) [AWG 17–13.5].

•

134B0498 (2,5–4 mm2) [AWG 13–11].

•

134B0499 (4–6 mm2) [AWG 12–10].

•

Informationen zur vollständigen Installation einschließlich Motoranschluss finden Sie im VLT® DriveMotor FCP 106-

und FCM 106-Produkthandbuch.

1 2

195NA494.10

Technische Daten

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

6 Technische Daten

6.1 Abstände, Abmessungen und Gewichte

6.1.1 Abstände

Beachten Sie alle in Tabelle 6.1 aufgeführten Mindestabstände, damit ein ausreichender Luftstrom zum Frequenzumrichter gewährleistet ist. Wenn der Luftstrom in der Nähe des Frequenzumrichters behindert wird, stellen Sie sicher, dass der Einlass von kühler Luft und der Auslass von heißer Luft aus dem Gerät gewährleistet ist.

[kW]

Maximale Höhe der Schraube über der Adapterplatte (B) [mm (in)]

Abstand an den Enden

[mm (in)]

Gehäuse

Baugröße Schutzart

FCP 106 FCM 106

MH1

MH2

MH3

Tabelle 6.1 Mindestabstand zur Kühlung

1) Die Nennleistungen beziehen sich auf HO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

2) Die angegebenen IP- und Typ-Nennwerte gelten nur, wenn der FCP 106 an einer Wandmontageplatte oder an einem Motor mit der Adapterplatte montiert ist. Stellen Sie sicher, dass die Dichtung zwischen Adapterplatte und Motor über eine Schutzart verfügt, die der eingesetzten Kombination aus Motor und Frequenzumrichter entspricht. Für die Stand-alone-Anwendung ist die Schutzart IP00, offener Typ.

Baugröße Maximale Tiefe der Bohrung in der Adapterplatte (A)

Tabelle 6.2 Enthält Einzelheiten zu den Schrauben für die Motoradapterplatte

IP66/Typ 4X

MH1 3 (0,12) 0,5 (0,02) MH2 4 (0,16) 0,5 (0,02) MH3 3,5 (0,14) 0,5 (0,02)

[mm (in)]

IP55 0,55–1,5 30 (1,2) 100 (4,0)

IP55 2,2–4,0 40 (1,6) 100 (4,0)

IP55 5,5–7,5 50 (2,0) 100 (4,0)

Leistung

3x380–480 V Motor-Flanschende Kühllüfterende

1 Adapterplatte 2 Schraube A Maximale Tiefe der Bohrung in der Adapterplatte B Maximale Höhe der Schraube über der Adapterplatte

Abbildung 6.1 Schrauben zur Befestigung der Motoradapterplatte

195NA418.10

Technische Daten Projektierungshandbuch

6.1.2 Motorbaugröße gemäß Bauform FCP 106

PM-Motor Asynchronmotor FCP 106

U/min [UPM]

1500 3000 3000 1500

71 – – – 71 71 71 80 0,75 (1,0) 71 71 80 90 1,1 (1,5) 71 71 80 90 1,5 (2,0) 90 71 90 100 90 90 90 100 3 (4,0)

90 90 100 112 4 (5,0) 112 90 112 112 112 112 112 132 7,5 (10)

Tabelle 6.3 Motorbaugröße gemäß Bauform FCP 106

Gehäuse

MH1

MH2

MH3

6.1.3 FCP 106 Abmessungen

Leistung

[kW (HP)]

0,55 (0,75)

2,2 (3,0)

5,5 (7,5)

Abbildung 6.2 FCP 106-Abmessungen

Leistung

Gehäusetyp

3x380–480 V A a B C C X Y

MH1 0,55–1,5 231,4 (9,1) 130 (5,1) 162,1 (6,4) 106,8 (4,2) 121,4 (4,8) M20 M20 M6 MH2 2,2–4,0 276,8 (10,9) 166 (6,5) 187,1 (7,4) 113,2 (4,5) 127,8 (5,0) M20 M20 M6 MH3 5,5–7,5 321,7 (12,7) 211 (8,3) 221,1 (8,7) 123,4 (4,9) 138,1 (5,4) M20 M25 M6

Tabelle 6.4 FCP 106-Abmessungen

1) Die Nennleistungen beziehen sich auf HO, siehe Kapitel 6.2 Elektrische Daten.

[kW]

Länge

[mm (in)]

Breite

[mm (in)]

Normaler

Deckel

Höhe

[mm (in)]

Hoher Deckel für

VLT® PROFIBUS DP

MCA 101-

Option

Kabelverschraubung

Durchmesser

Befestigungs

bohrung

195NA454.11

ED1

Technische Daten

6.1.4 FCM 106 Abmessungen

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Motorbaugröße 71 80 90S 90L 100S 100L 112M 132S 132M

