MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Produkthandbuch
VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112
VLT® HVAC Drive FC 102 • VLT® AQUA Drive FC 202
VLT® AutomationDrive FC 302
www.danfoss.de/vlt
Inhaltsverzeichnis |
Produkthandbuch |
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Inhaltsverzeichnis |
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1 Einführung |
3 |
1.1 Zielsetzung des Handbuchs |
3 |
1.2 Zusätzliche Materialien |
3 |
1.3 Dokumentund Softwareversion |
3 |
1.4 Produktabdeckung |
3 |
1.5 Funktionsübersicht |
3 |
1.5.1 Bestimmungsgemäße Verwendung |
3 |
1.5.2 Vorhersehbarer Missbrauch |
4 |
1.5.3 Thermischer Motorschutz |
4 |
1.5.4 ATEX ETR Thermische Überwachung |
4 |
1.5.5 Abschaltfunktion |
4 |
1.5.6 Sichere Trennung |
5 |
1.5.7 Prinzip der sicheren Trennung |
5 |
1.6 Motoranforderungen |
5 |
1.6.1 Motorgrenzwerte und Regeln |
5 |
1.6.2 Zusätzliche Motoranforderungen |
5 |
1.7 Zulassungen und Zertifizierungen |
6 |
1.8 Symbole, Abkürzungen und Konventionen |
6 |
2 Sicherheit |
7 |
2.1 Sicherheitssymbole |
7 |
2.2 Qualifiziertes Personal |
7 |
2.3 Sicherheitsmaßnahmen |
8 |
3 Installation |
9 |
3.1 Sicherheitshinweise |
9 |
3.2 Installation von Sensordrähten |
9 |
3.3 Installation der VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 |
10 |
4 Inbetriebnahme |
12 |
4.1 Betrieb und Wartung |
12 |
4.1.1 Überwachung des Sensorwiderstands |
12 |
4.2 Parametereinstellung |
14 |
4.2.1 Alarmhandhabung |
14 |
4.3 Parametereinstellung für Ex-e- und |
|
Ex-n-Motoren |
14 |
4.3.1 Maximaler Strom |
14 |
4.3.2 Maximale Stromgrenze |
15 |
4.3.3 Minimale Motorfrequenz |
15 |
4.3.4 Maximale Motorfrequenz |
15 |
MG33V303 |
Danfoss A/S © 01/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
1 |
Inhaltsverzeichnis |
VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 |
4.3.5 Minimale Taktfrequenz |
15 |
4.3.6 Deaktivierung des Protection Mode |
16 |
4.3.7 Safe Torque Off-Funktion |
16 |
5 Anwendungsbeispiele |
18 |
6 Wartung und Fehlersuche |
20 |
6.1 Instandhaltung |
20 |
6.2 Fehlersuche und -behebung |
20 |
6.2.1 Liste der Alarm-/Warncodes |
20 |
6.2.2 Beschreibung des Alarmworts, Warnworts und erweiterten Zustandsworts |
20 |
7 Technische Daten |
22 |
7.1 Netzversorgung |
22 |
7.2 Steuereingänge und -ausgänge |
22 |
7.3 Umgebungsbedingungen |
22 |
7.4 Andere Spezifikationen |
23 |
7.5 Sicherheitsbezogene Kennwerte der eingebauten MCB 112 |
23 |
Index |
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Danfoss A/S © 01/2015 Alle Rechte vorbehalten. |
MG33V303 |
Einführung Produkthandbuch
1 Einführung |
1 |
1 |
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1.1 Zielsetzung des Handbuchs
Dieses Handbuch enthält Informationen zur sicheren Installation und Inbetriebnahme der VLT ® PTC-Thermistorkarte MCB 112, die Sie mit einem Danfoss VLT® Frequenzumrichter mit Safe Torque Off (STO) verwenden. Das Handbuch richtet sich ausschließlich an qualifiziertes Personal.
Die VLT® PTC-ThermistorkarteMCB 112 läuft auch unter der Bezeichnung MS 220 DA.
1.4 Produktabdeckung
Die VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 ist für folgende Frequenzumrichtertypen verfügbar:
•VLT® HVAC Drive FC 102.
•VLT® AQUA Drive FC 202.
•VLT® AutomationDrive FC 302.