A [mm (in)] 112 (4,4) 125 (4,9) 140 (5,5) 140 (5,5) 160 (6,3) 160 (6,3) 190 (7,5) 216 (8,5) 216 (8,5) B [mm (in)] 90 (3,5) 100 (4,0) 100 (4,0) 125 (4,9) 140 (5,5) 140 (5,5) 140 (5,5) 140 (5,5) 178 (7,0) C [mm (in)] 45 (1,8) 50 (2,0) 56 (2,2) 56 (2,2) 63 (2,5) 63 (2,5) 70 (2,6) 89 (3,5) 89 (3,5) H [mm (in)] 71 (2,8) 80 (3,1) 90 (3,5) 90 (3,5) 100 (4,0) 100 (4,0) 112 (4,4) 132 (5,2) 132 (5,2) K [mm (in)] 8 (0,3) 10 (0,4) 10 (0,4) 10 (0,4) 11 (0,43) 11 (0,43) 12,5 (0,5) 12 (0,47) 12 (0,47) AA [mm (in)] 31 (1,2) 34,5 (1,4) 37 (1,5) 37 (1,5) 44 (1,7) 44 (1,7) 48 (1,9) 59 (2,3) 59 (2,3) AB [mm (in)] 135 (5,3) 153 (6,0) 170 (6,7) 170 (6,7) 192 (7,6) 192 (7,6) 220 (8,7) 256 (10,1) 256 (10,1) BB [mm (in)] 108 (4,3) 125 (4,9) 150 (5,9) 150 (5,9) 166 (6,5) 166 (6,5) 176 (6,9) 180 (7,1) 218 (8,6) BC [mm (in)] 83 (3,3) 89 (3,5) 116 (4,6) 91 (3,6) 110 (4,3) 144 (5,7) 126 (5,0) 134 (5,3) 136 (5,4) L [mm (in)] 246 (9,7) 272 (10,7) 317 (12,5) 317 (12,5) 366 (14,4) 400 (15,7) 388 (15,3) 445 (17,5) 485 (19,1) AC [mm (in)] 139 (5,5) 160 (6,3) 180 (7,1) 180 (7,1) 196 (7,7) 194 (7,6) 225 (8,9) 248 (9,8) 248 (9,8) E [mm (in)] 30 (1,2) 40 (1,6) 50 (2,0) 50 (2,0) 60 (2,4) 60 (2,4) 60 (2,4) 80 (3,1) 80 (3,1) ED [mm (in)] 20 (0,8) 30 (1,2) 30 (1,2) 40 (1,6) 40 (1,6) 50 (2,0) 50 (2,0) 70 (2,6) 70 (2,6) EB [mm (in)] 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16)

HD [mm (in)] ohne VLT® PROFIBUS DP MCA 101 MH1 247 (9,7) 267 (10,5) 286 (11,3) 286 (11,3) – – – – – MH2 248 (9,8) 268 (10,6) 287 (11,4) 287 (11,4) 304 (12) 304 (12) 332 (13,1) – – MH3 – – 299 (11,8) 299 (11,8) 316 (12,4) 316 (12,4) 344 (13,5) 379 (14,9) 379 (14,9)

HD [mm (in)] mit VLT® PROFIBUS DP MCA 101 MH1/ 262 (10,3) 282 (11,1) 301 (11,9) 301 (11,9) – – – – – MH2 263 (10,4) 283 (11,1) 302 (11,9) 302 (11,9) 319 (12,6) 319 (12,6) 347 (13,7) – – MH3 – – 314 (12,4) 314 (12,4) 331 (13,0) 331 (13,0) 359 (14,1) 394 (15,5) 394 (15,5)

Tabelle 6.5 FCM 106-Abmessungen: Fußmontage - B3 Asynchron- oder PM-Motor

195NA455.11

AC1

Technische Daten Projektierungshandbuch

Motorbaugröße 71 80 90S 90L 100L 112M 132S

M [mm (in)] 130 (5,1) 165 (6,5) 165 (6,5) 165 (6,5) 215 (8,5) 215 (8,5) 265 (10,4) N [mm (in)] 110 (4,3) 130 (5,1) 130 (5,1) 130 (5,1) 180 (7,8) 180 (7,8) 230 (9,1) P [mm (in)] 160 (6,3) 200 (7,9) 200 (7,9) 200 (7,9) 250 (9,8) 250 (9,8) 300 (11,8) S [mm (in)] M8 M10 M10 M10 M12 M12 M12 T [mm (in)] 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) 4 (0,16) 4 (0,16) 4 (0,16) LA [mm (in)] 10 (0,4) 10 (0,4) 12 (0,5) 12 (0,5) 14 (0,6) 14 (0,6) 14 (0,6) HA [mm (in)] HA = AC1 + Höhe des Frequenzumrichters.

Weitere Informationen zu Abmessungen des Frequenzumrichters finden Sie unter Tabelle 6.4.

HD [mm (in)] ohne VLT® PROFIBUS DP MCA 101 MH1 247 (9,7) 267 (10,5) 286 (11,3) 286 (11,3) – – – MH2 248 (9,8) 268 (10,6) 287 (11,4) 287 (11,4) 304 (12) 332 (13,1) – MH3 – – 299 (11,8) 299 (11,8) 316 (12,4) 244 (9,6) 379 (14,9)

HD [mm (in)] mit VLT® PROFIBUS DP MCA 101 MH1 262 (10,3) 282 (11,1) 301 (11,9) 301 (11,9) – – – MH2 263 (10,4) 283 (11,2) 302 (11,9) 302 (11,9) 319 (12,6) 347 (13,7) – MH3 – – 314 (12,4) 314 (12,4) 331 (13,1) 359 (14,1) 394 (15,5)

Tabelle 6.6 FCM 106-Abmessungen: Flanschmontage - B5, B35 für Asynchron- oder PM-Motor