1.5Funktionsübersicht
Dieses Produkthandbuch richtet sich an qualifiziertes Personal. Lesen Sie dieses Produkthandbuch vollständig durch, um sicher und professionell mit dem Frequenzumrichter zu arbeiten. Berücksichtigen Sie insbesondere die Sicherheitshinweise und allgemeinen Warnungen. Bewahren Sie das Produkthandbuch immer zusammen mit dem Frequenzumrichter auf.
VLT® ist eine eingetragene Marke.
1.2 Zusätzliche Materialien
Dieses Handbuch richtet sich an Anwender, die bereits mit den VLT® Frequenzumrichtern vertraut sind. Es dient als Ergänzung der Handbücher und Anweisungen, die Sie unter folgender Adresse herunterladen können: vlt- drives.danfoss.com/Support/Technical-Documentation/. Lesen Sie das mit dem Frequenzumrichter und/oder der Option mitgelieferte Produkthandbuch vor der Installation des Geräts und beachten Sie die Sicherheitshinweise.
1.3 Dokumentund Softwareversion
Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert. Verbesserungsvorschläge sind jederzeit willkommen. Senden Sie Vorschläge per Email unter Angabe der Dokumentversion an techcom_change_request@danfoss.com. Tabelle 1.1 zeigt die Dokumentversion und die vorgenommenen Änderungen.
Ausgabe |
Anmerkungen |
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MG33V3xx |
Ersetzt MG33V2xx. |
Redaktionelle Änderungen.
Behandelt jetzt das gesamte System.
Tabelle 1.1 Dokumentversion
1.5.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Die VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 hat folgende Aufgaben:
•Schutz elektrischer Motoren gegen überlastbedingte Erwärmung.
•Schutz explosionsgeschützter Motoren in explosionsgefährdeten Bereichen (Gefahr durch Gase, Dämpfe oder Nebel, Zone 1 und Zone 2 und/oder durch Staub, Zone 21 und Zone 22). Siehe Markierung G für Zone 1 und Zone 2. Siehe Markierung D für Zone 21 und Zone 22.
Alle Funktionen der MCB 112 dienen dem Schutz nicht explosionsgeschützter Motoren und explosionsgeschützter Motoren bei Normalbetrieb und im Störungsfall.
Die VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 folgt den Vorgaben der EN 60947-8 (VDE 0660 Teil 0302). Schließen Sie PTCThermistorsensoren ausschließlich gemäß DIN 44081 und 44082 (EN 60947-8) an.
HINWEIS
Die VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 funktioniert nur, wenn Sie sie in den Frequenzumrichter einbauen. Die Option funktioniert nicht eigenständig.
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Einführung |
VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 |
1 1 1.5.1.1 Markierungen des Frequenzumrichters
Die Option als Ersatzteil oder der Frequenzumrichter enthält einen Aufkleber mit der ATEX-Zertifizierung. Diesen Aufkleber an der Vorderseite des Frequenzumrichters anbringen, in dem sich das ATEX-Modul befindet. Der Aufkleber zeigt an, dass das ATEX-Modul im Frequenzumrichter installiert ist.
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<![if ! IE]> <![endif]>130BE103.10 |
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Motor protection inside |
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MS 220 DA / MCB112 |
Code no.: 130B1137 |
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|||||
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CAUTION: See manual |
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for additional instruction |
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ε |
II (2) |
G [Ex e] [Ex d] [Ex n] |
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II (2) |
D [Ex tb][Ex tc] |
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PTB 14 ATEX 3012U
Abbildung 1.1 Am Frequenzumrichter anzubringendes Schild
1.5.2 Vorhersehbarer Missbrauch
Jede Verwendung, die Danfoss nicht ausdrücklich freigegeben hat, gilt als Missbrauch. Dies gilt auch für die Nicht-Einhaltung der festgelegten Betriebsbedingungen und Anwendungen.
Für Schäden, die auf missbräuchliche Verwendung zurückzuführen sind, übernimmt Danfoss keinerlei Haftung.
Nur mit explosionsgeschützten 3-Phasen-Motoren betreiben, die speziell für die Verwendung mit einem Frequenzumrichter gebaut, getestet und gekennzeichnet sind.
1.5.3 Thermischer Motorschutz
Die ATEX-Richtlinie 94/9/EG und die Norm EN 60079-14 schreiben einen Motorüberlastschutz vor.