195NA456.11

AC1

Technische Daten

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Kleiner Flansch B14

Motorbaugröße 71 80 90S 100L 112M 132S

M [mm (in)] 85 (3,3) 100 (4,0) 115 (4,5) 130 (5,1) 130 (5,1) 165 (6,5) N [mm (in)] 70 (2,8) 80 (3,1) 95 (3,7) 110 (4,3) 110 (4,3) 130 (5,1) P [mm (in)] 105 (4,1) 120 (4,7) 140 (5,5) 160 (6,3) 160 (6,3) 200 (7,9) S [mm (in)] M6 M6 M8 M8 M8 M10 T [mm (in)] 2,5 (0,1) 3 (0,12) 3 (0,12) 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) LA [mm (in)] 11 (0,4) 9 (0,35) 9 (0,35) 10 (0,4) 10 (0,4) 30 (0,4)

Großer Flansch B14

Motorbaugröße 71 80 90S 100L 112M 132S

M [mm (in)] 115 (4,5) 130 (5,1) 130 (5,1) 165 (6,5) 165 (6,5) 215 (8,5) N [mm (in)] 95 (3,7) 110 (4,3) 110 (4,3) 130 (5,1) 130 (5,1) 180 (7,1) P [mm (in)] 140 (5,5) 160 (6,3) 160 (6,3) 200 (7,9) 200 (7,9) 250 (9,8) S [mm (in)] M8 M8 M8 M10 M10 M12 T [mm (in)] 2,5 (0,1) 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) 3,5 (0,14) 4 (0,16) LA [mm (in)] 8 (0,31) 8,5 (0,33) 9 (0,35) 12 (0,5) 12 (0,5) 12 (0,5) HA [mm (in)] HA = AC1 + Höhe des Frequenzumrichters.

Weitere Informationen zu Abmessungen des Frequenzumrichters finden Sie unter Tabelle 6.4.

HD [mm (in)] ohne VLT® PROFIBUS DP MCA 101 MH1 247 (9,7) 267 (10,5) 286 (11,3) – – – MH2 248 (9,8) 268 (10,6) 287 (11,4) 304 (12) 332 (13,1) – MH3 – – 299 (11,8) 316 (12,4) 244 (9,6) 379 (14,9)

HD [mm (in)] mit VLT® PROFIBUS DP MCA 101 MH1 262 (10,3) 282 (11,1) 301 (11,9) – – – MH2 263 (10,4) 283 (11,2) 302 (11,9) 319 (12,6) 347 (13,7) – MH3 – – 314 (12,4) 331 (13) 359 (14,1) 394 (15,5)

Tabelle 6.7 FCM 106-Abmessungen: Oberflächenmontage - B14, B34 für Asynchron- oder PM-Motor

195NA457.10

M6 DIN 332-DH

Technische Daten Projektierungshandbuch

FCM 106 mit Asynchron- oder PM-Motor

Motorbaugröße 71 80 90S 100L 112M 132S

D [mm (in)] 14 (0,6) 19 (0,7) 24 (1,0) 28 (1,1) 28 (1,1) 38 (1,5) F [mm (in)] 5 (0,2) 6 (0,25) 8 (0,3) 8 (0,3) 8 (0,3) 10 (0,4) G [mm (in)] 11 (0,4) 15,5 (0,6) 20 (0,8) 24 (1,0) 24 (1,0) 33 (1,3) DH M5 M6 M8 M10 M10 M12

Tabelle 6.8 FCM 106-Abmessungen: Welle Antriebsende - Asynchron- oder PM-Motor

6.1.5 Gewicht

Addieren Sie zur Berechnung des Gesamtgewichts der Einheit das

Gewicht von Frequenzumrichter und Adapterplatte, siehe Tabelle 6.9.

•

Gewicht des Motors, siehe Tabelle 6.10.

•

Gewicht

Gehäusetyp

MH1 3,9 (8,6) 0,7 (1,5) 4,6 (10,1) MH2 5,8 (12,8) 1,12 (2,5) 6,92 (15,3) MH3 8,1 (17,9) 1,48 (3,3) 9,58 (21,2)

Tabelle 6.9 Gewicht des FCP 106

Wellenleistung

[kW]

0,55 71 4,8 (10,6) – – – 0,75 71 5,4 (11,9) 71 4,8 (10,6) 80S 11 (24,3) 71 9,5 (20,9)

1,1 71 7,0 (15,4) 71 4,8 (10,6) 90S 16,4 (36,2) 80 11 (24,3) 1,5 71 10 (22) 71 6,0 (13,2) 90L 16,4 (36,2) 80 14 (30,9) 2,2 90 12 (26,5) 71 6,6 (14,6) 100L 22,4(49,4) 90L 16 (35,3)

3 90 14 (30,9) 90S 12 (26,5) 100L 26,5 (58,4) 100L 23 (50,7)

4 90 17 (37,5) 90S 14 (30,9) 112M 30,4 (67) 100L 28 (61,7) 5,5 112 30 (66) 90S 16 (35,3) 132S 55 (121,3) 112M 53 (116,8) 7,5 112 33 (72,8) 112M 26 (57,3) 132M 65 (143,3) 112M 53 (116,8)

FCP 106

[kg (lb)]

1500 U/min 3000 U/min 1500 U/min 3000 U/min

Motor-

bau-

größe

Motoradapterplatte [kg (lb)] Kombination von FCP 106

und Motoradapterplatte [kg (lb)]

PM-Motor Asynchronmotor

Gewicht [kg (lb)]

Motor-

bau-

größe

Gewicht [kg (lb)]

Motor-

bau-

größe

Gewicht

[kg (lb)]

Motor-

bau-

größe

Gewicht [kg (lb)]

Tabelle 6.10 Ungefähres Motorgewicht

Technische Daten

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

6.2 Elektrische Daten

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

Gehäuse

Überlast Typische Wellenleistung [kW]

Maximaler Kabelquerschnitt der Klemmen (Netz, Motor) [mm2/AWG]

Ausgangsstrom 40 °C Umgebungstemperatur

Dauerbetrieb (3x380–440 V) [A] Überlast (3x380–440 V) [A] Dauerbetrieb (3x440–480 V) [A] Überlast (3x440–480 V) [A]

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (3x380–440 V) [A] Überlast (3x380–440 V) [A] Dauerbetrieb (3x440–480 V) [A] Überlast (3x440–480 V) [A] Maximale Netzsicherungen Geschätzte Verlustleistung [W], Bestfall/typisch Wirkungsgrad [%], Bestfall/typisch

PK55 PK75 P1K1 P1K5 P2K2 P3K0 P4K0 P5K5

NO HO NO HO NO HO NO HO NO HO NO HO NO HO

0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0

4)5)

4/12 4/12 4/12 4/12 4/12 4/12 4/12

1,7 2,2 3,0 3,7 5,3 7,2 9,0

1,9 2,7 2,4 3,5 3,3 4,8 4,1 5,9 5,8 8,5 7,9 11,5 9,9 14,4

1,6 2,1 2,8 3,4 4,8 6,3 8,2

1,8 2,6 2,3 3,4 3,1 4,5 3,7 5,4 5,3 7,7 6,9 10,1 9,0 13,2

1,3 2,1 2,4 3,5 4,7 6,3 8,3

1,4 2,3 2,6 2,6 3,7 3,9 4,6 5,2 7,0 6,9 9,6 9,1 12,0

1,2 1,8 2,2 2,9 3,9 5,3 6,8

1,3 1,9 2,5 2,4 3,5 3,2 4,2 4,3 6,3 5,8 8,4 7,5 11,0

MH1 MH2 MH3

Siehe Kapitel 6.9 Spezifikationen für Sicherung und Trennschalter.

38 44 57 73 91 129 143

0,96 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97

Tabelle 6.11 Netzversorgung 3 x 380-480 VAC – Normale und hohe Überlast: Bauform MH1, MH2 und MH3

1) NO: Normale Überlast, 110 % für 1 Minute. HO: Hohe Überlast, 160 % für 1 Minute. Für einen für hohe Überlast bestimmten Frequenzumrichter sind entsprechende Motornenndaten erforderlich. Zum Beispiel zeigt Tabelle 6.11, dass bei einem 1,5-kW-Motor für hohe Überlast ein P2K2-Frequenzumrichter erforderlich ist.

2) Der maximale Kabelquerschnitt ist der größte Kabelquerschnitt, den Sie an die Klemmen anschließen können. Beachten Sie immer nationale und örtliche Vorschriften.

3) Gilt für die Dimensionierung der Kühlung des Frequenzumrichters. Wenn die Schaltfrequenz im Vergleich zur Werkseinstellung erhöht wird, kann die Verlustleistung bedeutend steigen. Die Leistungsaufnahme der LCP und typischer Steuerkarten sind eingeschlossen. Verlustleistungsdaten gemäß EN 50-598-2 finden Sie unter www.danfoss.com/vltenergyefficiency.

4) Bei Nennstrom gemessener Wirkungsgrad. Die Energieeffizienzklasse finden Sie unter Kapitel 6.5 Umgebungsbedingungen. Für Teillastverluste siehe www.danfoss.com/vltenergyefficiency.

5) Gemessen mit 4 m abgeschirmten Motorkabeln bei Nennlast und Nennfrequenz.

Technische Daten Projektierungshandbuch

Gehäuse

Überlast Typische Wellenleistung [kW] 5,5 7,5

Maximaler Kabelquerschnitt der Klemmen (Netz, Motor) [mm2/AWG]

Ausgangsstrom 40 °C Umgebungstemperatur

Dauerbetrieb (3x380–440 V) [A] Überlast (3x380–440 V) [A] Dauerbetrieb (3x440–480 V) [A] Überlast (3x440–480 V) [A]

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (3x380–440 V) [A] Überlast (3x380–440 V) [A] Dauerbetrieb (3x440–480 V) [A] Überlast (3x440–480 V) [A] Maximale Netzsicherungen Siehe Kapitel 6.9 Spezifikationen für Sicherung und Trennschalter.

Geschätzte Verlustleistung [W], Bestfall/typisch

Wirkungsgrad [%], Bestfall/typisch

4)5)

P5K5 P7K5

NO HO NO

7,5 10

4/12 4/12

12 15,5

13,2 19,2 17,1

11 14

12,1 13,2 15,4

11 15

12 17 17

9,4 13

10 15 14

143 236

0,97 0,97

MH3

Tabelle 6.12 Netzversorgung 3 x 380-480 VAC – Normale und hohe Überlast: Bauform MH3

2) Der maximale Kabelquerschnitt ist der größte Kabelquerschnitt, den Sie an die Klemmen anschließen können. Beachten Sie immer nationale und örtliche Vorschriften.

4) Bei Nennstrom gemessener Wirkungsgrad. Die Energieeffizienzklasse finden Sie unter Kapitel 6.5 Umgebungsbedingungen. Für Teillastverluste siehe www.danfoss.com/vltenergyefficiency.

5) Gemessen mit 4 m abgeschirmten Motorkabeln bei Nennlast und Nennfrequenz.