Die MCB 112 überwacht die Temperatur in den Motorwicklungen mit einem ATEX-konformen Motorüberlastschutz. Schalten Sie im Falle eines kritischen Temperaturniveaus oder einer Fehlfunktion den Motor aus. Wenn der Frequenzumrichter über serielle 3–6 PTC-Thermistoren gemäß DIN 44081 oder 44082 verfügt, bietet die MCB 112 eine ATEXkonforme Überwachung der Motortemperatur. Alternativ können Sie auch eine externe PTC-Schutzvorrichtung mit ATEX-Zulassung verwenden.
1.5.4 ATEX ETR Thermische Überwachung
HINWEIS
Die ATEX ETR Thermische Überwachungsfunktion gilt nur für Ex-e- und Ex-n-Motoren und ist nur für VLT®
AutomationDriveFC 302 Frequenzumrichter verfügbar.
Der FC 302 mit der Firmware-Version V6.3x oder höher ist mit der Funktion „ATEX ETR Thermische Überwachung“ für einen Betrieb von Ex-e-Motoren gemäß EN 60079-7 und Ex-n-Motoren gemäß EN 60079-15 ausgestattet. In Kombination mit einer ATEX-zugelassenen PTC-Überwa- chungseinrichtung wie der MCB 112 ist für die Installation keine separate Zulassung einer dafür zugelassenen Organisation erforderlich, d. h. Sie müssen keine aufeinander abgestimmten Vorrichtungen verwenden.
Die Funktion ermöglicht den Einsatz von Ex-e- und Ex-n- Motoren anstelle der teureren, größeren und schwereren Ex-d-Motoren. Der Einsatz von Ex-e- und Ex-n-Motoren ist dadurch möglich, dass der Frequenzumrichter den Motorstrom begrenzt, um ein Aufheizen des Motors zu verhindern.
WARNUNG
EXPLOSIONSGEFAHR
Zone 0 und Zone 20 gelten nicht für Elektromotoren. Verwenden Sie zur Vermeidung von Explosionen Motoren nur in:
•Zone 1/21.
•Zone 2/22.
1.5.5 Abschaltfunktion
Die MCB 112 beinhaltet eine Auslöseeinheit für PTCThermistorsensoren mit sicherer Potenzialtrennung der Versorgungsspannung von Masse. Die Abschaltfunktion schaltet die +24 V DC direkt an Klemme 37 des Frequenzumrichters ab.
Die logische PNP-Ausgangsklemme X44/10 signalisiert den Zustand bei einem Ausfall. Die MCB 112 funktioniert nach dem Prinzip eines geschlossenen Stromkreises. Das Gerät schaltet bei Kurzschluss oder Leitungsunterbrechung ab.
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Einführung |
Produkthandbuch |
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1.5.6 Sichere Trennung
Der PTC-Thermistor-Stromkreis (T1, T2) verfügt über eine sichere Trennung der PELV für Niederspannungsstromkreise, siehe Kapitel 3.2 Installation von Sensordrähten.
1.5.7 Prinzip der sicheren Trennung
Die Safe Torque Off-Funktion schaltet die Steuerspannung der Leistungshalbleiter oder der Ausgangsstufe des Frequenzumrichters ab. Die Deaktivierung der Steuerspannung verhindert, dass der Wechselrichter ein Drehfeld zur Aktivierung des Motors erzeugt.
Beachten Sie darüber hinaus Folgendes: |
1 |
1 |
|
|
|
•Überschreiten Sie nicht das maximal zulässige Größenverhältnis zwischen Frequenzumrichter und Motor. Der typische Wert beträgt IVLT, n≤2xIm,n.
•Beachten Sie alle Spannungsabfälle vom Frequenzumrichter zum Motor. Wenn Sie den Motor mit einer niedrigeren Spannung als in der U/f- Kennlinie aufgeführt betreiben, kann sich der Strom erhöhen und einen Alarm verursachen.
•Mehrere Motoranwendungen sind nicht zulässig. Schließen Sie nur einen (1!) Motor an den Frequenzumrichter an.