Netzversorgung

6.3

Netzversorgung (L1, L2, L3) Versorgungsspannung 380–480 V ±10%

Niedrige Netzspannung/Netzausfall:

Bei einer niedrigen Netzspannung oder einem Netzausfall arbeitet der Frequenzumrichter weiter, bis die Zwischenkreis-

•

spannung unter den minimalen Stopppegel abfällt, typischerweise 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters. Bei einer Netzspannung von weniger als 10 % unterhalb der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters erfolgt kein Netz-Ein und es wird kein volles Drehmoment erreicht.

Netzfrequenz 50 Hz

Technische Daten

Maximale kurzzeitige Asymmetrie zwischen Netzphasen 3,0 % der Versorgungsnennspannung Wirkleistungsfaktor (λ) ≥0,9 bei Nennlast Verschiebungsleistungsfaktor (cosφ) Nahe 1 (> 0,98) Schalten am Netzeingang L1, L2, L3 (Einschaltvorgang) max. 2 x/Min. Umgebung gemäß EN 60664-1 und IEC 61800-5-1 Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2 Das Gerät eignet sich für Netze, die einen Kurzschlussstrom von maximal

100.000 Aeff (symmetrisch) bei maximal je 480 V liefern, mit als Abzweigschutz eingesetzten Trennschaltern.

•

Siehe Tabelle 6.14 und Tabelle 6.15 bei mit als Abzweigschutz eingesetzten Trennschaltern.

•

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

6.4 Schutzfunktionen und Eigenschaften

Schutzfunktionen und Eigenschaften

Elektronischer thermischer Motorüberlastschutz

•

Die Temperaturüberwachung des Kühlkörpers stellt sicher, dass der Frequenzumrichter bei Erreichen einer

•

Temperatur von 90 °C (194 °F) ±5 °C (41 °F) abschaltet. Sie können eine Überlastabschaltung durch hohe Temperatur erst zurücksetzen, nachdem die Kühlkörpertemperatur wieder unter 70 °C (158 °F) ±5 °C (41 °F) gesunken ist. Beachten Sie, dass diese Temperaturen je nach Leistungsgröße, Gerätebaugröße, Schutzart usw. abweichen können. Die automatische Leistungsreduzierung des Frequenzumrichters sorgt dafür, dass die Kühlkörpertemperatur keine 90 °C (194 °F) erreicht.

Die Motorklemmen U, V und W des Frequenzumrichters sind bei Netz-Einschaltung und beim Start des Motors

•

gegen Erdschluss geschützt.

Bei fehlender Motorphase schaltet der Frequenzumrichter ab und gibt eine Warnung aus.

•

Bei fehlender Netzphase schaltet der Frequenzumrichter ab oder gibt eine Warnung aus (je nach Last).

•

Die Überwachung der Zwischenkreisspannung stellt sicher, dass das Frequenzumrichter abschaltet, wenn die

•

Zwischenkreisspannung zu niedrig oder zu hoch ist.

Der Frequenzumrichter ist an den Motorklemmen U, V und W gegen Erdschluss geschützt.

•

Alle Steuerklemmen und die Relaisklemmen 01-03/04-06 entsprechen PELV. Dies gilt jedoch nicht für den

•

geerdeten Dreieck-Zweig über 300 V.

6.5 Umgebungsbedingungen

Umgebung Schutzart der Baugröße IP66/Typ 4X Schutzart der Baugröße FCP 106 zwischen Deckel und Kühlkörper IP66/Type 4X Schutzart der Baugröße FCP 106 zwischen Kühlkörper und Adapterplatte IP66/Type 4X FCP 106-Wandmontagesatz IP66 Stationäre Vibration IEC61800-5-1 Ed.2 Cl. 5.2,6.4 Nicht-stationäre Vibration (IEC 60721-3-3 Klasse 3M6) 25,0 g Relative Luftfeuchtigkeit (IEC 60721-3-3; Klass 3K4 (nicht kondensierend)) 5–95 % während des Betriebs Aggressive Umgebungsbedingungen (IEC 60721-3-3) Klasse 3C3 Prüfverfahren nach IEC 60068-2-43 H2S (10 Tage) Umgebungstemperatur 40 °C (104 °F) (24-Stunden-Mittelwert)

Min. Umgebungstemperatur bei Volllast -10 °C (14 °F) Min. Umgebungstemperatur bei reduzierter Leistung -20 °C (-4 °F) Minimale Umgebungstemperatur bei reduzierter Leistung 50 °C (122 °F) Temperatur bei Lagerung -25 bis +65 °C (-13 bis +149 °F) Temperatur bei Transport -25 bis +70 °C (-13 bis +158 °F) Max. Höhe über dem Meeresspiegel ohne Leistungsreduzierung 1000 m (3280 ft) Max. Höhe über dem Meeresspiegel mit Leistungsreduzierung 3000 m (9842 ft) Sicherheitsnormen EN/IEC 60204-1, EN/IEC 61800-5-1, UL 508C EMV-Normen, Störaussendung EN 61000-3-2, EN 61000-3-12, EN 55011, EN 61000-6-4

Technische Daten Projektierungshandbuch

EMV-Normen, Störfestigkeit EN 61800-3, EN 61000-6-1/2 Energieeffizienzklasse, VLT® DriveMotor FCP 106 Energieeffizienzklasse, VLT® DriveMotor FCM 106 IES

1) Die angegebenen IP- und Typ-Nennwerte gelten nur, wenn der FCP 106 an einer Wandmontageplatte oder an einem Motor mit der Adapterplatte montiert ist. Stellen Sie sicher, dass die Dichtung zwischen Adapterplatte und Motor über eine Schutzart verfügt, die der eingesetzten Kombination aus Motor und Frequenzumrichter entspricht. Für die Stand-alone-Anwendung ist die Schutzart IP00, offener Typ.

2) Bestimmt gemäß EN50598-2 bei:

Nennlast

•

90 % der Nennfrequenz

•

Schaltfrequenz-Werkseinstellung.

•

Schaltmodus-Werkseinstellung

•

IE2

6.6 Kabelspezifikationen

Kabellängen und Querschnitte Maximale Motorkabellänge für Wandmontagesatz, abgeschirmt/geschirmt 2 m Maximaler Querschnitt für Motor, Netz für MH1-MH3 4 mm2/11 AWG Maximaler Querschnitt DC-Klemmen an Bauformen MH1-MH3 4 mm2/11 AWG Max. Querschnitt für Steuerklemmen, starrer Draht 2,5 mm2/13 AWG Max. Querschnitt für Steuerklemmen, flexibles Kabel 2,5 mm2/13 AWG Mindestquerschnitt für Steuerklemmen 0,05 mm2/30 AWG Maximaler Querschnitt für Thermistoreingang (am Motoranschluss) 4 mm2/11 AWG

6.7 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

Digitaleingänge Programmierbare Digitaleingänge 4 Klemme Nr. 18, 19, 27, 29 Logik PNP oder NPN Spannungsniveau 0–24 V DC Spannungsniveau, logisch 0 PNP <5 V DC Spannungsniveau, logisch 1 PNP >10 V DC Spannungspegel, logisch 0 NPN >19 V DC Spannungspegel, logisch 1 NPN <14 V DC Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Eingangswiderstand, R Digitaleingang 29 als Pulseingang Maximale Frequenz 32 kHz Gegentakt und 5 kHz (O.C.)

Analogeingänge Anzahl Analogeingänge 2 Klemme Nr. 53, 54 Klemme 53 Modus Parameter 6-19 Terminal 53 mode: 1=Spannung, 0=Strom Klemme 54 Modus Parameter 6-29 Klemme 54 Funktion: 1=Spannung, 0=Strom Spannungsniveau 0–10 V Eingangswiderstand, R Höchstspannung 20 V Strombereich 0/4 bis 20 mA (skalierbar) Eingangswiderstand, R Maximaler Strom 29 mA

Ca. 4 kΩ

Ca. 10 kΩ

<500 Ω

Analogausgang Anzahl programmierbarer Analogausgänge 2 Klemme Nr. 42, 45 Strombereich am Analogausgang 0/4–20 mA

Technische Daten

Maximale Last zum Bezugspotential am Analogausgang 500 Ω Maximale Spannung am Analogausgang 17 V Genauigkeit am Analogausgang Maximale Abweichung: 0,4 % der Gesamtskala Auflösung am Analogausgang 10 Bit

1) Sie können die Klemmen 42 und 45 auch als Digitalausgänge programmieren.

Digitalausgang Anzahl Digitalausgänge 4

Klemmen 27 und 29

Klemme Nr. 27, 29 Spannungsniveau am Digitalausgang 0–24 V Maximaler Ausgangsstrom (Körper und Quelle) 40 mA

Klemmen 42 und 45

Klemme Nr. 42, 45 Spannungsniveau am Digitalausgang 17 V Maximaler Ausgangsstrom am Digitalausgang 20 mA Maximale Last am Digitalausgang 1 kΩ

1) Sie können die Klemmen 27 und 29 auch als Eingang programmieren.

2) Sie können die Klemmen 42 und 45 auch als Analogausgang programmieren. Die Digitalausgänge sind von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Steuerkarte, RS485 serielle Schnittstelle Klemme Nr. 68 (P, TX+, RX+), 69 (N, TX-, RX-) Klemme Nr. 61 Masse für Klemmen 68 und 69

Steuerkarte, 24 V DC-Ausgang Klemme Nr. 12 Maximale Last 80 mA

Relaisausgang Programmierbarer Relaisausgang 2 Relais 01 und 02 01-03 (NC), 01-02 (NO), 04-06 (NC), 04-05 (NO) Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1) Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (induktive Last bei cosφ 0,4) 250 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (ohmsche Last) 30 V DC, 2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 01-03/04-06 (NC/Öffner) (ohmsche Last) 250 V AC, 3 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 01-03/04-06 (NC/Öffner) (induktive Last bei COSφ 0,4) 250 V AC, 0,2 A Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 01-03/04-06 (NC/Öffner) (ohmsche Last) Umgebung nach EN 60664-1 Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2

1) IEC 60947 Abschnitte 4 und 5.

auf 01-02/04-05 (NO/Schließer) (ohmsche Last) 250 V AC, 3 A

30 V DC, 2 A

Minimaler Belastungsstrom der Klemme an 01-03 (NC/Öffner), 01-02 (NO/

Schließer) 24 V DC 10 mA, 24 V AC 20 mA

Steuerkarte, 10 V DC-Ausgang Klemme Nr. 50 Ausgangsspannung 10,5 V ±0,5 V Maximale Last 25 mA

Technische Daten Projektierungshandbuch

6.8 Technische Daten des FCM 106-Motors

Motorausgang (U, V, W) Ausgangsspannung 0–100 % der Versorgungsspannung Ausgangsfrequenz, Asynchronmotor 0–200 Hz (VVC+), 0–400 Hz (u/f) Ausgangsfrequenz, PM-Motor 0–390 Hz (VVC+ PM) Schalten am Ausgang Unbegrenzt Rampenzeiten 0,05–3600 s