Non-explosive hazard zone |
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<![if ! IE]> <![endif]>130BE102.10 |
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Frequency Converter |
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PTC Thermistor Card |
|
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MCB 112 |
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|
+24 V |
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T1 |
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|
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Logic |
Safe Stop |
T2 |
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Out |
T37 |
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|
DI |
<![if ! IE]> <![endif]>T37 |
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|
|
|
Control Card |
|
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>SafeChannel |
|
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91 |
|
96 |
TP |
TP |
|
PTC-Sensors |
|||
92 |
|
97 |
||
93 |
|
98 |
|
|
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|
3~ Ex-Motor |
|
Converter module |
|
Potentially explosive |
||
|
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|
atmosphere |
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Abbildung 1.2 Blockschaltbild des Systems
1.6 Motoranforderungen
1.6.1 Motorgrenzwerte und Regeln
Für jeden zertifizierten Motor mit erhöhter Sicherheit stellt der Hersteller eine Datenliste mit Grenzwerten und Regeln zur Verfügung. Beachten Sie bei Planung, Installation, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung die Grenzwerte für folgende Größen:
•Minimale Taktfrequenz.
•Maximaler Strom.
•Minimale Motorfrequenz.
•Maximale Motorfrequenz.
1.6.2 Zusätzliche Motoranforderungen
Der Ex-e-Motor muss für einen Betrieb in bestimmten Gefahrenzonen (ATEX-Zone 1/21, ATEX-Zone 2/22) in Kombination mit Frequenzumrichtern zugelassen sein. Der Motor muss für die jeweilige Gefahrenzone zugelassen sein.
Der Ex-n-Motor muss für einen Betrieb in bestimmten Gefahrenzonen (ATEX-Zone 2/22) in Kombination mit Frequenzumrichtern zugelassen sein. Der Motor muss für die jeweilige Gefahrenzone zugelassen sein.
HINWEIS
Der Motor kann gemäß der Motorzulassung in den Zonen 1/21 oder 2/22 eingesetzt werden. Sie müssen den Frequenzumrichter stets außerhalb der Gefahrenzone installieren!
•Betreiben Sie explosionsgeschützte 3-Phasen- Motoren nur dann mit Frequenzumrichtern, wenn die Motoren speziell für diesen Modus gebaut, getestet, zugelassen und gekennzeichnet sind.
•Wenn der Motor und dessen thermische Schutzeinrichtung für den Frequenzumrichterbetrieb zugelassen sind, verwenden Sie die MCB 112 für jedes Zündschutzartsystem und für alle Motortypen. Für Motoren der Zündschutzart Ex-e und Ex-n, die vom Erstausrüster für den Frequenzumrichterbetrieb in explosionsgefährdeten Bereichen zugelassen sind, berücksichtigen Sie die geforderten Einschränkungen in den Einstellungen für die thermische Überwachung des Frequenzumrichters nach ATEX ETR.
•Die erforderlichen Parameter und Bedingungen finden Sie auf dem Typenschild oder in der Dokumentation des Motors. Um unzulässige Temperaturen zu vermeiden, sind die Motoren standardmäßig mit einem thermischen Wicklungsschutz ausgerüstet, den ein geeignetes Gerät wie die MCB 112 beurteilen muss. Sie dürfen die Motoren nicht als Gruppenantrieb betreiben.
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Einführung |
VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 |
1 |
1 |
1.7 Zulassungen und Zertifizierungen |
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Zertifizierungsnummer:
PTB 14 ATEX 3012U
Konventionen
Nummerierte Listen zeigen Vorgehensweisen. Aufzählungslisten zeigen weitere Informationen und Beschreibung der
Abbildungen. Kursivschrift bedeutet:
•Querverweise.
•Link.
•Parametername.
Konformitätszertifizierungen und -erklärungen sind verfügbar. Bitte wenden Sie sich an den örtlichen DanfossHändler.
1.8Symbole, Abkürzungen und Konventionen
Abkürzung |
Beschreibung |
ETR |
Elektronisches Thermorelais. |
LCP |
LCP-Bedieneinheit. |
NC |
Nicht angeschlossen. |
PNP |
Positiv negativ positiv (Transistor). |
TNF |
Nominelle Ansprechtemperatur. |
Tabelle 1.2 |
Abkürzungen |
|
|
|
|
Abkürzung |
Sollwert |
Beschreibung |
ATEX |
ATEX- |
ATmosphère EXplosible |
|
Richtlinie |
|
|
94/9/EG |
|
HFT |
EN IEC 61508 |
Hardwarefehlertoleranz: HFT = n |
|
|
bedeutet, dass n+1 Fehler zu einem |
|
|
Verlust der Sicherheitsfunktion |
|
|
führen können. |
PDS/SR |
EN IEC |
Antriebsstrang (sicherheitsbezogen). |
|
61800-5-2 |
|
PFD |
EN IEC 61508 |
Mittlere Ausfallwahrscheinlichkeit im |
|
|
Anforderungsfall, verwendeter Wert |
|
|
für den Betrieb mit niedriger |
|
|
Anforderungsrate. |
SFF |
EN IEC 61508 |
Safe Failure Fraction [%]; Anteil der |
|
|
sicheren Fehler und erkannten |
|
|
gefährlichen Fehler einer Sicher- |
|
|
heitsfunktion oder eines |
|
|
Untersystems im Verhältnis zu allen |
|
|
möglichen Fehlern. |
|
|
|
SIL |
EN IEC 61508 |
Safety Integrity Level. |
|
EN IEC 62061 |
|
|
|
|
STO |
EN IEC |
Safe Torque Off. |
|
61800-5-2 |
|
|
|
|
SRECS |
EN IEC 62061 |
Sicherheitsbezogenes elektrisches |
|
|
Steuerungssystem. |
|
|
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Tabelle 1.3 |
Auf die funktionale Sicherheit bezogene |
|
Abkürzungen |
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Sicherheit |
Produkthandbuch |
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2 Sicherheit
2.1 Sicherheitssymbole
Dieses Handbuch verwendet folgende Symbole:
WARNUNG
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen kann.
VORSICHT
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu leichten oder mittleren Verletzungen führen kann. Die Kennzeichnung kann ebenfalls als Warnung vor unsicheren Verfahren dienen.
HINWEIS
Weist auf eine wichtige Information hin, z. B. eine Situation, die zu Geräteoder sonstigen Sachschäden führen kann.
2.2 Qualifiziertes Personal
Nur Personen mit nachgewiesener Qualifikation dürfen die Produkte montieren, installieren, programmieren, in Betrieb nehmen, warten und außer Betrieb nehmen. Personen mit nachgewiesener Qualifikation:
•sind Elektrofachkräfte, die entsprechende Erfahrung in der Bedienung von Geräten, Systemen, Maschinen und Anlagen gemäß den allgemein gültigen Normen und Richtlinien zur Sicherheitstechnik haben.
•sind mit grundlegenden Vorschriften zu Gesundheit und Sicherheit/Unfallverhütung vertraut.
•haben die Sicherheitshinweise in diesem Handbuch sowie die Anweisungen im Produkthandbuch des Frequenzumrichters gelesen und verstanden.
•verfügen über gute Kenntnisse der Fachgrundund Produktnormen für die jeweilige Anwendung.
2 2
Anwender von sicherheitsbezogenen Antrieben (PDS/SR) sind für Folgendes verantwortlich:
•Für die Gefährdungsund Risikoanalyse der Anwendung. In der Norm EN ISO 12100 ist Risikobeurteilung als Gesamtprozess definiert, der Risikoanalyse und -beurteilung umfasst.
•Dafür, dass das qualifizierte Personal Erfahrung mit der Arbeit in ATEX-Bereichen nach Richtlinie 99/92/EG (auch als ATEX-Arbeitsrichtlinie bekannt) besitzt.
•Für die Ermittlung erforderlicher Sicherheitsfunktionen und die Zuweisung von SIL zu jeder Funktion.
•Für andere Teilsysteme und die Gültigkeit der Signale und Befehle aus diesen Teilsystemen.
•Für die Entwicklung geeigneter sicherheitsbezogener Steuerungssysteme (Hardware, Software, Parametrierung usw.).
Schutzmaßnahmen
•Nur qualifiziertes Personal darf sicherheitstechnische Systeme installieren und in Betrieb nehmen.
•Installieren Sie den Frequenzumrichter in einem Schaltschrank mit Schutzart IP54 gemäß IEC 60529 oder einer vergleichbaren Umgebung. Bei speziellen Anwendungen kann eine höhere Schutzart erforderlich sein.
•Stellen Sie sicher, dass am Kabel zwischen Klemme 37 und der externen Sicherheitsvorrichtung gemäß ISO 13849-2 Tabelle D.4 ein Kurzschlussschutz eingebaut ist.
•Wenn externe Kräfte auf die Motorachse wirken (z. B. hängende Lasten), sind zur Vermeidung von Gefahren zusätzliche Maßnahmen (z. B. eine sichere Haltebremse) erforderlich.
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