Thermistoreingang (bei Motoranschluss) Eingangsbedingungen Fehler: >2,9 kΩ, kein Fehler: <800 Ω

6.8.1 Motorüberlastdaten, VLT DriveMotor FCM 106

Typ Größe Drehzahl

[UPM]

HPS 71 1500 0,55 (0,74) 4,54 (40,2) 1,7 4,91 (43,5) 1,9 6,74 (59,7) 2,7 HPS 71 1500 0,75 (1,0) 6,07 (53,7) 2,2 6,38 (56,5) 2,4 8,99 (79,6) 3,5 HPS 71 1500 1,10 (1,47) 8,37 (74,1) 3 8,96 (79,3) 3,3 12,55 (111,1) 4,8 HPS 71 1500 1,50 (2,0) 10,18 (90,1) 3,7 11,08 (98,1) 4,1 15,35 (135,9) 5,9 HPS 71 1800 0,55 (0,74) 4,52 (40) 1,7 4,81 (42,6) 1,9 6,63 (58,7) 2,7 HPS 71 1800 0,75 (1,0) 5,06 (44,8) 2,2 5,32 (47,1) 2,4 7,48 (66,2) 3,5 HPS 71 1800 1,10 (1,47) 6,93 (61,3) 3 7,44 (65,8) 3,3 10,40 (92) 4,8 HPS 71 1800 1,50 (2,0) 8,97 (79,4) 3,7 9,70 (85,9) 4,1 13,43 (118,9) 5,9 HPS 71 3000 0,75 (1,0) 3,03 (26,8) 2,2 3,17 (28,1) 2,4 4,50 (39,8) 3,5 HPS 71 3000 1,10 (1,47) 4,18 (37) 3 4,48 (39,7) 3,3 6,27 (55,5) 4,8 HPS 71 3000 1,50 (2,0) 5,25 (46,5) 3,7 5,71 (50,5) 4,1 7,90 (69,9) 5,9 HPS 71 3000 2,20 (2,95) 7,56 (66,9) 5,3 8,13 (72) 5,8 11,44 (101,3) 8,5 HPS 71 3600 0,75 (1,0) 2,53 (22,4) 2,2 2,66 (23,5) 2,4 3,74 (3,1) 3,5 HPS 71 3600 1,10 (1,47) 3,47 (30,7) 3 3,72 (32,9) 3,3 5,20 (46) 4,8 HPS 71 3600 1,50 (2,0) 4,53 (40,1) 3,7 4,91 (43,5) 4,1 6,79 (60,1) 5,9 HPS 71 3600 2,20 (2,95) 6,26 (55,4) 5,3 6,74 (59,7) 5,8 9,48 (83,9) 8,5 HPS 90 1500 1,50 (2,0) 10,18 (90,1) 3,7 11,08 (98,1) 4,1 15,35 (135,6) 5,9 HPS 90 1500 2,20 (2,95) 14,49 (128,2) 5,3 15,63 (138,3) 5,8 21,99 (194,6) 8,5 HPS 90 1500 3,00 (4,02) 19,70 (174,4) 7,2 21,37 (189,1) 7,9 29,83 (264) 11,5 HPS 90 1500 4,00 (5,36) 29,81 (263,8) 9 32,19 (284,9) 9,9 44,81 (396,6) 14,4 HPS 90 1800 2,20 (2,95) 12,63 (111,8) 5,3 13,59 (120,3) 5,8 19,12 (166,2) 8,5 HPS 90 1800 3,00 (4,02) 16,40 (145,2) 7,2 17,79 (157,5) 7,9 24,84 (219,9) 11,5 HPS 90 1800 4,00 (5,36) 22,42 (198,4) 9 24,27 (214,8) 9,9 33,88 (299,9) 14,4 HPS 90 3000 2,20 (2,95) 7,25 (64,2) 5,3 7,81 (69,1) 5,8 10,99 (97,3) 8,5 HPS 90 3000 3,00 (4,02) 9,90 (87,6) 7,2 10,73 (95) 7,9 14,99 (132,7) 11,5 HPS 90 3000 4,00 (5,36) 13,29 (117,6) 9 14,32 (126,7) 9,9 20,03 (177,3) 14,4 HPS 90 3000 5,50 (7,37) 18,32 (162,1) 12 19,91 (176,2) 13,2 27,78 (245,9) 19,2 HPS 90 3600 3,00 (4,02) 8,25 (73) 7,2 8,95 (79,2) 7,9 12,50 (110,6) 11,5 HPS 90 3600 4,00 (5,36) 10,67 (94,4) 9 11,61 (102,8) 9,9 16,21 (143,5) 14,4 HPS 90 3600 5,50 (7,37) 15,40 (136,3) 12 16,61 (147) 13,2 23,23 (205,6) 19,2 HPS 112 1500 5,50 (7,37) 36,62 (324,1) 12 39,66 (351) 13,2 55,41 (490,4) 19,2 HPS 112 1500 7,50 (10,05) 49,59 (438,9) 15,5 53,98 (477,8) 17,1 71,01 (628,5) 23,3 HPS 112 1800 5,50 (7,37) 30,36 (268,7) 12 32,94 (291,5) 13,2 45,99 (407) 19,2 HPS 112 1800 7,50 (10,05) 42,14 (373) 15,5 45,80 (405,4) 17,1 60,25 (533,3) 23,3 HPS 112 3000 7,50 (10,05) 24,66 (218,5) 15,5 26,83 (237,5) 17,1 35,30 (312,4) 23,3 HPS 112 3600 7,50 (10,05) 21,33 (188,8) 15,5 23,23 (205,6) 17,1 30,52 (270,1) 23,3 AMHE 71Z 2865 0,75 (1,0) 2,89 (25,6) 2,2 3,55 (31,4) 2,4 5,10 (45,1) 3,5

Pn [kW (HP)]

TN100 [Nm (in-lb)]

Frequenzumrichterstrom [A] 100 %

T110 [Nm (in-lb)]

Frequenzumrichterstrom [A] 110 %

T160 [Nm (in-lb)]

Frequenzumrichterstrom [A] 160 %

Technische Daten

VLT® DriveMotor FCP 106/FCM 106

Typ Größe Drehzahl

[UPM]

AMHE 80Z 1430 0,75 (1,0) 6,11 (54,1) 2,2 7,67 (67,9) 2,4 11,20 (99,1) 3,5 AMHE 80Z 2880 1,10 (1,47) 4,32 (38,2) 3 5,78 (15,2) 3,3 8,77 (77,6) 4,8 AMHE 80Z 2880 1,50 (2,0) 5,44 (48,1) 3,7 6,96 (61,6) 4,1 10,61 (93,9) 5,9 AMHE 90S 1430 1,10 (1,47) 8,76 (77,5) 3 11,30 (100) 3,3 16,91 (149,7) 4,8 AMHE 90L 1430 1,50 (2,0) 10,88 (96,3) 3,7 13,29 (117,6) 4,1 20,52 (181,6) 5,9 AMHE 90L 2860 2,20 (2,95) 8,79 (77,8) 5,3 10,48 (92,8) 5,8 15,62 (138,2) 8,5 AMHE 90L 2880 3,00 (4,02) 11,69 (103,5) 7,2 14,33 (126,8) 7,9 19,61 (173,6) 11,5 AMHE 100L 1450 2,20 (2,95) 15,07 (133,4) 5,3 18,21 (161,2) 5,8 28,62 (253,3) 8,5 AMHE 100L 1440 3,00 (4,02) 19,63 (173,7) 7,2 22,61 (200,1) 7,9 32,93 (291,5) 11,5 AMHE 100L 2920 4,00 (5,36) 15,12 (133,8) 9 18,75 (166) 9,9 27,23 (241) 14,4 AMHE 112M 1450 4,00 (5,36) 27,85 (246,5) 9 33,22 (294) 9,9 51,53 (456,1) 14,4 AMHE 112M 1450 5,50 (7,37) 36,50 (323,1) 12 42,60 (377) 13,2 62,05 (549,2) 19,2 AMHE 112M 2920 5,50 (7,37) 20,88 (184,8) 12 26,45 (234,1) 13,2 34,27 (303,3) 19,2 AMHE 112M 2900 7,50 (10,05) 28,79 (254,8) 15,5 31,84 (281,8) 17,1 42,09 (372,5) 23,3 AMHE 132M 1450 7,50 (10,05) 49,18 (435,3) 15,5 56,62 (501,1) 17,1 78,74 (696,9) 23,3

Tabelle 6.13 Motorüberlastdaten

Pn [kW (HP)]

TN100 [Nm (in-lb)]

Frequenzumrichterstrom [A] 100 %

T110 [Nm (in-lb)]

Frequenzumrichterstrom [A] 110 %

T160 [Nm (in-lb)]

Frequenzumrichterstrom [A] 160 %

6.9 Spezifikationen für Sicherung und Trennschalter

Überspannungsschutz

Sorgen Sie für einen Überlastschutz, um eine Überhitzung der Kabel in der Anlage auszuschließen. Führen Sie den Überspannungsschutz stets gemäß den örtlichen und nationalen Vorschriften aus. Die Sicherungen müssen für den Schutz eines Kreislaufs ausgelegt sein, der imstande ist, höchstens 100.000 A Tabelle 6.14 und Tabelle 6.15 für die Bremskapazität des Danfoss CTI25M-Trennschalters bei max. 480 V.

UL-Konformität/Nicht-UL-Konformität

Verwenden Sie die in Tabelle 6.14, Tabelle 6.15 und Tabelle 6.16 aufgelisteten Trennschalter und Sicherungen, damit die Übereinstimmung mit UL 508C oder IEC 61800-5-1 gewährleistet ist.

(symmetrisch), 480 V max. zu liefern. Siehe

eff

HINWEIS

SACHSCHÄDEN

Im Falle einer Fehlfunktion kann das Nichtbeachten der Empfehlung zu Schäden am Frequenzumrichter führen.

Gehäusegröße

MH1

MH2

MH3

Tabelle 6.14 Trennschalter, mit UL-Zertifizierung

Leistung1) [kW]

3x380–480 V

0,55 CTI25M - 47B3146 100000 CTI25M - 047B3149 50000 0,75 CTI25M - 47B3147 100000 CTI25M - 047B3149 50000

1,1 CTI25M - 47B3147 100000 CTI25M - 047B3150 6000 1,5 CTI25M - 47B3148 100000 CTI25M - 047B3150 6000

2,2 CTI25M - 47B3149 50000 CTI25M - 047B3151 6000 3,0 (4,0) CTI25M - 47B3149 50000 CTI25M - 047B3151 6000 4,0 (5,0) CTI25M - 47B3150 6000 CTI25M - 047B3151 6000

5,5 CTI25M - 47B3150 6000 CTI25M - 047B3151 6000

7,5 CTI25M - 47B3151 6000 CTI25M - 047B3151 6000

Danfoss FCP 106, FCM 106 Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual