Danfoss vacon 20 cp Installation guide [de]

vacon®20 cp
Frequenzumrichter
Handbuch Installation,
Technik und Wartung
vacon • 3
Dokumentcode (Originalbetriebsanleitung): DPD00799K
Bestellnummer: DOC-INS03976+DLUK
Version freigegeben am: 20.5.19
1. Sicherheit .........................................................................................................5
1.1 Schilder ...............................................................................................................................5
1.2 Einheiten .............................................................................................................................5
1.3 Gefahr..................................................................................................................................6
1.4 Warnung vor heißer Oberfläche .........................................................................................6
1.5 Warnungen..........................................................................................................................7
1.6 Erdung und Erdschluss-Schutz..........................................................................................8
1.7 Isolationssystem ...............................................................................................................10
1.8 Kompatibilität mit RCDs ...................................................................................................11
1.9 Kühlsystem .......................................................................................................................12
2. Lieferumfang ..................................................................................................13
2.1 Typenschlüssel .................................................................................................................14
2.2 Bestellnummern...............................................................................................................15
2.3 Auspacken und Anheben des Frequenzumrichters.........................................................16
2.4 Zubehör .............................................................................................................................16
2.4.1 Entsorgung........................................................................................................................17
3. Montage ..........................................................................................................18
3.1 Abmessungen ...................................................................................................................18
3.1.1 Gehäuse MS2, dreiphasige Version ..................................................................................18
3.1.2 Gehäuse MS2, einphasige Version....................................................................................19
3.1.3 Gehäuse MS3.....................................................................................................................20
3.2 Kühlung .............................................................................................................................21
3.3 Umgebungstemperatur ....................................................................................................21
3.4 Montageanweisungen für den Kühlkörper.......................................................................21
3.5 Installationsabstände........................................................................................................24
3.6 Wärmebedingte Verlustleistung.......................................................................................25
3.7 Bemessung eines externen Kühlkörpers.........................................................................26
4. Netzanschlüsse...............................................................................................29
4.1 Leistungsschalter .............................................................................................................31
4.2 UL-Normen für Kabel .......................................................................................................31
4.3 Beschreibung der Klemmen.............................................................................................32
4.3.1 Leistungsanschlüsse MS2, dreiphasige Version..............................................................32
4.3.2 Leistungsanschlüsse MS2, einphasige Version ...............................................................33
4.3.3 MS3-Leistungsanschlüsse ...............................................................................................34
4.4 Kabelquerschnitte und -auswahl .....................................................................................35
4.4.1 Kabel- und Sicherungsgrößen, Gehäuse MS2 bis MS3....................................................35
4.4.2 Kabel- und Sicherungsgrößen, Gehäuse MS2 bis MS3, Nordamerika ............................36
4.5 Kabel für den Bremswiderstand ......................................................................................36
4.6 Steuerkabel.......................................................................................................................37
4.7 Kabelinstallation ...............................................................................................................37
5. Steuereinheit..................................................................................................39
5.1 Steuerkabel.......................................................................................................................42
5.1.1 Steuerkabelgrößen ...........................................................................................................42
5.1.2 Standard-E/A-Klemmen...................................................................................................43
5.1.3 Relaisklemmen .................................................................................................................44
5.1.4 STO-Klemmen (Safe Torque Off) ......................................................................................44
5.1.5 Beschreibung zusätzlicher Echoanschlüsse....................................................................45
5.1.6 LED-Verarbeitung .............................................................................................................49
5.1.7 Auswahl von Anschlussfunktionen über DIP-Schalter ....................................................50
Ver. K
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vacon • 4
5.2 Feldbusanschlüsse ...........................................................................................................51
5.2.1 Modbus RTU-Protokoll .....................................................................................................52
5.2.2 Vorbereitung auf die RS485-Nutzung...............................................................................53
6. Inbetriebnahme ..............................................................................................54
6.1 Inbetriebnahme des Umrichters ......................................................................................55
6.2 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung .......................................................................56
6.2.1 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung – dreiphasige Version MS2 ...........................56
6.2.2 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung – einphasige Version MS2.............................58
6.2.3 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung – MS3.............................................................59
6.3 Betrieb des Motors ...........................................................................................................60
6.3.1 Kabel- und Motorisolationsprüfungen .............................................................................60
6.4 Wartung.............................................................................................................................61
6.4.1 Aufladen von Kondensatoren in gelagerten Einheiten.....................................................61
7. Technische Daten............................................................................................62
7.1 Nennleistung des Frequenzumrichters ...........................................................................62
7.1.1 Netzspannung 3AC 208–240 V ..........................................................................................62
7.1.2 Netzspannung 1AC 208–240 V ..........................................................................................62
7.1.3 Netzspannung 3AC 380–480 V ..........................................................................................63
7.1.4 Definitionen für Überlast ..................................................................................................63
7.2 Bremswiderstände............................................................................................................64
7.2.1 Interner Bremswiderstand ...............................................................................................64
7.2.2 Externer Bremswiderstand ..............................................................................................64
7.3 VACON® 20 CP – Technische Daten ................................................................................65
7.3.1 Technische Informationen zu Steueranschlüssen...........................................................68
8. Optionen..........................................................................................................70
8.1 VACON® Steuertafel mit 7-Segment-Display..................................................................70
8.2 Textsteuertafel..................................................................................................................71
8.3 Menüstruktur ....................................................................................................................72
8.4 Verwenden der Steuertafel...............................................................................................73
8.4.1 Hauptmenü........................................................................................................................73
8.4.2 Quittieren von Fehlern ......................................................................................................74
8.4.3 Taste für die lokale/fernbediente Steuerung ...................................................................74
8.4.4 Sollwertmenü....................................................................................................................75
8.4.5 Menü „Betriebsdaten“ ......................................................................................................76
8.4.6 Parametermenü................................................................................................................77
8.4.7 System/Fehler-Menü........................................................................................................78
8.5 Fehlersuche ......................................................................................................................80
8.6 Optionskarten....................................................................................................................85
8.6.1 Installation von Zusatzkarten ...........................................................................................86
9. Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment)...........................................89
9.1 Allgemeine Beschreibung.................................................................................................89
9.2 Warnungen........................................................................................................................90
9.3 Normen .............................................................................................................................91
9.4 Das STO-Prinzip................................................................................................................93
9.4.1 Technische Einzelheiten ...................................................................................................94
9.5 Anschlüsse........................................................................................................................95
9.5.1 Sicherheitsfunktion Kat. 4/PL e/SIL 3 ..............................................................................96
9.5.2 Sicherheitsfunktion Kat. 3/PL e/SIL 3 ..............................................................................98
9.5.3 Sicherheitsfunktion Kat. 2/PL d/SIL 2 ..............................................................................98
9.5.4 Sicherheitsfunktion Kat. 1 / PL c / SIL 1...........................................................................99
9.6 Inbetriebnahme...............................................................................................................100
9.6.1 Allgemeine Verdrahtungsanleitung................................................................................100
9.6.2 Checkliste für die Inbetriebnahme.................................................................................101
9.7 Parameter und Fehlersuche...........................................................................................102
9.8 Wartung und Diagnose....................................................................................................102
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Sicherheit vacon • 5

1. SICHERHEIT

Dieses Handbuch enthält deutlich gekennzeichnete Warnungen, die Ihrer persönlichen Sicherheit dienen und eine unbeabsichtigte Beschädigung des Produkts und der daran angeschlossenen Applikationen verhindern sollen.
Bitte lesen Sie diese Warnhinweise sorgfältig durch. Der VACON
Wechselstrommotoren und Dauermagnetmotoren. Das Produkt ist für eine Installation an einem Ort mit eingeschränktem Zugriff und für eine allgemeine Nutzung vorgesehen.
Nur von VACON installieren, betreiben und warten.

1.1 Schilder

Die Gefahrenhinweise und Warnungen sind wie folgt gekennzeichnet:
®
CP (Cold Plate) ist ein Umrichter für die Steuerung von asynchronen
®
zugelassenes, geschultes und qualifiziertes Personal darf den Umrichter
= GEFÄHRLICHE SPANNUNG
= HEISSE OBERFLÄCHE!
= WARNUNG oder ACHTUNG
Tabelle 1. Warnschilder.

1.2 Einheiten

Die in diesem Handbuch verwendeten Abmessungen sind konform zu den IMS-Einheiten (International Metric System), auch als SI-Einheiten (Système International d'Unités) bezeichnet. Für die UL-Zertifizierung der Ausrüstung werden für einige dieser Abmessungen auch die äquivalenten britischen Maße angegeben.
Physische
Abmessung
SI-Wert US-Wert
Umwandlungsfaktor
US-Bezeichnung
Länge 1 mm 0,0394 Zoll 25,4 Zoll
Gewicht 1 kg 2,205 lb 0,4536 Pound
Drehzahl
Temperatur 1 °C (T1) 33,8 °F (T2) T2 = T1 x 9/5 + 32 Fahrenheit
Drehmoment 1 Nm 8,851 lbf in 0,113
Leistung 1 kW 1,341 PS 0,7457 Pferdestärken
Tabelle 2. Tabelle für die Einheitenumwandlung.
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1min
–1
1 U/min 1
Umdrehungen pro Minute
pound-force inches
1
vacon • 6 Sicherheit

1.3 Gefahr

Die Bauteile der Leistungseinheit von VACON® 20 CP-Umrichtern stehen unter Spannung, wenn der Umrichter an das Netzpotenzial angeschlossen ist. Der
Kontakt mit diesen spannungsführenden Teilen ist äußerst gefährlich und kann zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen.
Die Motoranschlussklemmen (U, V, W) sind stromführend, wenn der VACON CP-Umrichter an das Stromnetz angeschlossen ist, auch wenn der Motor nicht arbeitet.
Warten Sie nach dem Trennen des Frequenzumrichters vom Netz, bis die Anzeigeleuchten an der Steuertafel erloschen sind (falls keine Steuertafel angeschlossen ist, achten Sie auf die Anzeigeleuchten an der Abdeckung). Warten Sie anschließend weitere 30 Sekunden vor jeglichen Arbeiten an den Anschlüssen des VACON dieser Zeit mithilfe eines Messinstruments sicher, dass absolut keine
. Vergewissern Sie sich vor jeder Arbeit an elektrischen Geräten, dass
anliegt
die Spannungsversorgung getrennt wurde!
Die Steuereingangs-/-ausgangsklemmen sind vom Netzpotenzial isoliert. An den
Relaisausgangsklemmen und anderen E/A-Klemmen kann jedoch eine gefährliche Steuerspannung anliegen, auch wenn der VACON
vom Stromnetz getrennt ist. Auch während eines Leerauslaufes (siehe Applikationshandbuch) fließt Spannung
vom Motor zum Antrieb. Aus diesem Grund sollte jede Berührung von Bauteilen des Frequenzumrichters vermieden werden, bis der Motor vollständig zum Stillstand gekommen ist. Warten Sie, bis die Anzeigeleuchten an der Steuertafel erloschen sind (falls keine Steuertafel angeschlossen ist, achten Sie auf die Anzeigeleuchten an der Abdeckung). Warten Sie weitere 30 Sekunden, bevor Sie mit Arbeiten am Umrichter beginnen.
®
20 Cold Plate-Umrichters. Stellen Sie nach Ablauf
®
20 CP-Umrichter
®
20
Spannung

1.4 Warnung vor heißer Oberfläche

Die Metallteile des Gehäuses können heißer als 70 °C werden. Nicht berühren – es besteht ernste Verbrennungsgefahr.
1
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Sicherheit vacon • 7

1.5 Warnungen

Der VACON® 20 CP-Frequenzumrichter ist nur für die ortsfeste Installation bestimmt.
Nur DVC A-Schaltkreise (Decisive Voltage Class A gemäß IEC 61800-5-1) dürfen an die Steuereinheit angeschlossen werden. Diese Anweisung dient dem Schutz des
Umrichters und der Client-Anwendung. VACON Folgeschäden, die durch den unsachgemäßen Anschluss externer Schaltkreise an den Umrichter entstehen. Weitere Informationen finden Sie in 1.7.
Führen Sie keine Messungen durch, solange der Frequenzumrichter an das Stromversorgungsnetz angeschlossen ist.
Der Berührungsstrom von VACON Wechselstrom. Laut Produktnorm EN61800-5-1 muss für eine zusätzliche Schutzleitung gesorgt werden. Siehe 1.6.
Wenn der Frequenzumrichter als Teil einer Maschine verwendet wird, liegt es in der
Verantwortung des Maschinenherstellers, die Maschine mit einem Sicherheits- schaltgerät gemäß EN60204-1 zu versehen. Siehe 4.1.
®
20 CP-Umrichtern ist höher als 3,5 mA
®
haftet nicht für direkte oder
®
Es dürfen nur Originalersatzteile von VACON
Sofern das Startsignal aktiv ist, startet der Motor sofort nach dem Einschalten bzw. nach dem Quittieren einer Stromunterbrechung oder eines Fehlers. Dies trifft jedoch nicht zu, wenn für die Start-/Stopp-Logik die Impulssteuerung ausgewählt wurde. Außerdem können sich bei Parameter-, Applikations- oder Softwareänderungen die E/A­Funktionen (einschließlich Starteingaben) ändern. Trennen Sie daher den Motor von der Stromversorgung, wenn ein unvorhergesehener Start Gefahren verursachen kann. Dies gilt nur, wenn STO-Eingänge mit Spannung versorgt sind. Um einen unerwarteten Neustart zu vermeiden, schließen Sie ein geeignetes Sicherheitsrelais an die STO-Eingänge an.
Nach der automatischen Fehlerquittierung startet der Motor automatisch. Hierzu muss die Funktion zur automatischen Fehlerquittierung aktiviert sein. Weitere Einzelheiten finden Sie im Applikationshandbuch. Dies gilt nur, wenn STO-Eingänge mit Spannung versorgt sind. Um einen unerwarteten Neustart zu vermeiden, schließen Sie ein geeignetes Sicherheitsrelais an die STO­Eingänge an.
Vor der Durchführung von Messungen am Motor oder Motorkabel müssen Sie das Motorkabel vom Frequenzumrichter trennen.
Führen Sie an keinem Bauteil des VACON durch. Bei allen Prüfungen ist das vorgeschriebene Verfahren zu beachten. Wird dieses Verfahren nicht eingehalten, kann dies zu Schäden am Produkt führen.
verwendet werden.
®
20 CP Spannungsfestigkeitsprüfungen
Vermeiden Sie den Kontakt mit den Bauteilen auf den Platinen. Diese Bauteile können durch elektrostatische Entladungen (ESE) beschädigt werden.
Vergewissern Sie sich, dass der EMV-Pegel des Frequenzumrichters den Anforderungen Ihres Stromnetzes entspricht.
In Wohngegenden kann dieses Produkt Hochfrequenzstörungen erzeugen. In diesem Fall hat der Benutzer entsprechende Abhilfemaßnahmen zu ergreifen.
Verwenden Sie den internen Bremswiderstand nicht bei Installationen über 2.000 m Höhe.
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1
vacon • 8 Sicherheit

1.6 Erdung und Erdschluss-Schutz

ACHTUNG!
Der VACON® 20 CP-Frequenzumrichter muss grundsätzlich über einen Erdungsleiter geerdet werden, der an die Erdungsklemme angeschlossen wird (mit gekennzeichnet).
Da der Berührungsstrom (bei der dreiphasigen Version) höher als 3,5 mA Wechselstrom ist, muss der Umrichter gemäß EN61800-5-1 eine feste Verbindung aufweisen, und es muss eine zusätzliche Klemme für einen zweiten Schutzerdungsleiter vorgesehen werden, welcher denselben Querschnitt hat wie der erste Schutzerdungsleiter.
Es werden drei Schrauben (für die dreiphasige Version) bereitgestellt für: den ORIGINAL­Schutzerdungsleiter, den ZWEITEN Schutzleiter und den MOTOR-Schutzleiter (welche Schraube jeweils verwendet wird, kann der Kunde auswählen). Weitere Informationen über die Position der drei Schrauben in den beiden möglichen Optionen finden Sie in Abbildung 1.
1
Abbildung 1. Schutzerdungsanschlüsse MS2 und MS3, dreiphasige Version.
®
Beim VACON denselben Querschnitt haben, vorausgesetzt, sie bestehen aus demselben Metall (weil der Querschnitt des Phasenleiters kleiner als 16 mm
20 CP können der Phasenleiter und der entsprechende Schutzerdungsleiter
2
ist).
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Sicherheit vacon • 9
Abbildung 2. Schutzerdungsanschlüsse MS2, einphasige Version.
Jeder Schutzerdungsleiter, der nicht Teil des Stromversorgungskabels oder des Kabelgehäuses ist, muss in jedem Fall mindestens folgenden Durchmesser aufweisen:
2
•2,5mm
•4 mm dass bei einem Versagen der Zugentlastung der Schutzerdungsleiter im Kabel als letzter Leiter unterbrochen wird.
Dabei sind stets die örtlichen Vorschriften bezüglich der Mindestgröße des Schutzerdungsleiters zu beachten.
HINWEIS: Aufgrund der hohen kapazitiven Ströme im AC-Antrieb besteht die Möglichkeit, dass
Fehlerstromschutzschalter nicht ordnungsgemäß funktionieren.
bei mechanischem Schutz oder
2
ohne mechanischen Schutz. Bei über Kabel verbundenen Geräten ist dafür zu sorgen,
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vacon • 10 Sicherheit
LEISTUNGSEINHEIT
L1 L2 L3
U V
W
R01 __
R02 __
10Vref __
Analogeingänge __
Digital-Eingänge __
Analogausgang __
24V __
RS485 __
STO __
Panel
STEUEREINHEIT
Verstärkt
Mains
DVC A
DVC A oder Mains
(**)
DC-
(*)
DC+/R+ R-

1.7 Isolationssystem

Bitte sehen Sie sich das in Abbildung 2 gezeigte Isolationssystem sorgfältig an, bevor Sie Schaltkreise an die Einheit anschließen.
®
Die Steuereinheit des VACON der Norm IEC 61800-5-1 in Bezug auf DVA A-Stromkreise und auch die strengeren Anforderungen an die Isolierung der IEC 60950-1 in Bezug auf SELV-Stromkreise.
Je nach Isoliersystem des VACON® 20 CP muss nach diesen drei Anschlussgruppen unterschieden werden:
Netz- und Motoranschlüsse (L1, L2, L3, U, V, W) oder (L, N, U, V, W)
(**)
Relais (R01, R02)
Steueranschlüsse (E/As, RS485, STO)
Die Steueranschlüsse (E/As, RS485, STO) sind vom Netz isoliert (die Isolation ist gemäß IEC 61800­5-1 verstärkt), und die Masseklemmen (GND) sind über die Schutzerdung (PE) geerdet.
20 CP erfüllt die Anforderungen an die Isolierung
Das ist wichtig, wenn sie andere Schaltkreise an den Umrichter anschließen und die gesamte Baugruppe prüfen müssen. Bei Unsicherheiten oder Fragen wenden Sie sich bitte an Ihre Vacon­Vertretung vor Ort.
1
Abbildung 3. Isolationssystem (dreiphasige Version).
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Sicherheit vacon • 11
LEISTUNGSEINHEIT
R01 __
R02 __
10Vref __
Analogeingänge __
Digital-Eingänge __
Analogausgang __
24V __
RS485 __
Panel
STEUEREINHEIT
Verstärkt
Mains
DVC A
DVC A oder Mains
(**)
L N
U
V
W
DC- DC+

1.8 Kompatibilität mit RCDs

Abbildung 4. Isolationssystem (einphasige Version).
(*)
Nur bei MS3.
(**)
Die Relais können auch für DVC A-Schaltkreise verwendet werden. Dies ist nur
möglich, wenn beide Relais für DVC A-Schaltkreise verwendet werden: Eine
Mischung von Stromnetz und DVC A ist nicht zulässig.
Dieses Produkt kann einen DC-Strom im Schutzerdungsleiter verursachen. Wenn eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) oder ein Fehlerstrom- Überwachungsgerät (RCM) für den Schutz bei direktem oder indirektem Kontakt verwendet wird, ist nur ein RCD oder RCM vom Typ B auf der Versorgungsseite dieses Produkts zulässig.
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vacon • 12 Sicherheit

1.9 Kühlsystem

Der VACON® 20 CP ist als „Cold Plate“-Lösung konzipiert. Der Kunde muss ihn in sein eigenes Gehäuse integrieren und einen geeigneten Kühlkörper vorsehen. In jedem Fall sollten unter maximalen Betriebsbedingungen die folgenden Temperaturen nicht überschritten werden:
Temperatur um das Polymergehäuse (des VACON
Temperatur an der Kühlplatte (des VACON
Wenden Sie sich bitte an Ihre lokale Vacon-Vertretung, wenn Sie genauere Informationen oder Unterstützung bei der Bemessung des Kühlsystems in Ihrer Endanwendung benötigen.
HINWEIS: Bis 1,5 kW (Spannungsbereich 380–480 V) und 0,75 kW (Spannungsbereich 208–240 V) verfügt der Umrichter über keinen Hauptlüfter zur Kühlung.
®
®
20 CP): max. 70 °C
20 CP): max. 85 °C
1
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Lieferumfang vacon • 13
44025325
M171600182
70SCO00343
Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark
P2:2.2kW:400 V / 3hp: 480 V IP66
U2: 3AC 0-Input V 0-320 Hz, I2: 5.6 A
U1: 3AC 380-480 V 50/60 Hz, I1: 7.3 A
Made in I taly
POWER:
OUTPUT:
INPUT:
VACON 0020-3L-000 6-4-X
170426
FW0117V012
Marks:
Cust. Ord. No:
Application:
Firmware:
B.ID:
S/N:
Code:
Type:
AC DRIVE
M171600182
70SCO 00343
Vacon-
Typenschlüssel
Nennstrom
Versorgungs­spannung
Applikations­Code
EMV-Klasse
IP-Klasse
Seriennummer
Bestellnummer
des Kunden
Vacon­Bestellnummer
Batch ID

2. LIEFERUMFANG

Sie können die Richtigkeit der Lieferung überprüfen, indem Sie Ihre Bestelldaten mit den Antriebsinformationen auf dem Verpackungsetikett vergleichen. Sollte die Lieferung nicht Ihrer Bestellung entsprechen, setzen Sie sich bitte sofort mit Ihrem Händler in Verbindung. Siehe Absatz 2.4.
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Abbildung 5. VACON®Verpackungsetikett.
2
vacon • 14 Lieferumfang
VACON
Dieses Segment ist bei allen Produkten gleich.
0020
Produktreihe: 0020 = Vacon 20
3L
Eingang/Funktion: 3L = 3-phasiger Eingang 1L = 1-Phasen-Eingang
0009
Antriebsstrom in Ampere, z.B. 0009 = 9 A Alle Daten des Umrichters siehe Tabelle 38,
Tabelle 39 und Tabelle 40.
4
Versorgungsspannung: 2 = 208–240 V 4 = 380–480 V
CP
- Cold Plate
+xxxx +yyyy
Zusatzcodes Beispiele für Zusatzcodes: +DBIR Dynamic Brake Internal Resistance (interner
dynamischer Bremswiderstand) (optional)

2.1 Typenschlüssel

Der VACON®-Typenschlüssel setzt sich aus einem 9-Segment-Code und optionalen +Codes zusammen. Die einzelnen Segmente des Typenschlüssels entsprechen genau dem Produkt und den Optionen, die Sie bestellt haben. Der Code hat das folgende Format:
VACON0020-3L-0009-4-CP +xxxx +yyyy
2
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Lieferumfang vacon • 15

2.2 Bestellnummern

Die folgende Tabelle zeigt die Bestellnummern für die Umrichter der Produktfamilie VACON® 20 Cold Plate:
Gehäusegröße Bestellnummer Beschreibung
Netzspannung 3AC 208–240 V
VACON0020-3L-0004-2-CP Umrichter 0,75 kW–1,0 HP
MS2
MS3
Netzspannung 1AC 208–240 V
MS2
VACON0020-3L-0005-2-CP Umrichter 1,1 kW–1,5 HP VACON0020-3L-0007-2-CP Umrichter 1,5 kW–2,0 HP VACON0020-3L-0011-2-CP Umrichter 2,2 kW–3,0 HP
VACON0 020-3L-0012-2-CP Umrichter 3,0 kW–4,0 HP
VACON0020-3L-0017-2-CP Umrichter 4,0 kW–5,0 HP
VACON0020-1L-0004-2-CP Umrichter 0,75 kW–1,0 HP VACON0020-1L-0005-2-CP Umrichter 1,1 kW–1,5 HP VACON0020-1L-0007-2-CP Umrichter 1,5 kW–2,0 HP
Netzspannung 3AC 380–480 V
VACON0020-3L-0003-4-CP Umrichter 0,75 kW–1,0 HP VACON0020-3L-0004-4-CP Umrichter 1,1 kW–1,5 HP
MS2
MS3
Tabelle 3. Bestellnummern des VACON
Alle technischen Details finden Sie in Kapitel 7.
VACON0020-3L-0005-4-CP Umrichter 1,5 kW–2,0 HP VACON0020-3L-0006-4-CP Umrichter 2,2 kW–3,0 HP VACON0020-3L-0008-4-CP Umrichter 3,0 kW–4,0 HP VACON0020-3L-0009-4-CP Umrichter 4,0 kW–5,0 HP VACON0020-3L-0012-4-CP Umrichter 5,5 kW–7,5 HP VACON0020-3L-0016-4-CP Umrichter 7,5 kW–10,0 HP
®
20 Cold Plate.
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2
vacon • 16 Lieferumfang

2.3 Auspacken und Anheben des Frequenzumrichters

Das Gewicht des Frequenzumrichters ist von der Gehäusegröße abhängig. Hinweise zum Gewicht der einzelnen Gehäusegrößen finden Sie unten in Tabelle 4.
Gehäuse Gewicht [kg] Gewicht [lb]
MS2 2 4,4 MS3 3 6,6
Tabelle 4. Gehäusegewichte.
VACON Auslieferung an den Kunden sorgfältigen Tests und Qualitätsprüfungen unterzogen. Nach dem Auspacken sollten Sie das Produkt jedoch auf Transportschäden untersuchen und überprüfen, ob
Falls das Gerät während des Transports beschädigt wurde, wenden Sie sich bitte zunächst an die Frachtversicherung oder den Spediteur.
®
20 Cold Plate-Frequenzumrichter wurden vor dem Verlassen des Werks bzw. vor
der Lieferumfang vollständig ist.

2.4 Zubehör

Nach dem Herausheben des Frequenzumrichters sollten Sie sofort überprüfen, ob die Lieferung vollständig ist und der Plastikbeutel das folgende Zubehör enthält:
Artikel Menge Zweck
Sechspoliger schwarzer Stecker
*
STO-Endverbinder
M3,5 x 8 TapTite-Schraube 4
1
(siehe Abbildung 6) für die Verwendung der STO-Funktion
Schrauben für Steuerkabelklemmen
2
M1-3-Kabelklemme 2 Klemmsteuerkabel
* Nur bei der dreiphasigen MS2-Version und MS3 enthalten.
Abbildung 6. STO-Anschluss.
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Lieferumfang vacon • 17

2.4.1 Entsorgung

Wenn das Gerät das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, darf es auf keinen Fall mit dem herkömmlichen Hausmüll entsorgt werden. Die wichtigsten Komponenten des Produktes können wiederverwertet werden. Einige Komponenten müssen jedoch voneinander getrennt werden, da bestimmte Werkstoffe und Komponenten als elektrischer und elektronischer Sondermüll behandelt werden. Um ein umweltgerechtes und sicheres Recycling zu gewährleisten, muss das Produkt zu einer geeigneten Recycling-Stelle gebracht oder an den Hersteller zurückgegeben werden. Beachten Sie alle geltenden Gesetze und Vorschriften, da sie gegebenenfalls eine Sonderbehandlung von bestimmten Komponenten vorschreiben oder eine spezielle Behandlung als ökologisch sinnvoll erachten.
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2
vacon • 18 Montage

3. MONTAGE

Der Frequenzumrichter kann an der Wand oder an der Rückwand eines Schaltschranks montiert werden. Außerdem muss die Montagefläche relativ eben sein. Beide Baugrößen können in jeder Position montiert werden (Schutzart IP20 ist nur bei Montage wie in den Bildern unten gezeigt gewährleistet). Der Umrichter wird mit zwei Schrauben (oder Bolzen, je nach Gerätegröße) befestigt.

3.1 Abmessungen

3.1.1 Gehäuse MS2, dreiphasige Version

3
Abbildung 7. VACON
Gehäuse
MS2 133,0 x 164,5 x 73,5 5,24 x 6,48 x 2,89
MS2 mit Platte 133,0 x 164,5 x 79,5 5,24 x 6,48 x 3,13
®
20 Cold Plate, MS2 als dreiphasige Version.
Tabelle 5.
Abmessungen B x H x T
[mm] [in]
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Montage vacon • 19

3.1.2 Gehäuse MS2, einphasige Version

®
Abbildung 8. VACON
Gehäuse
MS2 133,0 x 163,5 x 73,5 5,23 x 6,43 x 2,89
MS2 mit Platte 133,0 x 163,5 x 79,5 5,23 x 6,43 x 3,13
20 Cold Plate, MS2 als einphasige Version.
Tabelle 6.
Abmessungen B x H x T
[mm] [in]
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
3
vacon • 20 Montage

3.1.3 Gehäuse MS3

Abbildung 9. VACON
Gehäuse
MS3 161,0 x 246,0 x 73,5 6,34 x 9,69 x 2,89
MS3 mit Platte 161,0 x 246,0 x 83,0 6,34 x 9,69 x 3,27
®
20 Cold Plate, MS3.
Tabelle 7.
Abmessungen B x H x T
[mm] [in]
3
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Montage vacon • 21

3.2 Kühlung

Der Frequenzumrichter produziert aufgrund der Energieableitung der elektronischen Bauteile (Gleichrichter und IGBT) während des Betriebs Wärme und wird von einem Kühlkörper über die Kühlplatte des Frequenzumrichters gekühlt. Die Fähigkeit, diese Wärme abzuleiten, hängt hauptsächlich von der Größe der Oberfläche des Kühlkörpers, der Umgebungstemperatur und dem Wärmeübergangswiderstand ab. Eine Erhöhung der Wärmeübertragungsrate kann nur bis zu einem gewissen Punkt durch Vergrößerung der Oberfläche des Kühlkörpers erreicht werden. Eine zusätzliche Erhöhung der Wärmeableitung durch Vergrößerung des Kühlkörpers ist nicht möglich. Der Frequenzumrichter sollte mit der Kühlplatte an einem Kühlkörper mit dem geringstmöglichen Wärmeübergangswiderstand montiert werden.

3.3 Umgebungstemperatur

Die Umgebungstemperatur des Frequenzumrichters darf 70 °C am Installationsort des Umrichters nicht überschreiten. Die Aluminiumplatte an der Rückseite des Frequenzumrichters wird „Kühlplatte“ genannt. Die Temperatur der Kühlplatte sollte 85 °C nie überschreiten.
Der Frequenzumrichter kann beschädigt werden, wenn die Temperatur der Kühlplatte die angegebene Toleranzgrenze überschreitet. Zu starke Hitze kann auch die Lebensdauer der verschiedenen Komponenten des Frequenzumrichters verkürzen.

3.4 Montageanweisungen für den Kühlkörper

Die VACON® 20 CP-Frequenzumrichter wurden für die Installation an Oberflächen konzipiert, die den in diesem Absatz aufgeführten Spezifikationen entsprechen.
Die Oberfläche des Kühlkörpers, die mit der Kühlplatte des Frequenzumrichters in Kontakt ist, muss frei von Schmutz und Staubpartikeln sein. Die Ebenheit der Passfläche darf 50μm (DIN EN ISO 1101) über die gesamte Passfläche nicht überschreiten, und die Rautiefe darf nicht unter 6,3 μm liegen (DIN EN ISO 4287). Die maximale Rautiefe der Oberfläche darf 10 μm nicht überschreiten (DIN EN ISO 4287).
Zwischen dem Kühlkörper und der Kühlfläche des Frequenzumrichters ist eine Wärmeleitpaste einzubringen. Die Wärmeleitpaste unterstützt die Wärmeableitung des Umrichters. Wir empfehlen die in der folgenden Tabelle genannten Wärmeleitpasten:
Hersteller Typ Modell
Wacker Chemie
Fischer Elektronik
WLPF
Tabelle 8. Empfohlene Wärmeleitpaste für Kühlplatte.
Wir empfehlen das Auftragen der Wärmeleitpaste mittels Siebdruck. In bestimmten Fällen kann der Auftrag mit einem Hartgummiroller in Frage kommen. Nach der Montage des Frequenzumrichters an den Kühlkörper überschüssige Paste um die Platte herum abwischen.
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Silikonhaltige
Wärmeleitpaste
Silikonhaltige
Wärmeleitpaste
P 12
WLPF
Empfohlene
aufzutragende Menge
100 μm
Die Schicht
gleichmäßig auf der
Oberfläche verteilen
3
vacon • 22 Montage
Den VACON® 20 CP an der Gegenfläche am Kühlkörper positionieren und die Schrauben wie in der Tabelle angegeben anziehen:
Gehäusegröße Schraubengröße Anzugsmoment N•m
MS2
MS3
Alle Schrauben mit den vorgeschriebenen Anzugsmomenten anziehen. Andernfalls wird der Umrichter eventuell nicht richtig gekühlt und kann Schaden nehmen.
M5 (gemäß DIN 7985 - 8,8
(mit Unterlegscheibe))
M5 (gemäß DIN 7985 - 8,8
(mit Unterlegscheibe))
Tabelle 9. Schraubengröße und Anzugsmoment.
2,0 bis 2,5 Nm
2,0 bis 2,5 Nm
3
Abbildung 10. Kühlkörperplatte für MS2 (Ansicht von oben). Die Stärke der Platte beträgt 6,0 mm.
Tabelle 10.
Abmessungen B x H x T
Gehäuse
[mm] [in]
MS2 64,0 x 110,0 x 6,0 2,52 x 4,33 x 0,24
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Montage vacon • 23
Abbildung 11. Kühlkörperplatte für MS3 (Ansicht von oben). Die Stärke der Platte beträgt 9,5 mm.
Tabelle 11.
Abmessungen B x H x T
Gehäuse
[mm] [in]
MS3 100,0 x 148,0 x 9,5 3,94 x 5,83 x 0,37
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3
vacon • 24 Montage
B
AACA

3.5 Installationsabstände

Rund um den Frequenzumrichter muss genügend Freiraum für ausreichende Luftzirkulation und Kühlung vorhanden sein. Auch für verschiedene Wartungsarbeiten sollte ein gewisser Freiraum eingeplant werden.
Tabelle 12 nennt die einzuhaltenden Mindestabstände. Außerdem müssen Sie sich unbedingt vergewissern, dass die Temperatur der Kühlluft nicht die maximale Umgebungstemperatur des Frequenzumrichters übersteigt.
Weitere Informationen über die erforderlichen Abstände in unterschiedlichen Installationen erhalten Sie direkt bei Vacon.
Mindestabstand in mm
Typ A B C
Alle Typen 30 30 30
Tabelle 12. Mindestabstände
um den Frequenzumrichter.
Abbildung 12. Installationsabstand.
A = Abstand links und rechts vom Antrieb B = Abstand oberhalb des Umrichters D = Abstand unterhalb des Frequenzumrichters
3
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Montage vacon • 25

3.6 Wärmebedingte Verlustleistung

Die unten stehende Tabelle enthält Angaben zu dem thermischen Verhalten des VACON® 20 CP­Frequenzumrichters bezogen auf den Nennausgangsstrom. Die Verlustleistung im Standby beträgt 12 W bei allen Baugrößen (Versorgungsspannung 24 V, 100 mA).
Netzspannung 3AC 208–240 V, 50/60 Hz
Gehäuse
MS2
MS3
Tabelle 13. Verlustleistung des Frequenzumrichters unter Nennbedingungen,
Gehäuse
MS2
Frequenz-
umrichtertyp
0004 3,7 27 18 45 0005 4,8 37 21 58 0007 7,0 58 30 88 0011 11,0 85 28 113 0012 12,5 101 37 138 0017 17,5 146 50 196
Frequenz-
umrichtertyp
0004 3,7 31 22 53 0005 4,8 37 24 61 0007 7,0 59 31 90
Nennaus-
gangsstrom [A]
Spannungsbereich 3AC 208–240 V.
Netzspannung 1AC 208–240 V, 50/60 Hz
Nennaus-
gangsstrom [A]
Verlust
Kühlplatte [W]
Verlust
Kühlplatte [W]
Interner
Verlust [W]
Interner
Verlust [W]
Gesamter
Verlust [W]
Gesamter
Verlust [W]
Tabelle 14. Verlustleistung des Frequenzumrichters unter Nennbedingungen,
Gehäuse
MS2
MS3
Tabelle 15. Verlustleistung des Frequenzumrichters unter Nennbedingungen,
Spannungsbereich 1AC 208–240 V.
Netzspannung 3AC 380–480 V, 50/60 Hz
Frequenz-
umrichtertyp
0003 2,4 23 16 39 0004 3,3 31 18 49 0005 4,3 43 21 64 0006 5,6 58 25 83 0008 7,6 84 33 117 0009 9,0 86 31 117 0012 12,0 120 37 157 0016 16,0 171 48 219
Nennaus-
gangsstrom [A]
Spannungsbereich 3AC 380–480 V.
Verlust
Kühlplatte [W]
Interner
Verlust [W]
Gesamter
Verlust [W]
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3
vacon • 26 Montage
CP
loss
T
amb
R
CP
R
HS
T
CP
T
CP
T
amb
T
Enclosure

3.7 Bemessung eines externen Kühlkörpers

Dieser Absatz beschreibt ein hilfreiches Verfahren zur Auswahl eines geeigneten Kühlkörpers für VACON
®
20 CP-Umrichter.
Kühlkörper sind Vorrichtungen, die die Wärmeableitung von einer heißen Oberfläche, normalerweise dem Gehäuse eines wärmeerzeugenden Bauteils, in eine kühlere Umgebung, normalerweise Luft, verbessern. Für die folgende Abhandlung wird Luft als Kühlmittel angenommen. Der Hauptzweck eines Kühlkörpers ist es, die Temperatur des Geräts unter der vom Hersteller des Geräts festgelegten maximal zulässigen Temperatur zu halten. Bevor der Prozess für die Auswahl des Kühlkörpers behandelt wird, folgt zunächst eine Erläuterung allgemeiner Begriffe, Zeichen und Definitionen sowie des Konzepts eines Wärmekreislaufs.
Notationen und Definitionen der Begriffe:
Symbol Beschreibung
CP
loss
T
CPmax
T
amb
R
CP
R
HSmax
Verlust Kühlplatte: siehe Tabelle 13, Tabelle 14 oder Tabelle 15, ausgedrückt in W
Maximale Kühlplattentemperatur, ausgedrückt in °K (358 °K = 85 °C) Umgebungstemperatur des Kühlkörpers, ausgedrückt in °K (°K = °C + 273) Äquivalenter Wärmewiderstand [K/W] der Kühlplatte Wärmewiderstand des Kühlkörpers [K/W]
Tabelle 16. Begriffe und Definitionen für das Wärmemodell.
Zweck dieses Absatzes ist die Auswahl eines externen Kühlkörpers durch Berechnung seines Wärmewiderstands.
Das Wärmeübertragungsprinzip von der Kühlplatte auf die Umgebungsluft des Kühlkörpers wird in Abbildung 13 gezeigt.
Abbildung 13. Thermisches Ersatzschaltbild.
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3
Montage vacon • 27
R
HSmax
T
CPmaxTamb
CP
loss
-------------------------------------
R
CP
=
Die Formel zur Berechnung des maximalen Wärmewiderstands des Kühlkörpers lautet wie folgt:
Für eine gegebene Umgebungstemperatur T maximal zulässigen Wert (85 °C) nicht überschreiten. Da der R
darf die Temperatur der Kühlplatte T
amb
im Wesentlichen fest ist, muss
CP
CPmax
den
diese Bedingung durch die Auswahl eines passenden Kühlkörpers erfüllt werden. Die unten stehende Tabelle zeigt die typischen R
Gehäuse R
MS2 MS3
-Werte für den VACON® 20 CP:
CP
CP
= 0,091 K/W
R
CP
= 0,055 K/W
R
CP
Tabelle 17. Typische Werte für die Wärmewiderstände der Kühlplatte.
Einen Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand unter R
wählen. Die Abmessungen des
HSmax
Kühlkörpers sollten nahe an denen der Kühlplatte liegen.
Falls der Kühlkörper viel höher und breiter als die Kühlplatte des Frequenzumrichters ist oder mehrere Frequenzumrichter am selben Kühlkörper installiert werden, könnte es notwendig sein, Korrekturfaktoren auf den in der Spezifikation des Kühlkörpers angegebenen Wärmewiderstandswert anzuwenden. Wenden Sie sich bitte an den Hersteller des Kühlkörpers.
Hinweis: Bitte berücksichtigen Sie, dass die Kühlkapazität des Kühlkörpers mit der Zeit durch Schmutz verringert werden kann.
Bei der Auswahl eines Kühlkörpers aus einem Katalog bitte beachten, dass der angegebene Wärmewiderstand normalerweise bei freier Konvektion gemessen wird. In diesem Fall muss der Kühlkörper bezogen auf die Abmessungen der Kühlplatte überdimensioniert werden, andernfalls muss ein zusätzlicher Lüfter eingesetzt werden, um Widerstand und Abmessungen des Kühlkörpers zu verringern. Die meisten Hersteller von Kühlkörpern geben Korrekturfaktoren für verschiedene Luftstromgeschwindigkeiten an.
Die Konstruktionsfaktoren, die die Kühlleistung eines Kühlkörpers beeinflussen, sind:
Ausbreitungswiderstand: Ausbreitungswiderstand tritt auf, wenn Wärmeenergie in einer
Substanz mit finiter Wärmeleitfähigkeit von einem kleinen Bereich auf einen größeren Bereich übertragen wird. Bei einem Kühlkörper bedeutet das, dass sich die Hitze nicht gleichmäßig auf die Grundfläche des Kühlkörpers verteilt. Dieser Ausbreitungswiderstand wird dadurch gezeigt, dass sich die Hitze von der Position der Hitzequelle ausbreitet und einen großen Temperaturgradienten zwischen der Hitzequelle und den Kanten des Kühlkörpers erzeugt. Das bedeutet, dass einige Lamellen eine geringere Temperatur haben, als wenn die Hitzequelle gleichmäßig auf die Grundfläche des Kühlkörpers verteilt wäre. Diese Ungleichmäßigkeit erhöht den effektiven Wärmewiderstand des Kühlkörpers.
Bemessungsdaten der Kühlkörperhersteller: Der in einem Katalog angegebene
Wärmewiderstand eines Kühlkörpers wird mit einem Temperaturdifferential Kühlkörper­Umgebung (ΔT) gemessen, und da Rhs bei freier Konvektion von ΔT nach dem Leistungsgesetz
Rth ~ ΔT
–0,25
abhängt (mit laminarer Strömung), muss ein Korrekturfaktor berücksichtigt werden,
wenn die Betriebs-ΔT nicht der entspricht, die vom Hersteller bei der Messung benutzt wurde.
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3
vacon • 28 Montage
Oberflächenbehandlung: Die Ableitung des Kühlkörpers hängt von der Art seiner
Oberflächenbehandlung ab (eloxierte/schwarze Oberflächen leiten anders ab als polierte Oberflächen).
Befestigung/Ausrichtung des Kühlkörpers: Die Befestigung/Ausrichtung des Kühlkörpers
spielt bei natürlicher Konvektion eine große Rolle. Es wird empfohlen, den Kühlkörper so zu montieren, dass die Lamellen in eine Richtung gerichtet sind, in der der Luftstrom bei natürlicher Konvektion nicht behindert wird. Praktische Erfahrungen haben gezeigt, dass bei einer falschen Ausrichtung des Kühlkörpers die Wärmeleistung bei natürlicher Konvektion circa 25 % schlechter ist.
Unter Berücksichtigung aller oben genannten Faktoren wird empfohlen, den berechneten R ausreichender Sicherheitsmarge zu erhalten, der einen ausfallsicheren Frequenzumrichterbetrieb sicherstellt.
Hinweis: Für die Untersuchung der Hitzeübertragung in anderen Kühlmedien mit unterschiedlicher Geometrie (z. B. lamellenlose Kühlplatten), kontaktieren Sie bitte Ihre lokale Vacon-Vertretung, um Unterstützung bei der Bemessungsmethode zu erhalten.
mit 0,7 zu multiplizieren, um einen Widerstandswert mit
HS
3
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Netzanschlüsse vacon • 29
U/T1
V/T2
W/T3
M
L1
L2
L3
DC+/R+
R-
DC-
(*)
Panel
Steuerung
Leistungseinheit
U/T1
V/T2
W/T3
M
L
N
Panel
Steuerung
Leistungseinheit

4. NETZANSCHLÜSSE

Die Netzkabel werden an die Klemmen L1, L2 und L3 angeschlossen (dreiphasige Versionen) und die Motorkabel an die Klemmen mit den Beschriftungen U, V und W. Abbildung 14 zeigt ein Prinzipschaltbild In Tabelle 18 finden Sie zudem Empfehlungen für die Kabel für unterschiedliche EMV-Klassen.
.
* nur MS3.
Abbildung 14. Prinzipschaltbild (dreiphasige Version).
Abbildung 15. Prinzipschaltbild (einphasige Version).
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4
vacon • 30 Netzanschlüsse
Schutzleiter und Abschirmung
Schutzleiter
AbschirmungSchutzleiter
Verwenden Sie Kabel mit einer den Anwendungsanforderungenentsprechenden Wärmebeständigkeit. Die Kabel und Sicherungen müssen in Übereinstimmung mit dem AC-NENNAUSGANGSSTROM des Frequenzumrichters dimensioniert sein, der auf dem Typenschild angegeben ist.
EMV-Klassen
1. Umgebung 2. Umgebung
Kabeltyp
Kategorie C1 und C2 Kategorie C3 Kategorie C4
Stromversorgungskabel 1 1 1 Motorkabel 3* 2 2 Steuerkabel 4 4 4
Tabelle 18: Normgerechte Kabeltypen.
1 = Leistungskabel für Festinstallation und spezifische Netzspannung. Geschirmte Kabel sind
nicht erforderlich. (MCMK o. Ä. empfohlen).
2=
Symmetrisches Leistungskabel mit konzentrischem Schutzleiter für spezifische Netzspannung. (MCMK o. Ä. empfohlen). Siehe Abbildung 16.
3 = Symmetrisches Leistungskabel mit kompakter niederohmiger Abschirmung für spezifische
Netzspannung. [MCCMK, EMCMK o. Ä. empfohlen; empfohlene Übertragungsimpedanz der Kabel (1–30 MHz) max. 100 mOhm/m]. Siehe Abbildung 16.
*360-Grad-Erdung der Abschirmung mit Kabelbuchsen an der Motorseite erforderlich bei EMV-Kategorien C1 und C2.
4 = Geschirmtes Kabel mit kompakter niederohmiger Abschirmung (JAMAK, SAB/ÖZCuY-O o. Ä.).
Abbildung 16. Beispiel mit dreiphasigem Kabel.
HINWEIS: Die EMV-Anforderungen werden durch die Werkseinstellungen zur Frequenzschaltung (für alle Gehäuse) erfüllt.
HINWEIS: Bei Anschluss eines Sicherheitsschalters muss der EMV-Schutz durchgängig über die gesamte Kabelinstallation vorhanden sein.
4
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Netzanschlüsse vacon • 31

4.1 Leistungsschalter

Bitte den Umrichter über einen externen Leistungsschalter trennen. Es muss ein Schaltgerät zwischen der Versorgung und den Netzanschlussklemmen vorgesehen werden.
Achten Sie beim Anschluss der Eingangsklemmen an die Spannungsversorgung unter Verwendung eines Hauptschalters darauf, dass es sich um einen Schalter Typ B oder Typ C mit einer Kapazität entsprechend dem 1,5- bis 2-fachen Nennstrom des Wechselrichters handelt (siehe Kapitel 7.1).
HINWEIS: In Installationen, für die C-UL gefordert ist, ist kein Leistungsschalter zulässig. Es werden nur Sicherungen empfohlen.

4.2 UL-Normen für Kabel

Um den Vorschriften der UL (Underwriters Laboratories) zu entsprechen, muss ein Kupferkabel mit UL-Zulassung und einer Wärmebeständigkeit von mindestens 75 °C verwendet werden. Der Klasse 1 verwendet werden.
Die Einheiten sind beim Schutz mit Sicherungen der Klasse T und J für den Einsatz in Schaltungen mit maximal 50.000 A effektivem symmetrischem Strom und 500 VAC Höchstspannung geeignet.
Der integrierte Halbleiter-Kurzschlussschutz bietet keinen Schutz für Zweigstromkreise. Zweigstromkreise müssen in Übereinstimmung mit dem National Electrical Code und anderen lokalen Sicherheitsstandards geschützt werden.
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4
vacon • 32 Netzanschlüsse
PES
PE
3AC
Motor
AC Netzteil Einzel-oder Drei Phasen

4.3 Beschreibung der Klemmen

Die folgenden Abbildungen beschreiben die Leistungsklemmen und die typischen Anschlüsse bei VACON

4.3.1 Leistungsanschlüsse MS2, dreiphasige Version

®
20 CP-Umrichtern.
4
Abbildung 17. Leistungsanschlüsse MS2, dreiphasige Version.
Klemme Beschreibung
Diese Klemmen sind die Eingangsanschlüsse für die L1 L2 L3
U/T1 V/T2 W/T3
Tabelle 19. Beschreibung der VACON
Spannungsversorgung. 230-VAC-Modelle können über eine
einphasige Spannung mit Anschluss an die Klemmen L1
und L2 versorgt werden (mit einer Leistungsabminderung
von 50 %).
Diese Klemmen sind für Motoranschlüsse vorgesehen.
®
20CP MS2 Leistungsklemmen.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Netzanschlüsse vacon • 33
PES
PE
3AC
Motor
AC Netzteil Einzel-Phasen

4.3.2 Leistungsanschlüsse MS2, einphasige Version

Tabelle 20. Beschreibung der VACON
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Abbildung 18. Leistungsanschlüsse MS2, einphasige Version.
Klemme Beschreibung
Diese Klemmen sind die Eingangsanschlüsse für die
Spannungsversorgung. Einphasige 230-VAC-Spannung
muss an die Klemmen L und N angeschlossen werden.
Diese Klemmen sind für Motoranschlüsse vorgesehen.
L N
U V W
®
20CP MS2-Leistungsklemmen (einphasige Version).
4
vacon • 34 Netzanschlüsse
PES
PE
3AC
Motor
AC Netzteil Einzel-oder
Drei Phasen

4.3.3 MS3-Leistungsanschlüsse

4
Abbildung 19. Leistungsanschlüsse, MS3.
Klemme Beschreibung
Diese Klemmen sind die Eingangsanschlüsse für die L1 L2 L3
U/T1 V/T2 W/T3
Tabelle 21. Beschreibung der VACON
Spannungsversorgung. 230-VAC-Modelle können über eine
einphasige Spannung mit Anschluss an die Klemmen L1
und L2 versorgt werden (mit einer Leistungsabminderung
von 50 %).
Diese Klemmen sind für Motoranschlüsse vorgesehen.
®
20CP MS3 Leistungsklemmen.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Netzanschlüsse vacon • 35

4.4 Kabelquerschnitte und -auswahl

Tabelle 22 zeigt die Mindestdimensionierung der Cu-Kabel und die entsprechenden Sicherungsgrößen Diese Anweisungen gelten nur für Applikationen mit einem Motor und einer Kabelverbindung zwischen
Frequenzumrichter und Motor. Informationen zu anderen Applikationen erhalten Sie beim Hersteller.

4.4.1 Kabel- und Sicherungsgrößen, Gehäuse MS2 bis MS3

Die empfohlenen Sicherungstypen sind gG/gL (IEC 60269-1) oder Klasse T (UL & CSA). Die Nennspannung der ausgewählten Sicherungen richtet sich nach den Werten des Versorgungsnetzes. Die endgültige Auswahl sollte auch anhand lokaler Richtlinien, der Bedingungen für die Kabelinstallation und der Kabelspezifikationen erfolgen. Es dürfen keine größeren Sicherungen als die in der nachfolgenden Tabelle genannten verwendet werden.
Die Auslösezeit der Sicherungen muss unter 0,4 Sekunden liegen. Die Auslösezeit hängt vom Sicherungstyp und von der Impedanz des Versorgungskreises ab. Wenn Sie flinkere Sicherungen benötigen, wenden Sie sich an den Hersteller. Wir empfehlen auch superflinke Sicherungen der Klassen J (UL & CSA), aR (UL-Anerkennung, IEC 60269-4) und gS (IEC 60269-4).
Größe der Kabelklemmen
Hauptklemme
2
]
[mm
0,2–2,5
0,2–2,5
0,2–2,5
0,2–2,5
gedrillt
0,2–2,5
gedrillt
0,2–2,5
gedrillt
0,5–16,0
0,5–16,0
0,5–16,0
Erdungsklemme
M4-Ring
Anschluss
M4-Ring
Anschluss
M4-Ring
Anschluss
M4-Ring
Anschluss
M4-Ring
Anschluss
M4-Ring
Anschluss
M5-Ring
Anschluss
M5-Ring
Anschluss
M5-Ring
Anschluss
Gehäuse Typ
0004 2 0003 4–0004 4
MS2
0005 2–0007 2 0005 4–0006 4
0008 4 9,6 16
0004 2 8,3 20
MS2
1-phasig
0005 2 11,2 20
0007 2 14,1 25
0011 2 0009 4
MS3
0012 2 0012 4
0017 2 0016 4
I
EINGANG
[A]
4,3 3,2–4,0
6,8–8,4 5,6–7,3
13,4 11,5
14,2 14,9
20,6 20,0
Sicherung
(gG/gL)
[A]
6
10
16
20
25
Strom- und Motorkabel
3*6+6
2
]
Cu [mm
3*1,5+1,5
3*1,5+1,5
3*2,5+2,5
(Netz) 2*1,5+1,5
(Motor) 3*1,5+1,5
(Netz) 2*2,5+2,5
(Motor) 3*2,5+2,5
(Netz) 2*2,5+2,5
(Motor) 3*2,5+2,5
3*2,5+2,5
3*2,5+2,5
.
Tabelle 22. Kabel- und Sicherungsgrößen für VACON
Die Kabeldimensionierung basiert auf den Kriterien der internationalen Norm IEC60364-5-52: Kabel müssen mit PVC isoliert sein. Verwenden Sie nur Kabel mit mittiger Kupferabschirmung. Es dürfen maximal 9 Kabel parallel verlegt werden.
®
20 CP.
HINWEIS: Bei der Verwendung paralleler Kabel müssen sowohl die Anforderungen der Querschnitte als
auch die maximale Anzahl der Kabel eingehalten werden. Wichtige Informationen über die Anforderungen an den Erdungsleiter finden Sie im Kapitel Erdung und Erdschluss-Schutz der Norm.
Die Korrekturfaktoren zu den einzelnen Temperaturen finden Sie in der internationalen Norm IEC60364-5-52.
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4
vacon • 36 Netzanschlüsse

4.4.2 Kabel- und Sicherungsgrößen, Gehäuse MS2 bis MS3, Nordamerika

Die empfohlenen Sicherungstypen sind gG/gL (IEC 60269-1) oder Klasse T (UL & CSA). Die Nennspannung der ausgewählten Sicherungen richtet sich nach den Werten des Versorgungsnetzes. Die endgültige Auswahl sollte auch anhand lokaler Richtlinien, der Bedingungen für die Kabelinstallation und der Kabelspezifikationen erfolgen. Es dürfen keine größeren Sicherungen als die in der nachfolgenden Tabelle genannten verwendet werden.
Die Auslösezeit der Sicherungen muss unter 0,4 Sekunden liegen. Die Auslösezeit hängt vom Sicherungstyp und von der Impedanz des Versorgungskreises ab. Wenn Sie flinkere Sicherungen benötigen, wenden Sie sich an den Hersteller. Wir empfehlen auch superflinke Sicherungen der Klassen J (UL & CSA), aR (UL-Anerkennung, IEC 60269-4) und gS (IEC 60269-4).
Gehäuse Typ
0004 2 0003 4–0004 4
MS2
0005 2–0007 2 0005 4–0006 4
0008 4 9,6 15 0004 2 8,3 20
MS2
1-phasig
0005 2 11,2 20 0007 2 14,1 25 0011 2
0009 4
MS3
0012 2 0012 4
0017 2 0016 4
Tabelle 23. Kabel- und Sicherungsgrößen für VACON
I
EINGANG
[A]
4,3 3,2–4,0
6,8–8,4 5,6–7,3
13,4 11,5
14,2 14,9
20,6 20,0
Sicherung (Klasse T)
[A]
6
10
15
20
25
Strom- und
Größe der Kabelklemmen
Motorkabel
Cu
AWG14 AWG24-AWG12 AWG17-AWG10
AWG14 AWG24-AWG12 AWG17-AWG10
AWG14 AWG24-AWG12 AWG17-AWG10 AWG14 AWG24-AWG12 AWG17-AWG10 AWG14 AWG24-AWG12 AWG17-AWG10 AWG14 AWG24-AWG12 AWG17-AWG10
AWG14 AWG20-AWG6 AWG17-AWG10
AWG12 AWG20-AWG6 AWG17-AWG10
AWG10 AWG20-AWG6 AWG17-AWG10
Hauptklemme
®
20 CP, Nordamerika.
Erdungsklemme
4
Die Kabeldimensionierung basiert auf den Kriterien der Underwriters Laboratories UL508C: Die Kabel müssen PVC-isoliert sein; max. Umgebungstemperatur +30 °C, max. Temperatur der Kabeloberfläche +70 °C; nur Kabel mit konzentrischem Kupferschirm verwenden; die max. Anzahl paralleler Kabel ist 9.
HINWEIS: Bei der Verwendung paralleler Kabel müssen sowohl die Anforderungen der Querschnitte als auch die maximale Anzahl der Kabel eingehalten werden. Wichtige Informationen über die Anforderungen an den Erdungsleitern finden Sie in der Norm UL508C der Underwriters Laboratories.
Die Korrekturfaktoren zu den einzelnen Temperaturen finden Sie in der Norm UL508C der Underwriters Laboratories.

4.5 Kabel für den Bremswiderstand

VACON® 20 CP-Frequenzumrichter (dreiphasige Version) verfügen über Anschlussklemmen für einen optionalen externen Bremswiderstand. Hierbei handelt es sich bei MS2 um 6,3-mm-Faston­Klemmen, bei MS3 um Federklemmen. Die Position dieser Klemmen ist in Abbildung 21 und Abbildung 23 gezeigt.
Die Daten für den Widerstand finden Sie unter Tabelle 42 und Tabelle 43.
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Netzanschlüsse vacon • 37
D1
B1
B1
C1
D2
C2
E
D1
B1
C1
A
A A
NETZ MOTOR
Erdungsleiter Erdungsleiter Erdungsleiter
NETZ (1-phasig)
11746A_de

4.6 Steuerkabel

Informationen über Steuerkabel finden Sie in Kapitel Steuerkabel.

4.7 Kabelinstallation

Vor Beginn der Installationsarbeiten prüfen, dass keine der Komponenten des Frequenzumrichters unter Spannung steht. Die Warnhinweise in Kapitel 1 beachten.
Die Motorkabel in ausreichendem Abstand zu anderen Kabeln verlegen.
Parallelverlegung von Motorkabeln und anderen Kabeln über lange Strecken vermeiden.
Für parallel zu anderen Kabeln verlaufende Motorkabel sind die in der unten stehenden Tabelle angegebenen Mindestabstände einzuhalten.
Tabelle 24.
Kabelabstand [m] Geschirmtes Kabel [m]
0,3 50 1,0 200
Die angegebenen Abstände gelten auch zwischen Motorkabeln und Signalkabeln anderer Systeme.
•Die maximale Länge von Motorkabeln beträgt 30 m.
Überkreuzungen von Motorkabeln mit anderen Kabeln in einem Winkel von 90 Grad ausführen.
Ggf. Kabelisolationsprüfung durchführen (siehe Kapitel Kabel- und Motorisolationsprüfungen).
Führen Sie die Kabelinstallation anhand der folgenden Anweisungen durch:
1
Motor- und Netz abisolieren, wie unten empfohlen.
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Abbildung 20. Abisolierung von Kabeln.
4
vacon • 38 Netzanschlüsse
Gehäuse A1 B1 C1 T1 C2 T2 E
MS2 8 8 8203620
MS2
1-phasig
MS3 8 8 8203620
Schließen Sie die abisolierten Kabel an:
Die Abschirmungen beider Kabel freilegen, um einen 360-Grad-Kontakt
Schließen Sie die Phasenleiter der Stromversorgung, sowie die Brems-
2
Verdrillen Sie die übrigen Kabelabschirmungen der beiden Kabel, und
Anzugsmomente von Kabelklemmen:
Gehäuse Typ
7 8 8203620
Tabelle 25. Abisolierlängen [mm].
mit der Kabelklemme herzustellen.
und Motorkabel an die entsprechenden Klemmen an.
stellen Sie eine Schutzleitung über die Klemme her. Verdrillen Sie die Kabelenden so, dass sie gerade lang genug (nicht länger) sind, um an der Klemme angeschlossen zu werden.
Anzugsmoment
Leistungs- und
Motorklemmen
Anzugsmoment
EMV-Erdungsklemmen
Möglichst kurz
belassen
Anzugsmoment,
Erdungsklemmen
MS2
MS3
0003 4–0008 4 0004 2–0007 2
0009 4–0016 4 0011 2–0017 2
[Nm] lbs-in. [Nm] lbs-in. [Nm] lbs-in.
0,5–0,6 4,5–5,3 1,5 13,3 2,0 17,7
1,2–1,5 10,6–13,3 1,5 13,3 2,0 17,7
Tabelle 26. Anzugsmomente der Klemmen.
4
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Steuereinheit vacon • 39

5. STEUEREINHEIT

Die Steuereinheit des Frequenzumrichters besteht aus der Steuerkarte und den Zusatzkarten (optionale Karten), die sich in den Steckplätzen der Steuerkarte befinden. Die Positionen der Karten, Klemmen und Schalter werden in Abbildung 21, Abbildung 22 und Abbildung 23 dargestellt.
Nummer Bedeutung
1 Steueranschlüsse A-20 2 STO-Anschlüsse (nur in 3-phasiger Ausführung) 3 Relaisklemmen 4 Anschlussklemmen der Optionskarte 5 STO-Jumper (nur in 3-phasiger Ausführung) 6DIP-Schalter 7 Status-LEDs 8 HMI-Anschluss (RJ45-Steuertafelanschluss)* 9 Anschlüsse des optionalen Bremswiderstands
10
Versorgungsspannungsanschluss für den Hauptlüfter 11 Steueranschlüsse A-20 12 HMI-Echoanschluss (Steuertafelanschluss) 13 DC-Bus-Klemmen
Tabelle 27. Positionen der Bauteile der Steuereinheit
*
Der HMI-Anschluss dient für den Anschluss der Steuertafel, nicht für die
Ethernet-Kommunikation.
Abbildung 21. Positionen der Bauteile der Steuereinheit von MS2 (dreiphasige Version).
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5
vacon • 40 Steuereinheit
Abbildung 22. Positionen der Bauteile der Steuereinheit von MS2 (einphasige Version).
5
Abbildung 23. Positionen der Bauteile der Steuereinheit von MS3.
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Steuereinheit vacon • 41
FAN +
FAN -
Die Steuereinheit des Frequenzumrichters wird ab Werk mit der Standard-Steuerschnittstelle – den Steueranschlüssen der Steuerkarte – ausgeliefert, wenn bei der Bestellung nicht ausdrücklich etwas anderes vorgesehen wurde. Auf den folgenden Seiten finden Sie die Anordnung der Steuer­E/A- und Relaisklemmen der beiden Basiskarten, das allgemeine Anschlussschema und die Beschreibung der Steuersignale.
Die Steuerkarte kann extern versorgt werden, indem eine externe Spannungsquelle (zur Speisung der Steuerkarte ohne Steuertafel, Optionskarte oder andere Verbraucher werden ca. 130–150 mA bei 24 VDC benötigt) zwischen die Klemme #6 und Masse angeschlossen wird, siehe Kapitel 5.1.2. Um sicherzustellen, dass die externe Versorgung mit allen Konfigurationen funktioniert, wird eine externe Versorgung mit +24 VDC ± 10 % und 1000 mA Überspannungsschutz empfohlen.
Diese Spannung reicht aus, um die Parameter einzustellen und die Aktivität der Steuereinheit aufrechtzuerhalten. Beachten Sie, dass die Messwerte des Hauptschaltbildes (z. B. DC­Zwischenkreisspannung, Kühlkörpertemperatur) nur verfügbar sind, wenn der Frequenzumrichter an das Stromversorgungsnetz angeschlossen ist.
Zusätzlich zu dem internen Lüfter besitzen die VACON Stromversorgungsanschluss für einen Zusatzlüfter (siehe 10 in Abbildung 21, Abbildung 22 und Abbildung 23) zur Verbesserung der Luftströmung und Systemkühlung. Die Stromversorgung verfügt über eine automatische temperaturabhängige Ein/Aus-Steuerung: Sie schaltet sich je nach der Temperatur der Kühlplatte automatisch ein und aus. Entnehmen Sie die elektrischen Spezifikationen der Stromversorgung des Zusatzlüfters der folgenden Tabelle:
®
20 CP-Frequenzumrichter einen
Signale
Klemmen
MS2 MS3
FAN+
FAN– GND GND
Tabelle 28. Elektrische Spezifikationen für die Stromversorgung des Zusatzlüfters.
Der Verbinder zur Versorgung des Zusatzlüfters ist eine Stiftleiste Micro-Fit 3.0 einreihig, vertikal mit Polarisierungsstift für Leiterplatte von Molex (Teilenummer 43650-0215). Diese Verbindung erzeugt eine Ausgabe im HMI-Echoanschluss. Entnehmen Sie die Position der Anschlüsse Abbildung 21, Abbildung 22 und Abbildung 23 und eine Beschreibung des HMI­Echoanschlusses Tabelle 34.
Für den Anschluss des Zusatzlüfters an die VACON® 20 CP-Frequenzumrichter wird ein Buchsengehäuse Micro-Fit 3.0™ mit Crimpanschluss, einreihig von Molex® (Teilenummer 43645-0200) benötigt. Das Bild unten zeigt weitere Details.
24 VDC ± 10 % maximaler Ausgangsstrom 200 mA
24 VDC ± 10 % maximaler Ausgangsstrom 700 mA
TM
SMT-kompatibel,
Abbildung 24. Micro-Fit 3.0™-Gehäuse.
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5
vacon • 42 Steuereinheit

5.1 Steuerkabel

Die Platzierung des Hauptklemmenblocks wird nachfolgend in Abbildung 25 gezeigt. Die Steuerkarte ist mit 23 festen E/A-Steuerklemmen ausgestattet. Das Bild unten zeigt zusätzlich die Klemmen für die Sicherheitsfunktion STO (Safe Torque Off, siehe Kapitel 9). Die Signalbeschreibungen finden Sie in Tabelle 30.
Abbildung 25. Steueranschlüsse.

5.1.1 Steuerkabelgrößen

Als E/A-Kabel (Steuerung und Relais) und STO-Kabel müssen abgeschirmte mehradrige Kabel mit den folgenden Querschnitten verwendet werden:
0,14–1,5 mm
0,25–1,5 mm
0,25–1,5 mm
Die Anzugmomente für die E/A- (Steuerung und Relais) und STO-Klemmen finden Sie in der Tabelle unten.
2
ohne Aderendhülsen
2
mit Aderendhülsen (ohne Kunststoffhals)
2
mit Aderendhülsen (mit Kunststoffhals)
Klemmschraube
E/A-Klemmen und STO­Klemmen (Schraube M2)
Tabelle 29. Anzugsmoment für Steuerkabel.
0,22 min 0,25 max
Anzugsmoment
Nm lbs-in.
1,95 min 2,21 max
5
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Steuereinheit vacon • 43
V
X1
Fernsollwert
4–20 mA / 0–10 V

5.1.2 Standard-E/A-Klemmen

Die Klemmen der
Standard-E/A
werden unten beschrieben. Weitere Informationen über die Anschlüsse
finden Sie in Kapitel 7.3.1. Die schattierten Anschlüsse sind Signalen mit optionalen Funktionen zugeordnet, die über DIP-Schalter
ausgewählt werden können. Weitere Informationen finden Sie auf Kapitel 5.1.7.
Tabelle 30. Steuersignale an E/A-Anschlussklemmen und Schaltungsbeispiel.
Standard-E/A-Klemmen
Klemme Signal
A RS485_A Serieller Bus, negativ
Bezugspotentiometer
1–10 kΩ
B RS485_B Serieller Bus, positiv
1 +10 Vref
AI1+
2
GND E/A-Signalmasse
3
24 Vout 24 V Hilfsspannung
6
DIN COM
7
DI1 Digitaleingang 1
8
DI2 Digitaleingang 2
9
10
13
14 15 16
18
20 DO1+ Digitalausgang 1
DI3 Digitaleingang 3
AI2+
4
GND E/A-Signalmasse
5
DO1–
DI4 Digitaleingang 4
DI5 Digitaleingang 5
DI6 Digitaleingang 6
AO1+
Sollwert Spannungsversorgung
Analogeingang, Spannung bzw. Strom
Gemeinsam für digitale Eingänge.
Analogeingang, Spannung bzw. Strom
Digitalausgang 1, gemeins. Bezug
Analogsignal (±Ausgang)
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5
vacon • 44 Steuereinheit
Von Standard-E/A-Karte
Von Klemme
#7
Von Klemme
#6
RUN

5.1.3 Relaisklemmen

Tabelle 31. E/A-Klemmensignale für Relais und Schaltungsbeispiel.
Relaisklemmen
Klemme Signal
22
23
24 25 26
RO1/2
RO1/3
RO2/1
RO2/2
RO2/3
Relaisausgang 1
Relaisausgang 2

5.1.4 STO-Klemmen (Safe Torque Off)

Weitere Informationen über die Funktionen von Safe Torque Off (STO) finden Sie in Kapitel 9. Diese Funktion steht nur bei der dreiphasigen Version zur Verfügung.
Tabelle 32. E/A-Klemmensignale für die STO-Funktionen.
STO-Klemmen (Safe Torque Off)
Klemme Signal
S1
Isolierter Digitaleingang 1 (austauschbare Polarität);
G1
S2
+24 V ±20 % 10–15 mA Isolierter Digitaleingang 2
(austauschbare Polarität);
G2
+24 V ±20 % 10–15 mA
5
Isolierte Rückmeldung
F+
(VORSICHT! Die Polarität muss berücksichtigt werden); +24V ±20%
Isolierte Rückmeldung
F-
(VORSICHT! Die Polarität muss berücksichtigt werden); GND
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Steuereinheit vacon • 45

5.1.5 Beschreibung zusätzlicher Echoanschlüsse

In diesem Absatz finden Sie die Beschreibung der zusätzlichen Echoanschlüsse für die E/A-Klemmen und den HMI-Anschluss.
Abbildung 26. Der auf der Steuerkarte montierte E/A-Fern-Echoanschluss.
®
In Abbildung 26 wird der Molex die Position dieses Anschlusses mit 11 angegeben, wie in Abbildung 21 und Abbildung 23 gezeigt. Bei diesem Anschluss handelt es sich um einen Pico-Clasp™ Wire-to Board PCB Header, Dual Row, Right Angle. Der Code von Molex
Er passt zu dem Pico-Clasp™ Wire-to Board Receptacle Housing (Crimp-Gehäuse), Dual Row, 20
Circuits. Der Code von Molex® ist: 501189-2010. Siehe Abbildung 27.
-Anschluss für die E/A-Klemmen gezeigt. In der Steuereinheit ist
®
ist: 501571-2007.
Abbildung 27. Steckergehäuse für E/A-Fern-Echo-Anschluss.
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5
vacon • 46 Steuereinheit
Dieser Anschluss muss verwendet werden, um die E/As über Echo-Klemmen an die Steuereinheit anzuschließen. In der folgenden Tabelle wird die Entsprechung der Kontakte dieses Anschlusses und der Klemmen des VACON
Kontaktnummer Signal Beschreibung
®
20 CP gezeigt.
1 RS485_B Serieller Bus, positiv
2 DI2 Digitaleingang 2
3 RS485_A Serieller Bus, negativ
4 DI3 Digitaleingang 3
5 Öffner nicht angeschlossen
6AI2+
7 Öffner nicht angeschlossen
8GND
9+10Vref
10 DO1– gemeinsam für Digitalausgang 1
11 AI1+
12 DI4 Digitaleingang 4
13 GND
14 DI5 Digitaleingang 5
15 24 Vout
16 DI6 Digitaleingang 6
17 DIN COM
18 AO1+ Analogausgang 1
19 DI1 Digitaleingang 1
20 DO1+ Digitalausgang 1
Tabelle 33. Beschreibung des E/A-Fern-Anschlusses.
5
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Steuereinheit vacon • 47
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Abbildung 28. HMI-Fernanschluss.
®
In Abbildung 28 wird der Molex
-Anschluss für die HMI-Klemmen gezeigt. In der Steuereinheit ist die Position dieses Anschlusses mit 8 angegeben, wie in Abbildung 21 und Abbildung 23 gezeigt. Der Steckverbindertyp ist eine Stiftleiste Pico-Clasp™ für Kabel-an-Karte-Anschluss, SMT, einreihig, vertikal mit Formschlusssicherung. Der Code von Molex
®
ist: 501331-1507.
Der Gegenverbinder ist eine Pico-Clasp™-Buchse (Crimpgehäuse) für Kabel-an-Karte-Anschluss, einreihig, mit Formschlusssicherung, 15 Schaltkreise. Der Code von Molex
®
ist: 501330-1500.
Dieser Anschluss muss verwendet werden, um HMI über Echoklemmen an die Steuereinheit anzuschließen. In der folgenden Tabelle wird die Entsprechung der Kontakte dieses Anschlusses
®
und der HMI-Klemmen des VACON
20 CP gezeigt.
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5
vacon • 48 Steuereinheit
Pin-Nummer
im RJ45-Stecker
2 15 +24 V Tafelversorgung
6 14 +3,3 V Tafelversorgung
513GND Masse
1 12 Keyp_TX+
4 11 Keyp_TX–
3 10 Keyp_RX+
79Keyp_RX
8 8 Led_CTRL1 Steuersignal für LED1
- 7 Led_CTRL2 Steuersignal für LED2
- 6 Led_CTRL3 Steuersignal für LED3
- 5 FAN+ Plus für externen Lüfter (+24 V)
- 4 FAN– Masse für externen Lüfter
- 3 nc nicht angeschlossen
- 2 nc nicht angeschlossen
Pin-Nummer
im Echoanschluss
Signal Beschreibung
RS422 (Anschluss für
Steuertafelkommunikation)
- 1 nc nicht angeschlossen
Tabelle 34. Beschreibung des HMI-Fernanschlusses mit RJ45-Entsprechungen.
5
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Steuereinheit vacon • 49

5.1.6 LED-Verarbeitung

Da der VACON Kunststoffabdeckung des Umrichters 4 Status-LEDs. Siehe Bild unten.
®
20 Cold Plate oft auch ohne Steuertafel eingesetzt wird, befinden sich an der
Abbildung 29. LED-Position auf der MS2-Abdeckung.
LED „PWR“ (orange LED) bedeutet, dass der Umrichter über das Netz versorgt wird. LED „PWR“ (grüne LED) bedeutet, dass der Umrichter in Betrieb ist. LED „FLT“ (rote LED) bedeutet, dass für den Umrichter ein Fehler aufgetreten ist. LED „RDY“ (orange LED) bedeutet, dass der Umrichter bereit ist und kein Fehler vorliegt. Wenn eine
Warnung aktiv ist, beginnt die LED zu blinken.
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5
vacon • 50 Steuereinheit

5.1.7 Auswahl von Anschlussfunktionen über DIP-Schalter

Der VACON Funktionen ausgewählt werden können. Die Funktionen der schattierten Anschlussklemmen in Tabelle 30 können über die DIP-Schalter geändert werden.
Die Schalter haben 2 Positionen: 0 und 1. In Abbildung 30 sehen Sie, wo sich die Schalter befinden. Setzen Sie die Schalter Ihren Anforderungen entsprechend.
®
20 Cold Plate-Umrichter enthält vier sogenannte
Schalter
, mit denen jeweils zwei
Abbildung 30. DIP-Schalter.
5.1.7.1
Die Digitaleingänge (Klemmen 8–10 und 14–16) auf der E/A-Standardkarte können ebenfalls von der Masse isoliert werden, indem die Position von Abbildung 30. Setzen Sie den Schalter auf die gewünschte Position. Befindet sich der Schalter in Position „0“, ist die gemeinsame Masse der Digitaleingänge mit der Erdung verbunden. Die Standardposition ist „0“.
5.1.7.2
Analoge Eingänge können als Stromeingänge oder Spannungseingänge verwendet werden.
Signaltyp wird über zwei Schalter auf der Steuerkarte ausgewählt.
Der Der Schalter SW2 bezieht sich auf den Analogeingang AI1. In Position „1“ arbeitet der Analogeingang
AI1 im Spannungsmodus. In Position „0“ arbeitet der Analogeingang im Strommodus. Die Standardposition für SW2 ist „1“.
Der Spannungsbereich ist 0–10 V, der Strombereich ist 0/4–20 mA. Der Schalter SW3 bezieht sich auf den Analogeingang AI2. In Position „1“ arbeitet der Analogeingang
AI2 im Spannungsmodus. In Position „0“ arbeitet der Analogeingang im Strommodus. Die Standardposition für SW3 ist „0“.
Schalter SW1
Schalter SW2 und SW3
DIP-Schalter SW1
auf „1“ gestellt wird. Siehe
5
Der Spannungsbereich ist 0–10 V, der Strombereich ist 0/4–20 mA.
5.1.7.3
Der Schalter SW4 bezieht sich auf den RS485-Anschluss. Er wird für den Busabschluss verwendet. Der Busabschluss muss auf das erste und das letzte Gerät im Netz gesetzt werden. Befindet sich der Schalter SW4 in Position „0“, wurde der Abschlusswiderstand angeschlossen und der Abschluss des Busses ist eingerichtet. Wenn der VACON Schalter auf die Position „0“ gestellt werden. Die Standardposition für SW4 ist „0“.
Schalter SW4
®
20 CP das letzte Gerät am Netz ist, muss dieser
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Steuereinheit vacon • 51

5.2 Feldbusanschlüsse

Modbus ist ein von Modicon Systems entwickeltes Kommunikationsprotokoll. Mit anderen Worten, es handelt sich um eine Methode, Informationen zwischen elektronischen Geräten zu übertragen. Das Gerät, das die Informationen anfordert, wird als der Modbus-Master bezeichnet, die Geräte, die die Informationen bereitstellen, sind die Modbus-Slaves. In einem Modbus-Standardnetzwerk gibt es einen Master und bis zu 247 Slaves, die jeweils eindeutige Slave-Adressen von 1 bis 247 haben. Der Master kann ebenfalls Informationen an die Slaves senden. Modbus wird in der Regel verwendet, um Signale von Instrumentierungs- und Steuergeräten zurück an einen Hauptcontroller oder ein Datenerfassungssystem zu senden.
Die Modbus-Kommunikationsschnittstelle ist um Nachrichten herum aufgebaut. Das Format dieser Modbus-Nachrichten ist unabhängig vom Typ der verwendeten physischen Schnittstelle. Unabhängig vom Verbindungstyp kann dasselbe Protokoll verwendet werden. Damit gestattet Modbus ein einfaches Upgrade der Hardwarestruktur eines industriellen Netzwerks, ohne dass maßgebliche Änderungen an der Software erforderlich sind. Ein Gerät kann auch mit mehreren Modbus-Knoten gleichzeitig kommunizieren, auch wenn sie mit unterschiedlichen Schnittstellentype verbunden sind, ohne dass für jede Verbindung ein anderes Protokoll verwendet werden muss.
n
Abbildung 31. Grundlegende Struktur eines Modbus-Frames.
Bei einfachen Schnittstellen wie RS485 werden die Modbus-Nachrichten als Klartext über das Netzwerk übertragen. In diesem Fall handelt es sich um ein Modbus-Netzwerk.
Jede Modbus-Nachricht hat dieselbe Struktur. In jeder Nachricht sind vier grundlegende Komponenten enthalten. Die Abfolge dieser Komponenten ist für alle Nachrichten gleich, um den Inhalt der Modbus-Nachricht leicht interpretieren zu können. Eine Kommunikation wird immer von einem Master im Modbus-Netzwerk initiiert. Ein Modbus-Master sendet eine Nachricht, auf die ein Slave abhängig vom Inhalt der Nachricht reagiert und antwortet. Ein Modbus-Netzwerk kann mehrere Master enthalten. Die Adresse im Nachrichtenkopf definiert, welches Gerät auf eine Nachricht reagieren soll. Alle anderen Knoten im Modbus-Netzwerk ignorieren die Nachricht, wenn das Adressfeld nicht mit ihrer eigenen Adresse übereinstimmt.
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5
vacon • 52 Steuereinheit

5.2.1 Modbus RTU-Protokoll

Schnittstelle RS-485
Datenübertragungsverfahren
Übertragungskabel
Anschluss
Verbindungen und
Kommunikation
®
Der VACON Frequenzumrichter kann über RS485 mit dem Feldbus verbunden werden. Der Anschluss für RS485 befindet sich auf dem Standard-E/A (Klemmen A und B). Siehe Abbildung 32.
20 CP-Umrichter ist standardmäßig mit Modbus-Funktion ausgestattet. Der
Galvanische Trennung Funktion
Modbus RTU
Baudrate
Adressen 1 bis 247
Tabelle 35.
RS-485, MS/TP, Halbduplex
STP (Shielded Twisted Pair),
Typ Belden 9841 oder gleichwertig
2,5 mm
Wie im „Modicon Modbus Protocol
Reference Guide“ beschrieben
300, 600, 1.200, 2.400, 4.800, 9.600,
19.200, 38.400 und 57.600 Baud
2
5
Abbildung 32. Position der RS485-Klemmen am E/A-Standardklemmenanschluss.
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Steuereinheit vacon • 53
10
5

5.2.2 Vorbereitung auf die RS485-Nutzung

Entfernen Sie ca. 15 mm der Isolierung vom RS485-Kabel (siehe Spezifikationen auf Tabelle 35), und entfernen Sie den grauen Kabelschirm. Führen Sie dies bei beiden Buskabeln durch (außer beim letzten Gerät). Außerhalb des Klemmenblocks dürfen nicht mehr als 10 mm Adern zu sehen sein. Entfernen Sie ca. 5 mm Isolierung von den Adern, sodass die abisolierten Adern in die Klemmen passen (siehe Bild unten).
1
2 3
4
Entfernen Sie nun in einigem Abstand vom abisolierten Ende ein Stück des äußeren Mantels, damit Sie das Kabel mit der Erdungsklemme am Gehäuse anbringen können. Die Isolierung darf höchstens auf einer Länge von 15 mm entfernt werden. Entfernen Sie nicht die Aluminium-Kabelabschirmung!
Schließen Sie das Kabel an die zugehörigen Klemmen des Standardklemmenblocks am VACON® 20 CP-Frequenzumrichter, die Klemmen Erden Sie die Abschirmung des RS485-Kabels mithilfe der im Lieferumfang des
Frequenzumrichters enthaltenen Kabelklemme an dessen Gehäuse.
Wenn der VACON® 20 Cold Plate-Frequenzumrichter das letzte Gerät am Bus ist, muss der Busabschluss
eingerichtet werden. Rechts neben den Steueranschlüssen befinden sich die Schalter (siehe Abbildung 30). Stellen Sie den Schalter SW4 auf die Position „0“. Die Bias­Funktion ist im Abschlusswiderstand integriert.
A und B
(A = minus, B = plus), an.
5 6
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HINWEIS: Achten Sie bei der Planung der Kabeltrassen darauf, dass zwischen Feldbuskabel und Motorkabel ein Mindestabstand von 30 cm eingehalten wird.
Der Busabschluss muss für das erste und letzte Gerät am Feldbusstrang eingerichtet werden Wir empfehlen, das erste abgeschlossene Gerät zum Master­Gerät zu machen.
5
vacon • 54 Inbetriebnahme

6. INBETRIEBNAHME

Vor der Inbetriebnahme sollten Sie die folgenden Anweisungen und Warnungen sorgfältig lesen:
Wenn der VACON® 20 CP mit dem Netzpotenzial verbunden ist, stehen die Bauteile und Platinen im Inneren des Umrichters (ausgenommen die galvanisch getrennten E/A-Klemmen) unter Spannung. Der Kontakt mit diesen
spannungsführenden Teilen ist äußerst gefährlich und kann zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen.
Die Motoranschlussklemmen U, V, W und die Anschlussklemmen für den Bremswiderstandsind stromführend, sobald der VACON
das Stromnetz angeschlossen ist, auch wenn der Motor nicht arbeitet. Die Steuereingangs-/-ausgangsklemmen sind vom Netzpotenzial isoliert. An den
Relaisausgangsklemmen und anderen E/A-Klemmen kann jedoch eine gefährliche Steuerspannung anliegen, auch wenn der VACON
vom Stromnetz getrennt ist.
Führen Sie keine Installationsarbeiten aus, solange der Umrichter an die Spannungsversorgung angeschlossen ist.
®
20 CP-Umrichter an
®
20 CP-Umrichter
Warten Sie nach dem Trennen des Frequenzumrichters vom Netz, bis die Anzeigeleuchten erlöschen. Warten Sie anschließend weitere 30 Sekunden vor
®
jeglichen Arbeiten an den Anschlüssen des VACON Ablauf dieser Zeit darf die Abdeckung der Einheit nicht geöffnet werden. Stellen Sie nach Ablauf dieser Zeit mithilfe eines Messinstruments sicher, dass absolut keine
Geräten, dass die Spannungsversorgung getrennt wurde!
Spannung anliegt
. Vergewissern Sie sich vor jeder Arbeit an elektrischen
20 CP-Umrichters. Vor
6
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Inbetriebnahme vacon • 55

6.1 Inbetriebnahme des Umrichters

Lesen Sie die Sicherheitshinweise in Kapitel 1 und die Hinweise oben sorgfältig durch, und befolgen Sie sie.
Nach der Installation:
Tabelle 36.
Sowohl der Frequenzumrichter als auch der Motor müssen geerdet sein.
Achten Sie darauf, dass die Netz- und Motorkabel den in Kapitel 4 beschriebenen Anforderungen entsprechen.
Die Steuerkabel müssen sich so weit wie möglich von den Netzkabeln entfernt befinden (siehe Kapitel 4.4).
Die Abschirmung der geschirmten Kabel muss an die mit gekennzeichnete Schutzerde angeschlossen sein.
Überprüfen Sie die Anzugsmomente aller Anschlussklemmen.
Die Leiter dürfen nicht mit den elektrischen Bauteilen des Frequenzumrichters in Kontakt kommen.
Überprüfen Sie, ob die gemeinsamen Eingänge der Digitaleingangsgruppen an +24 V oder GND der E/A-Klemmleiste angeschlossen sind.
Überprüfen Sie die Qualität und Menge der Kühlluft.
Überprüfen Sie das Innere des Frequenzumrichters auf Kondensatbildung.
Stellen Sie sicher, dass sich alle an die E/A-Klemmleiste angeschlossenen Start/ Stopp-Schalter in der Stopp-Stellung befinden.
Führen Sie vor dem Anschließen des Frequenzumrichters ans Netz folgende Schritte aus: Überprüfen Sie Sitz und Zustand aller Sicherungen und sonstiger Schutzmechanismen.
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6
vacon • 56 Inbetriebnahme

6.2 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung

Wenn das Stromnetz ein IT-System (Impedanzerdung) ist, der Frequenzumrichter jedoch über EMV-Schutz der Klassifizierung C1 oder C2 verfügt, müssen Sie den EMV-Schutz des Frequenzumrichters auf die Kategorie T (C4) ändern. Dies erfolgt wie nachfolgend beschrieben:
Warnung! Führen Sie keine Änderungen durch, solange der Frequenzumrichter an das Stromversorgungsnetz angeschlossen ist.

6.2.1 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung – dreiphasige Version MS2

1
Entfernen Sie die drei Schrauben von der EMV-Platte der Einheit.
6
Abbildung 33. Änderung der EMV-Klassifizierung bei MS2 (dreiphasige Version).
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Inbetriebnahme vacon • 57
Entfernen Sie die EMV-Platte von der Einheit. Anschließend heben Sie die Platte mit einer Zange an, um die EMV-Platte von der Erdung zu trennen. Siehe
2
Abbildung 34. Anschließend verbinden Sie die EMC-Platte wieder mit der Einheit.
Abbildung 34. Änderung der EMV-Klassifizierung bei MS2 (dreiphasige Version).
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6
vacon • 58 Inbetriebnahme

6.2.2 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung – einphasige Version MS2

1
Entfernen Sie die EMV-Schraube, wie in Abbildung 35 gezeigt.
6
Abbildung 35. Änderung der EMV-Klassifizierung bei MS2 (einphasige Version).
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Inbetriebnahme vacon • 59

6.2.3 Änderung der EMV-Schutzklassifizierung – MS3

1
Entfernen Sie die EMV-Schraube, wie in Abbildung 36 gezeigt.
Abbildung 36. Änderung der EMV-Klassifizierung bei MS3.
ACHTUNG! Vergewissern Sie sich vor dem Anschließen der Stromversorgung an den Frequenzumrichter, dass die EMV-Schutzklassifizierung des Umrichters richtig eingestellt wurde.
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6
vacon • 60 Inbetriebnahme

6.3 Betrieb des Motors

CHECKLISTE ZUM BETRIEB DES MOTORS
Den Motor vor dem Start auf ordnungsgemäße Installation überprüfen und sicherstellen, dass die an den Motor angeschlossene Maschine das Starten des Motors erlaubt.
Die maximale Motordrehzahl (Frequenz) abhängig vom jeweiligen Motor und der an ihn angeschlossenen Maschine einstellen.
Sicherstellen, dass die Drehrichtung des Motors grundsätzlich gefahrlos geändert werden kann.
Stellen Sie sicher, dass keine Kompensationskondensatoren am Motorkabel angeschlossen sind.
Stellen Sie sicher, dass die Motoranschlussklemmen nicht an das Netzpotenzial angeschlossen sind.

6.3.1 Kabel- und Motorisolationsprüfungen

1. Isolationsprüfung des Motorkabels
Trennen Sie das Motorkabel von den Anschlussklemmen U, V und W des Umrichters und vom Motor ab. Messen Sie den Isolationswiderstand des Motorkabels zwischen den einzelnen Phasenleitern sowie zwischen jedem Phasenleiter und dem Schutzleiter. Der Isolationswiderstan muss bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C > 1 MΩ sein.
2. Isolationsprüfung des Stromversorgungskabels
Trennen Sie die Netzkabel von den Anschlussklemmen L1 (L), L2 (N) und L3 des Frequenzumrichters und vom Netz. Messen Sie den Isolationswiderstand des Netzkabels zwischen den einzelnen Phasenleitern sowie zwischen jedem Phasenleiter und dem Schutzleiter. Der Isolationswiderstand muss bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C > 1 MΩ sein.
3. Überprüfung der Motorisolation
Trennen Sie das Motorkabel vom Motor und entfernen Sie die Stern-/Dreieckbrücken im Motoranschlusskasten. Messen Sie den Isolationswiderstand der einzelnen Motorwicklungen. Die Mess-Spannung muss mindestens der Nennspannung des Motors entsprechen, darf jedoch
1.000 V nicht überschreiten. Der Isolationswiderstand muss bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C >1 MΩ sein.
d
6
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Inbetriebnahme vacon • 61

6.4 Wartung

Unter normalen Bedingungen ist der Frequenzumrichter wartungsfrei. Es wird jedoch eine regelmäßige Wartung empfohlen, um den reibungslosen Betrieb und eine lange Lebensdauer des Wechselrichters zu gewährleisten. Dazu sollten die empfohlenen Wartungsintervalle (siehe Tabelle unten) eingehalten werden.
Tabelle 37.
Wartungsintervall Wartungsmaßnahme
Regelmäßig und entsprechend
dem allgemeinen
Wartungsintervall
6 bis 24 Monate (abhängig
von der Umgebung)
24 Monate Reinigen des Kühlkörpers
12 bis 24 Monate

6.4.1 Aufladen von Kondensatoren in gelagerten Einheiten

Wenn vollständige Frequenzumrichtereinheiten im spannungsfreien Zustand gelagert werden, sollten die Kondensatoren mindestens alle 12 Monate aufgeladen werden. Dazu muss das Gerät an die Spannungsversorgung angeschlossen werden und mindestens eine Stunde eingeschaltet bleiben.
Überprüfen der Anzugsmomente von Anschlussklemmen
Überprüfen der Ein- und Ausgangsklemmen sowie der E/A-Steueranschlussklemmen.
Überprüfen von Klemmen und anderen Oberflächen auf Korrosion
Überprüfen der Türfilter bei Schrankeinbau
Laden der Kondensatoren nur nach langen Lagerzeiten oder langen Stillstandzeiten ohne Stromversorgung:
Wenden Sie sich an einen VACON
-Kundendienst in Ihrer Nähe.
®
Bei Lagerungszeiten, die den Zeitraum von einem Jahr deutlich überschreiten, müssen die Kondensatoren so aufgeladen werden, dass der möglicherweise hohe Ableitstrom, dem die Kondensatoren ausgesetzt sind, entsprechend begrenzt wird. Die beste Alternative besteht darin, eine DC-Spannungsquelle mit einstellbarer Stromgrenze zu verwenden. So kann die Stromgrenze beispielsweise auf 50–200 mA eingestellt werden. Die DC-Stromversorgung ist an die Klemmen DC+/DC– des DC-Zwischenkreises anzuschließen.
Anweisung zum Einschalten der MS02-Einheit (dreiphasig) ohne DC+/DC–-Klemmen:
Die DC-Spannungsversorgung wird zwischen den beiden Eingangsphasen L1 und L2 angeschlossen.
Die DC-Spannung muss an den DC-Nennspannungspegel des Geräts (1,35 x Un AC) angepasst werden und muss für mindestens eine Stunde versorgt werden.
Steht keine DC-Spannung zur Verfügung und wurde das Gerät im spannungslosen Zustand über einen Zeitraum von mehr als 1 Jahr gelagert, wenden Sie sich bitte an den Hersteller, bevor Sie das Gerät an die Spannungsversorgung anschließen.
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6
vacon • 62 Technische Daten

7. TECHNISCHE DATEN

7.1 Nennleistung des Frequenzumrichters

7.1.1 Netzspannung 3AC 208–240 V

Netzspannung 3AC 208–240 V, 50/60 Hz
Motorwellenleistung
Belastbarkeit
Frequenz-
umrichtertyp
Eingangs-
strom [A]
Dauernennstrom
I
N
[A]
50 %
Überlaststrom
[A]
Max. Strom
I
S
0004 4,3 3,7 5,6 7,4 0,75 1,0 0005 6,8 4,8 7,2 9,6 1,1 1,5
MS2
0007 8,4 7,0 10,5 14,0 1,5 2,0 0011 13,4 11,0 16,5 22,0 2,2 3,0 0012 14,2 12,5 18,8 25,0 3,0 4,0
MS3
0017 20,6 17,5 26,3 35,0 4,0 5,0
230 V 230 V
[kW] [HP]
Tabelle 38. Leistungsdaten des VACON
®
20 CP, Versorgungsspannung 3AC 208–240 V.
HINWEIS: Die Nennströme bei Umgebungstemperaturen (in Tabelle 38) werden nur dann erreicht, wenn die Schaltfrequenz dem werkseitig festgelegten Standardwert entspricht oder darunter liegt.

7.1.2 Netzspannung 1AC 208–240 V

Netzspannung 1AC 208–240 V, 50/60 Hz
Motorwellenleistung
Belastbarkeit
Frequenz-
umrichtertyp
Eingangs-
strom [A]
Dauernennstrom
I
N
[A]
50 %
Überlaststrom
[A]
Max. Strom
I
S
230 V 230 V
[kW] [HP]
0004 8,3 3,7 5,6 7,4 0,75 1,0 0005 11,2 4,8 7,2 9,6 1,1 1,5
MS2
0007 14,1 7,0 10,5 14,0 1,5 2,0
7
®
Tabelle 39. Leistungsdaten des VACON
20 CP, Versorgungsspannung 1AC 208–240 V.
HINWEIS: Die Nennströme bei Umgebungstemperaturen (in Tabelle 39) werden nur dann erreicht, wenn die Schaltfrequenz dem werkseitig festgelegten Standardwert entspricht oder darunter liegt.
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Technische Daten vacon • 63
I
N
I
N*150%
1 min 9 min
I
N*150%
Strom
Zeit

7.1.3 Netzspannung 3AC 380–480 V

Netzspannung 3AC 380–480 V, 50/60 Hz
Motorwellenleistung
Belastbarkeit
Frequenz-
umrichtertyp
Eingangs-
strom [A]
Dauernennstrom
I
N
[A]
50 %
Überlaststrom
[A]
Max. Strom
I
S
400 V 480 V
[kW] [HP]
0003 3,2 2,4 3,6 4,8 0,75 1,0 0004 4,0 3,3 5,0 6,6 1,1 1,5 0005 5,6 4,3 6,5 8,6 1,5 2,0
MS2
0006 7,3 5,6 8,4 11,2 2,2 3,0 0008 9,6 7,6 11,4 15,2 3,0 4,0 0009 11,5 9,0 13,5 18,0 4,0 5,0 0012 14,9 12,0 18,0 24,0 5,5 7,5
MS3
0016 20 16,0 24,0 32,0 7,5 10,0
®
Tabelle 40. Leistungsdaten des VACON
20 CP, Versorgungsspannung 3AC 380–480 V.
HINWEIS: Die Nennströme bei Umgebungstemperaturenen (in Tabelle 40) werden nur dann erreicht, wenn die Schaltfrequenz dem werkseitig festgelegten Standardwert entspricht oder darunter liegt.

7.1.4 Definitionen für Überlast

Überlast = Nach fortlaufendem Betrieb mit Ausgangsnennstrom IN liefert der Frequenzumrichter
150 % * I niedriger.
Beispiel: Wenn der Lastzyklus alle 10 Minuten 150 % Nennstrom für 1 Minute benötigt, müssen die
verbleibenden 9 Minuten bei Nennstrom I
für 1 Minute, gefolgt von einem Zeitraum von mindestens 9 Minuten bei IN oder
N
oder weniger verbleiben.
N
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Abbildung 37. Hohe Überlast.
7
vacon • 64 Technische Daten

7.2 Bremswiderstände

7.2.1 Interner Bremswiderstand

Der interne Bremswiderstand ist erhältlich mit folgendem Plus-Code: +DBIR (Dynamic Brake Internal Resistance, interner dynamischer Bremswiderstand)
Tabelle 41. Interne Bremswiderstandsbemessung, 3AC 380–480 V
Interner Bremswiderstand Technische Daten
MS2
MS3 Nicht verfügbar

7.2.2 Externer Bremswiderstand

Stellen Sie sicher, dass der Widerstand höher als der festgelegte Mindestwiderstand ist. Die Belastbarkeit muss für die Anwendung ausreichend bemessen sein. Der Bremschopper ist nur in der dreiphasigen Version erhältlich.
Empfohlene Bremswiderstandswerte für VACON
Netzspannung 3AC 208–240 V, 50/60 Hz
Schaltschrank Typ
0004 50
MS2
MS3
0005 50 0007 50 0011 25 0012 25 0017 25
®
20 CP-Frequenzumrichter:
Mindestbremswiderstand [Ohm]
1500 Ohm
460 W
Empfohlener
7
Tabelle 42. Externe Bremswiderstandsbemessungen, 3AC 208–240 V.
Netzspannung 3AC 380–480 V, 50/60 Hz
Schaltschrank Typ
0003 100 0004 100
MS2
MS3
Tabelle 43. Externe Bremswiderstandsbemessungen, 3AC 380–480 V.
0005 100 0006 100 0008 100 0009 50 0012 50 0016 50
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Mindestbremswiderstand [Ohm]
Empfohlener
Technische Daten vacon • 65

7.3 VACON® 20 CP – Technische Daten

3AC 208–240 V
Eingangsspannung U
1AC 208–240 V
in
3AC 380–480 V
Netzanschluss
Eingangsspannung­stoleranz
Eingangsfrequenz 50/60 Hz Eingangsfrequenz
Toler anz Schutzart I Netzanschluss Max. einmal pro Minute Anlaufverzögerung 4s
Versorgungsnetz
Kurzschlussstrom Maximaler Kurzschlussstrom muss <50 kA sein
Gleichstromanschluss
Ausgangsspannung
Nennausgangsstrom
Überlast-Ausgangsstrom Anlaufstrom
–15 % bis +10 % kontinuierlich
45–66 Hz
IT- und TN-Netze (kann nicht mit Netz mit Eckpunkt-Erdung verwendet werden)
Als Standard erhältlich in einphasigen MS2­Gehäusen und MS3
0–U
in
IN: Gehäusetemperatur max. +70 °C. Siehe Kapitel 7.1.
1,5 x IN (1 min/10 min) IS für 2 s alle 20 s (IS = 2,0 * IN)
Motoranschluss
Steuerung Eigenschaften
Steuerung Anschlüsse
Ausgangsfrequenz 0–320 Hz Frequenzauflösung 0,01 Hz Schutzart I
Motoreigenschaften
Kabeltyp Abgeschirmtes Motorkabel Maximale Kabellänge 30 m
Schaltfrequenz
Frequenzsollwert: Analogeingang Steuertafelsollwert
Feldschwächpunkt 8–320 Hz Beschleunigungszeit 0,1–3.000 s Bremszeit 0,1–3.000 s
Bremsen
Siehe Kapitel 5.
AC-Käfigläufermotoren Dauermagnetmotoren
Programmierbar 2–16 kHz; Werkseinstellung 6 kHz. Automatische Verringerung der Schaltfrequenz bei Übertemperatur.
Auflösung ±0,05 % (11 Bit), Genauigkeit ±1 % Auflösung 0,01 Hz
Der Bremschopper ist Standard bei allen dreiphasigen Baugrößen. Externer Bremswiderstand optional.
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7
vacon • 66 Technische Daten
Standard: Serielle Kommunikation (RS485/ Modbus);
Kommunikation
Feldbus
Schnittstelle
Statusanzeigen
Gehäusebetriebs­temperatur
Lagertemperatur –40 °C bis +85 °C
Optional: CANopen; Profibus DP, Lonworks, DeviceNet, Profinet IO, Ethernet IP, Modbus TCP, EtherCAT, AS-Schnittstelle
Statusanzeigen (LED) des Umrichters an der Front (POWER, RUN, FAULT, READY)
–10 °C (keine Eisbildung) bis +70 °C
Umgebungs­bedingungen
Relative Luftfeuchtigkeit
Verschmutzungsgrad PD2
Aufstellungshöhe
Schutzgrad
Stationäre Schwingung: Sinusförmig
Schock/Aufprall:
0 bis 95 % RH, keine Kondensation, keine Korrosion, kein Tropfwasser
100 % Belastbarkeit (keine Leistungsabminderung) bis max. 1.000 m, Leistungsabminderung 1 %/100 m bei
1.000–3.000 m MS2 (dreiphasige Version): IP00
MS2 (einphasige Version): IP20 MS3: IP20
MS2 (dreiphasige Version): 3 Hz ≤ f ≤ 9Hz: 10mm 9 Hz ≤ f ≤ 200Hz: 3g [3M7 nach IEC 60721-3-3]
MS2 (einphasige Version) und MS3: 3Hz ≤ f ≤ 8,43 Hz: 7,5 mm 8,43 Hz f200 Hz: 2g [3M6 nach IEC 60721-3-3]
MS2 (dreiphasige Version): 25 g / 6 ms [3M7 nach IEC 60721-3-3]
MS2 (einphasige Version) und MS3: 25 g / 6 ms [3M6 nach IEC 60721-3-3]
7
EMV 2004/108/EG Low Voltage 2006/95/EG
Richtlinien
RoHS 2002/95/EG WEEE 2012/19/EG
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Technische Daten vacon • 67
Störfestigkeit
Normen
Produktionsqualität ISO 9001
Zulassungen
Störemissionen
Sicherheit EN 61800-5-1
Funktionssicherheit TÜV-getestet Elektrische Sicherheit TÜV-getestet EMV TÜV-getestet USA, Kanada cURus-Zulassung Dateinummer E171278
EN61800-3: 2004 + A1: 2011, 1. und 2. Umgebung EN61800-3: 2004 + A1: 2011,
3-phasige Version
1-phasige Version
Der Frequenzumrichter kann auf Kategorie C4 angepasst werden.
Kategorie C2 als Standard geleitete und abgestrahlte Emissionen
Kategorie C1 als Standard für geleitete Emissionen
Kategorie C2 als Standard für abgestrahlte Emissionen. Kann bei entsprechender Eignung von Gehäuse und Verkabelung C1 sein.
für
Konformitäts­erklärung
Schutzfunktionen
Korea KC-Zeichen Australia RCM-Konformitätserklärung Europa EG-Konformitätserklärung
Abhängig von Versorgungsspannung (0,8775 x Versorgungsspannung):
Versorgungsspannung 400 V: Grenzwert für spannungsauslösung
Erdschlussschutz Ja Netzüberwachung Ja Motorphasenüberwachung Ja (in der 1-phasigen Version nicht verfügbar) Überstromschutz Ja Geräteübertemperatur-
schutz Motorüberlastschutz Ja Motorblockierschutz Ja Motorunterlastschutz Ja Kurzschluss-Schutz für
Referenzspannungen von +24 V und +10 V
Motortemperaturschutz Ja (durch PTC mit optionaler Karte)
Unter-
Auslösegrenzwert 351 V
Versorgungsspannung 480 V:
Auslösegrenzwert 421 V
Versorgungsspannung 240 V:
Auslösegrenzwert 211 V
Ja
Ja
Tabelle 44. Technische Daten VACON® 20 Cold Plate.
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7
vacon • 68 Technische Daten

7.3.1 Technische Informationen zu Steueranschlüssen

Standard-E/A-Klemmen
Klemme Signal Technische Angaben
A RS485 Differenzempfänger/-geber
B RS485
1
2
3
6
7
8 9
10
4
5
13
14 15 16
18
20
Sollwert Spannungsversorgung
Analogeingang, Spannung bzw. Strom
E/A Masse
24 V Hilfsspannung
DIN COM
Digitaleingang 1
Digitaleingang 2
Digitaleingang 3
Analogeingang, Spannung bzw. Strom
E/A Masse
Digitalausgang, gemeins. Bezug
Digitaleingang 4
Digitaleingang 5
Digitaleingang 6
Analogsignal (±Ausgang)
Digitalausgang 1 Offener Kollektor, max. 35 V/50 mA (DO1+)
Busabschlusswiderstand mit DIP-Schaltern festlegen (siehe Kapitel 5)
+10 V, ±5 %; maximaler Strom 10 mA
Analogeingangskanal 1 0 bis +10 V (Ri = 200 k 0/4–20 mA (Ri =250 Auflösung 0,05 %, Genauigkeit ±1 %
V-/mA-Auswahl über DIP-Schalter (siehe Kapitel 5). Werkeinstellung 0 bis +10 V
Masseanschluss für Sollwerte und Steuersignale (interner Anschluss an Gehäuseerdung über 2 M
+24 V, ±10 %, max. überlagerte Wechselspannung < 100 mVrms; max. 100 mA Kurzschluss-Schutz Kann mit externem Netzteil verwendet werden (mit einem Strombegrenzer oder mit einer Sicherung geschützt), um die Steuereinheit und den Feldbus für Backup-Zwecke zu versorgen. Dimensionierung: max. 1.000 mA/Steuereinheit
Gemeinsame Masse für digitale Eingänge. Per Dip­Schalter SW1 mit GND verbunden. Siehe Kapitel 5.
Positive oder negative Logik Ri = min. 4 k 15–30 V = „1“
0–5 V = „0“ Analogeingangskanal 2
0 bis +10 V (Ri = 200 k 0/4–20 mA (Ri =250
Auflösung 0,05 %, Genauigkeit ±1 % V-/mA-Auswahl über DIP-Schalter (siehe Kapitel 5). Werkseinstellung 0/4–20 mA
Masseanschluss für Sollwerte und Steuersignale (interner Anschluss an Gehäuseerdung über 2 M
Gemeinsame Masse für Digitalausgang 1 (DO1–)
Positive oder negative Logik Ri = min. 4 k 15–30 V = „1“
0–5 V = „0“ Analogausgang Kanal 1,
0–10 V (30 mA max.) Auflösung 0,1 %, Genauigkeit ±2,5 % Kurzschluss-Schutz.
Ω
Ω
Ω)
Ω)
Ω)
Ω)
Ω)
Ω)
7
Tabelle 45. Technische Informationen zu Standard-E/A-Klemmen.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Technische Daten vacon • 69
Relaisklemmen
Klemme Signal Technische Angaben
22 23
Relaisausgang 1
24 25
Relaisausgang 2
26
*
Wenn die Ausgangsrelais mit einer Steuerspannung von 230 VAC betrieben werden, muss diese über einen separaten Trenntrafo gespeist werden, um Kurzschlussströme und Schalt-Überspannungen zu begrenzen. Hiermit soll ein Verschweißen der Relaiskontakte vermieden werden. Siehe Norm EN 60204-1, Abschnitt 7.2.9
Schaltvermögen 250 VAC/3 A
*
(nur geerdetes Netz zulässig)
Schaltvermögen NO 250 VAC/5 A
*
(nur geerdetes Netz zulässig)
NC 250 VAC/3 A
Tabelle 46. Technische Informationen über Relais.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
7
vacon • 70 Optionen
11863_00

8. OPTIONEN

8.1 VACON® Steuertafel mit 7-Segment-Display

Die Textsteuertafel ist als Option für den VACON® 20 CP erhältlich. Die Steuertafel bildet die Schnittstelle zwischen dem VACON
Hauptschalter nur für Wechselstrom. Nicht für Gleichspannung verwenden.
Bestellnummer Beschreibung Optionstyp
VACON-PAN-HMTX-MC06-CP
®
20 CP-Frequenzumrichter und dem Benutzer.
Abbildung 38. Textsteuertafel.
Abnehmbare/magnetisch befestigte IP66-
Textsteuertafel mit Kabel, l = 1 m/39,37"
Zusatzoption
8
Figure 39. Abmessungen der Display-Halterung für Wandmontage
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Optionen vacon • 71
OK
Vorblättern im Menü Wert erhöhen
Nach unten blättern im Menü Wert verringern
Cursor nach links bewegen
Cursor nach rechts bewegen
Zurückblättern im Menü Verlassen des Bearbeitungsmodus Fehlerquittierung
Steuerplatz ändern
Stopptaste Starttaste
Zu Ebene/Element wechseln Auswahl bestätigen
READY RUN STOP ALARM FAULT
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
MON
PAR
SYS/FLT
.
Hz
Indikatoren:
Status
Indikatoren: Alarm, Fehler
Indikatoren:
Gruppen
Indikatoren:
Richtung
Indikatoren:
Steuerplatz
FWD REV I/O KEYPAD BUS
Mit der Steuertafel können Sie die Drehzahl des Motors steuern, den Status des Umrichters überwachen und die Parameter des Frequenzumrichters einstellen. In der folgenden Abbildung wird der Tastenbereich der Steuertafel gezeigt.

8.2 Textsteuertafel

Auf dem Display der Steuertafel werden der Status von Motor und Frequenzumrichter angezeigt sowie alle Unregelmäßigkeiten beim Betrieb von Motor oder Frequenzumrichter. Auf dem Display sieht der Benutzer Informationen über seine aktuelle Position in der Menüstruktur und das angezeigte Element.
Abbildung 40. Tasten der Steuertafel
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Abbildung 41. Steuertafel-Display.
8
vacon • 72 Optionen

8.3 Menüstruktur

Die Daten auf der Steuertafel sind in Menüs unterteilt. Verwenden Sie für die Navigation zwischen den Menüs die Pfeile nach oben/unten. Sie wechseln zu einer Gruppe/einem Element, indem Sie OK drücken. Wenn Sie auf die Taste „BACK/RESET“ drücken, gelangen Sie Die Pfeile auf der linken Seite des Displays zeigen das aktive Menü an. In Abbildung 41 ist das REF-Menü aktiv. In der nachfolgenden Tabelle wird die Struktur des Hauptmenüs gezeigt:
Sollwert (REF) Sollwert von der Steuertafel Monitor (MON) Betriebsdaten Parameter (PAR) Applikationsparameter
System-Menü
System/Fehler (SYS/FLT)
Tabelle 47. Steuertafelmenüs.
Aktiver Fehler Gespeicherter Fehler
zurück
zur vorherigen Ebene.
8
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Optionen vacon • 73
SYSTEM / /FEHLER MENU
PARAME TE R MENU
MONITOR MENU
SOLLWERT MENU
DRÜCKEN
DRÜCKEN
DRÜCKEN
DRÜCKEN
In di esem Menü werden die Betriebs­Daten angezeigt
Zeigt Steuertafel-l­Sollwert unabhängig vom Gewählten Steuerplatz
Hierüber können Parameter angezeigt und P.- W e r t e geändert werden
Anzeige von Systemparame tern und Fehl er­Untermenüs
DRÜCKEN
DRÜCKEN
DRÜCKEN
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
MON
PA R
FAU LTALARMSTOPREADY RUN
FWD REV I/O KEYPAD BU S
REF
PA R
FAULTALARMSTOPREADY RUN
MON
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
PAR
FAU L TALARMSTO PREADY RUN
MON
FWD REV I/O KEYPAD BUS
EF
PAR
FAULTALARMSTOPREADY RUN
MON
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
PAR
FAULTALARMSTOPREADY RUN
MON
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
PAR
FAULTALARMSTOPREADY RU N
MON
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
PAR
FAU LTALAR MSTO PREADY RUN
MON
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
MON
PA R
FAULTALARMSTOPREADY R UN
OK
OK
OK
OK
OK
Hz
Hz
FLTSYS /
FLTSYS /
FLTSYS /
FLTSYS /
FLTSYS /
FLTSYS /
FLTSYS /
FLTSYS /
FLTSYS /

8.4 Verwenden der Steuertafel

In diesem Kapitel finden Sie Informationen über die Navigation in den Menüs des VACON® 20 CP und die Bearbeitung von Parameterwerten.

8.4.1 Hauptmenü

Die Menüstruktur der Steuersoftware des VACON
®
20 CP besteht aus einem Hauptmenü und
mehreren Untermenüs. Nachfolgend wird die Navigation im Hauptmenü gezeigt.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Abbildung 42. Das Hauptmenü des VACON
®
20 CP.
8
vacon • 74 Optionen

8.4.2 Quittieren von Fehlern

Wenn ein Fehler auftritt und der Umrichter angehalten wird, überprüfen Sie die Fehlerursache. Führen Sie die im Absatz „Fehlersuche” empfohlenen Abhilfemaßnahmen durch, und quittieren Sie den Fehler durch Drücken der RESET-Taste.

8.4.3 Taste für die lokale/fernbediente Steuerung

Die Taste ORT/FERN wird für zwei Funktionen verwendet: für den schnellen Zugriff auf die Steuerungsseite und für einen einfachen Wechsel zwischen den Steuerplätzen „Lokal“ (Steuertafel) und „Fern“.
Steuerplätze
Der Steuerplatz ist der Ort, von dem aus der Frequenzumrichter gestartet und gestoppt werden kann. Für jeden Steuerplatz gibt es einen eigenen Parameter zur Wahl der Frequenzsollwert­Quelle. Bei dem VACON Fernsteuerungsplatz wird durch den Parameter (E/A oder Feldbus) festgelegt. Der gewählte Steuerplatz ist der Statuszeile der Steuertafel zu entnehmen.
®
20 CP-Umrichter ist der lokale Steuerplatz immer die Steuertafel. Der
Fernsteuerungsplatz
E/A und Feldbus können als Fernsteuerungsplätze verwendet werden.
Lokale Steuerung
Zur lokalen Steuerung wird immer die Steuertafel als Steuerplatz verwendet. Die lokale Steuerung hat eine höhere Priorität als die Fernsteuerung. Der Wechsel zwischen lokaler Steuerung und Fernsteuerung erfolgt über die Taste LOC/REM auf der Steuertafel.
8
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Optionen vacon • 75
OK
FWD REV I/O KEYPAD BUS
REF
MON
PA R
FAULTALARMSTOPREADY R UN
Hz
FLTSYS /
Drücken zum Aufrufen des Editier-Modus Wert ändern

8.4.4 Sollwertmenü

Abbildung 43. Sollwertmenü.
Wechseln Sie mit der NACH OBEN-/NACH UNTEN-Taste in das Menü „Sollwerte“ (siehe Abbildung 42). Der Sollwert kann wie in Abbildung 43 gezeigt mit der NACH OBEN-/NACH UNTEN-Taste geändert werden.
Erfolgt eine große Änderung für den Wert, drücken Sie zuerst die Tasten nach links und rechts, um die Ziffer auszuwählen, die geändert werden soll, und dann die Aufwärts- oder Abwärtstaste, um den Wert für die gewählte Ziffer zu erhöhen oder zu verringern. Der geänderte Frequenzsollwert wird sofort übernommen, ohne dass OK gedrückt wird.
HINWEIS: Mit den Tasten LEFT und RIGHT kann die Richtung im Sollwertmenü im lokalen Steuermodus geändert werden.
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8
vacon • 76 Optionen
3
4
OK
5
REF
MON
PA R
FAU LTALARMSTOPREADY RUN
FWD R EV I/O K EYPAD BUS
FLTSYS /
OK
REF
MON
PA R
FAULTALARMSTOPRE ADY RUN
FWD R EV I/O K EYPAD BUS
FAULTALARMSTOPREADY RUN
REF
MON
PA R
FWD R EV I/O KEYPAD BUS
FLTSYS /
FLTSYS /
1
2
OK
FAULTALARMSTOPREADY RU N
REF
MON
PA R
REF
MON
PA R
FAULTALARMSTOPRE ADY RUN
FWD REV I/OKEYPAD BUS FWD REV I/OKEYPAD BUS
FLTSYS /
FLTSYS /
OK drücken für Monitor-r­Menü
Pfeil link/rechts drücken zum Bewegen in and. Mon.-.­Menüs
Pfeil ab drücken für V4.5
OK drücken um Wert zu zeigen
OK drücken um Wert V4.5 zu zeigen

8.4.5 Menü „Betriebsdaten“

Überwachungswerte sind Istwerte der gemessenen Signale sowie Statuswerte einiger Steuereinstellungen. Sie werden auf dem Display des VACON
®
20 CP angezeigt, können jedoch
nicht bearbeitet werden. Die Überwachungswerte sind im Anwendungshandbuch aufgelistet.
8
Drücken Sie die Taste Left/Right, um den aktuellen Parameter zum ersten Parameter der nächsten Gruppe zu machen, um das Überwachungsmenü von V1.x nach V2.1 nach V3.1 nach V4.1 zu durchlaufen. Nachdem Sie die gewünschte Gruppe eingegeben haben, können die Überwachungswerte durch Drücken der Taste UP/DOWN durchlaufen werden, wie in Abbildung 44 gezeigt. Im MON­Menü werden das ausgewählte Signal und sein Wert abwechselnd auf dem Display angezeigt, indem die OK-Taste gedrückt wird.
Hinweis: Schalten Sie die Stromversorgung für den Umrichter ein. Der Pfeilkopf im Hauptmenü steht auf MON. V x.x oder der Überwachungsparameterwert von Vx.x wird auf der Steuertafel angezeigt. Die Anzeige von Vx.x oder des Überwachungsparameterwerts von Vx.x wird durch den letzten vor dem Abschalten angezeigten Status bestimmt.
Abbildung 44. Überwachungsmenü.
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Optionen vacon • 77
OK
OK
2
4
3
5
OK
6
FA ULTALARMSTOPREADY RUN FAULTALARMSTOPREADY RU N
FA ULTALARMSTOPREAD Y RU N
FWD R EV I/O K EYPAD BUS FWD R EV I/O K EYPAD BUS
FWD R EV I/O K EYPAD BUS
1
FAULTALARMSTOPREADY RU N
F WD R E V I/O K EY PA D B US
FAULTALARMSTOPREADY RU N
FWD R EV I/O KEYPAD BUS
Hz
SYS / FLT
PAR
REF
MON
SYS / FLT
PAR
REF
MON
SYS / FLT
PAR
REF
MON
SYS / FLT
PAR
REF
MON
SYS / FLT
PAR
REF
MON
OK drücken zur Bestäti­gung
OK drücken für Editier-r­Modus
Pfeil auf/ab drücken zum Ändern
Pfeil ab drücken für P3.4
OK drücken für Par.-Menü
Pfeil rechts drücken zum Bewegen in and. Para.-Menüs

8.4.6 Parametermenü

Im Parametermenü wird standardmäßig nur die Schnelleinstellungsparameterliste angezeigt. Informationen zum Anzeigen der anderen erweiterten Parametergruppen finden Sie im Applikationshandbuch. Die folgende Abbildung zeigt die Ansicht des Parametermenüs:
Abbildung 45. Parametermenü
Gehen Sie zum Ändern eines Parameterwerts folgendermaßen vor:
1. Suchen Sie den Parameter.
2. Drücken Sie OK, um in den Bearbeitungsmodus zu wechseln.
3. Stellen Sie den neuen Wert mithilfe der Pfeiltasten (nach oben/nach unten) ein. Bei numerischen Werten können Sie auch mit den Pfeiltasten (nach links/nach rechts) zwischen den Ziffern wechseln und dann den Wert mit dem Pfeil nach oben bzw. nach unten ändern.
4. Bestätigen Sie die Änderung durch Drücken der Taste OK, oder verwerfen Sie die Änderung,
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
indem Sie mit der Taste „BACK/RESET“ zur höheren Ebene wechseln.
8
vacon • 78 Optionen
OK
1
2
3
FAULTALARMSTOP
FWD R EV I/O K EYPAD BUS
READY RU N
OK
4
FAU LTALA RMSTOPREADY RU N
FWD REV I/O KEYPAD BUS
5
FAU LTALARMSTOPREADY RUN
FWD REV I/O KEYPAD BUS
FAULTALARMSTOPREADY RUN
FWD R EV I/O K EYPAD BUS
FAULTALA RMSTOPRE ADY RUN
FWD REV I/O KEYPAD BUS
SYS / FLT
PA R
REF
MON
SYS / FLT
PA R
REF
MON
SYS / FLT
PA R
REF
MON
SYS / FLT
PAR
REF
MON
SYS / FLT
PA R
REF
MON
OK drücken um
einen
aktiven Fehler auszuwählen
Pfeil ab drücken um
andere aktiven Fehler zu durchsuchen
OK drücken um in V1.1 zu bewegen
Pfeil links/rechts drücken um andere Gruppen zu durchsuchen
Fehlercode (C xx), Subcode (ID xx), Tag (D xx), Stunden (H xx), Minuten (M xx) durchsuchen

8.4.7 System/Fehler-Menü

SYS/FLT-Menü mit Fehler-Untermenü, Feldbus-Untermenü und Systemparameter-Untermenü. Im Untermenü „Systemparameter“ gibt es einige editierbare Parameter (P) und einige nicht editierbare Parameter (V). Im Untermenü „Fehler“ des SYS/FLT-Menüs befindet sich das Untermenü für aktive Fehler und das Untermenü für den Fehlerspeicher.
8
8.4.7.1
Fehler
Unter diesem Menü finden Sie
Abbildung 46. System- und Fehler-Menü.
Aktive Fehler, Fehler quittieren, Fehlerspeicher, Zähler
Software-Info.
Wenn ein aktiver Fehler vorliegt, blinkt der FAULT-Pfeil und das Display zeigt blinkend den Menüeintrag „Fehler aktiv“ mit dem Fehlercode an. Wenn es mehrere aktive Fehler gibt, können Sie diese überprüfen, indem Sie das Untermenü „Aktive Fehler F5.x“ aufrufen. F5.1 ist immer der letzte aktive Fehlercode. Die aktiven Fehler können durch langes Drücken (>2 s) der BACK/RESET-Taste zurückgesetzt werden, wenn sich das API im Untermenü „Aktive Fehler (F5.x)“ befindet. Kann der Fehler nicht zurückgesetzt werden, wird das Blinken fortgesetzt. Während des Vorliegens eines aktiven Fehlers kann ein anderes Display-Menü ausgewählt werden, aber wenn innerhalb von 10 Sekunden keine Taste gedrückt wird, kehrt das Display automatisch in das Fehlermenü zurück. Der Fehlercode und der Subcode sowie die Werte für den Tag, die Stunde und die Minute des Betriebs beim Auftreten des Fehlers werden im Wertmenü angezeigt (Betriebsstunden = angezeigter Wert).
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und
Optionen vacon • 79
Aktive Fehler
Menü Funktion Hinweis Aktive Fehler Wenn Fehler auftreten, beginnt das
Display zu blinken und zeigt den Namen des Fehlers an. Drücken Sie OK, um zum Menü „Fehlerspeicher“ zurückzukehren. Im Untermenü Fehler wird die Anzahl der Fehler angezeigt. Wählen Sie den Fehler, und drücken Sie OK, um Daten zur Fehlerzeit anzuzeigen.
Fehlerspeicher
Menü Funktion Hinweis
Aktive
Der Fehler bleibt aktiv, bis er mit der RESET-Taste oder über ein Rücksetzsignal von der E/A­Klemmleiste bzw. dem Feldbus oder durch Auswahl von Fehler (siehe unten) zurückgesetzt wird. Der Fehlerspeicher speichert bis zu 10 aktive Fehler in der Reihenfolge ihres Auftretens.
quittieren
Fehlerspeicher Die letzten 10 Fehler werden im
Fehlerspeicher gespeichert.
Wechseln Sie zum Fehlerspeicher, und drücken Sie OK, um für den ausgewählten Fehler Daten zur Fehlerzeit anzuzeigen (Details).
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8
vacon • 80 Optionen

8.5 Fehlersuche

Fehler-
code
1
2
3
8
Fehlername Subcode Mögliche Ursache Abhilfemaßnahme
Der Frequenzumrichter hat einen zu hohen Strom (>4*I
Überstrom
Überspannung
Erdschlußschutz
84
89 HMI-Pufferüberlauf
90 Modbus-Pufferüberlauf
Systemfehler 93 Leistungsidentifikationsfehler
97 MPI-Offline-Fehler
98 MPI-Treiberfehler
Motorkabel festgestellt:
• plötzlicher Lastanstieg
• Kurzschluss im Motorkabel
• ungeeigneter Motor
Die DC-Spannung hat die angegebenen Einstellwerte überschritten.
• zu kurze Bremszeit
• Bremschopper ist deaktiviert
hohe Überspannungsspitzen im Netz
• Start-/Stoppsequenz zu schnell
Die Strommessung hat erkannt, dass die Summe der Motorphasen ungleich 0 ist.
• Isolationsfehler in Kabeln oder Motor
CRC-Fehler der MPI-Kommunikation
H
) im
Belastung prüfen. Motor prüfen. Kabel und Anschlüsse prüfen. Identifikation durchführen. Rampenzeiten überprüfen.
Verzögerungszeit verlängern. Bremschopper oder Bremswiderstand verwenden (als Optionen erhältlich). Überspannungsregler aktivieren. Eingangsspannung überprüfen.
Motorkabel und Motor prüfen.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
PC/Umrichter-Kabel überprüfen Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren
Überprüfung der Modbus­Spezifikationen auf Timeout. Kabellänge überprüfen. Umgebungsrauschen reduzieren. Baudrate überprüfen.
Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
8
Tabelle 48. Fehlercodes und -beschreibungen.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Optionen vacon • 81
Fehler-
code
8
Fehlername Subcode Mögliche Ursache Abhilfemaßnahme
Kontakt im Steckplatz für die Optionskarte prüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Kontakt im Steckplatz für die Optionskarte prüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Überprüfung der Modbus­Spezifikationen auf Timeout. Kabellänge überprüfen. Umgebungsrauschen reduzieren. Baudrate überprüfen.
Kontakte im Steckplatz für die Optionskarte prüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Kontakte im Steckplatz für die Optionskarte prüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Kontakte im Steckplatz für die Optionskarte prüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Kontakte im Steckplatz für die Optionskarte prüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Systemfehler
99 Treiberfehler Optionskarte
100 Konfigurationsfehler Optionskarte
101 Modbus-Pufferüberlauf
104 Optionskarte Kanal voll
105
106
107
Fehler Speicherreservierung Optionskarte
Optionskarte Objektwarteschlange voll
Optionskarte HMI-Warteschlange voll
Tabelle 48. Fehlercodes und -beschreibungen.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
8
vacon • 82 Optionen
Fehler-
code
9
10
11
Fehlername Subcode Mögliche Ursache Abhilfemaßnahme
Kontakte im Steckplatz für die Optionskarte prüfen.
108
111 Fehler Parameterübertragung
113
114 Timeout-Fehler der PC-Steuerung
115 DeviceProperty-Datenformat
120 Task Stack-Überlauf
Unterspannung
Optionskarte SPI-Warteschlange voll
Timer-Überlauf Frequenzerkennung
Die DC-Spannung hat die angegebenen Einstellwerte unterschritten.
• Wahrscheinliche Ursache: zu geringe Versorgungsspannung
• Interner Fehler des Frequenzumrichters
• defekte Eingangssicherung
• externer Ladeschalter nicht geschlossen
HINWEIS: Dieser Fehler wird
nur dann ausgelöst, wenn sich der Frequenzumrichter im Betriebsstatus befindet.
Eingangsphase Netzphase fehlt.
Die Strommessung hat erkannt,
Ausgangsphase
dass eine Motorphase keinen Strom hat.
Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Prüfen, ob die Parametermenge mit dem Umrichter kompatibel ist. Steuertafel erst nach Abschluss der Übertragung entfernen.
Kontakte der Steuertafel überprüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
VACON wenn die PC-Steuerung aktiv ist. PC/Umrichter-Kabel überprüfen. Versuchen, das Umgebungsrauschen zu reduzieren.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Im Falle eines kurzfristigen Spannungsausfalls Fehler quittieren und den Frequenzumrichter neu starten. Versorgungsspannung prüfen. Ist sie in Ordnung, liegt ein interner Fehler vor. Wenden Sie sich an die nächste Vacon-Vertretung.
Versorgungsspannung, Sicherungen und Kabel prüfen.
Motorkabel und Motor prüfen.
®
Live nicht schließen,
8
Tabelle 48. Fehlercodes und -beschreibungen.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Optionen vacon • 83
Fehler-
code
13
14
15
16
17
19
25
27
30
35
41
Fehlername Subcode Mögliche Ursache Abhilfemaßnahme
Im Kühlkörper der Leistungseinheit
Frequenzumrichter Untertemperatur
Frequenzumrichter Übertemperatur
Motor blockiert Der Motor blockiert.
Motor Übertemperatur
Motorunterlast Motor mit Unterlast
Überspannung
Watchdog
Back-EMF
STO-Fehler
Applikations­fehler
IGBT Übertemp.
oder an der Platine wurde eine zu niedrige Temperatur gemessen. Kühlkörpertemperatur unter –10 °C.
Im Kühlkörper der Leistungseinhei oder an der Platine wurde eine zu hohe Temperatur gemessen. Die Kühlkörpertemperatur liegt über 100 °C.
Der Motor ist überlastet.
Überwachung der Umrichterleistung
Fehler in der Mikroprozessorüber­wachung Störung Bauteilfehler
Schutz der Einheit beim Starten mit drehendem Motor
Das Signal „Safe Torque Off“ verhindert, dass der Umrichter in den Bereitschaftszustand versetzt wird
Firmware Interface-Version für
0
Applikation und Steuerung nicht übereinstimmend
Flash-Fehler der
1
Applikationssoftware
2 Applikationsheader-Fehler
IGBT-Temperatur (Einheitentem­peratur + I2T) ist zu hoch
Umgebungstemperatur prüfen.
Menge und Durchfluss der Kühlluft prüfen.
t
Kühlkörper auf Staub überprüfen. Umgebungstemperatur prüfen. Sicherstellen, dass die Schaltfrequenz im Verhältnis zur Umgebungstem­peratur und zur Motorlast nicht zu hoch ist.
Motor und Belastung prüfen. Unzureichende Motorleistung, Motorblockierschutz-Parameter überprüfen.
Motorlast senken. Falls der Motor nicht überlastet ist, Temperaturmodellparameter prüfen.
Belastung prüfen. Parameter für den Unterlastschutz prüfen.
Umrichterleistung zu hoch: Last verringern.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Wenn der Fehler erneut auftritt, wenden Sie sich an Ihre Vacon­Vertretung.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Fehler zurücksetzen und neu starten. Sollte der Fehler erneut auftreten, wenden Sie sich an Ihren Vacon­Vertriebshändler.
Eine kompatible Applikation laden. Wenden Sie sich bitte an die nächste Vacon-Vertretung.
Applikation neu laden
Eine kompatible Applikation laden. Wenden Sie sich bitte an die nächste Vacon-Vertretung.
Belastung prüfen. Motorgröße prüfen. Identifikation durchführen.
Tabelle 48. Fehlercodes und -beschreibungen.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
8
vacon • 84 Optionen
Fehler-
code
50
51
52
53
54
55
56
57
63
Fehlername Subcode Mögliche Ursache Abhilfemaßnahme
Ausgewählter Signalbereich:
4–20 mA (siehe 4-mA-Fehler (Analogeingang)
Externer Fehler
Steuertafel­Kommunikationsfehler
Feldbus­Kommunikationsfehler
Fehler Feldbus­Schnittstelle
Falscher Betriebsbefehl
Tempe ra tur Temper at ur fehl er
Identifikation Identifikationsalarm
Erzwungener Stopp (Quick Stop)
Applikationshandbuch)
Strom kleiner 4 mA
Signalleitung unterbrochen/gelöst
Signalquelle ist fehlerhaft
Fehlermeldung am Digitaleingang.
Der Digitaleingang wurde als
Eingang für externe Fehler-
meldungen programmiert.
Der Eingang ist aktiv.
Die Verbindung zwischen
Steuertafel und Frequenzumrichter
ist unterbrochen.
Die Kommunikationsverbindung
zwischen Feldbus-Master und
Feldbuskarte ist unterbrochen.
Optionskarte oder Steckplatz
defekt
Falscher Betriebsalarm und
Stopp-Befehl
Erzw. Stopp aktiviert
Eingangsquelle und Stromkreis des Analogeingangs prüfen.
Programmierung überprüfen und das in der Fehlermeldung angegebene Gerät überprüfen. Auch die Verdrahtung für das betreffende Gerät überprüfen.
Steuertafelanschluss und Steuertafelkabel prüfen.
Installation und Feldbus-Master überprüfen.
Karte und Steckplatz prüfen.
Es wird gleichzeitig Vorwärts­und Rückwärtsbetrieb aktiviert.
Karte OPTBH ist installiert, und die gemessene Temperatur liegt über (oder unter) dem Grenzwert.
Die Motoridentifikation wurde nicht erfolgreich abgeschlossen.
Der Umrichter wurde mit dem Digitaleingang „Erzw. Stopp“ oder dem Befehl „Erzw. Stopp“ vom Feldbus angehalten.
Tabelle 48. Fehlercodes und -beschreibungen.
8
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Optionen vacon • 85

8.6 Optionskarten

Die Produktfamilie VACON® 20 CP bietet eine große Auswahl an Zusatzkarten, mit denen Sie die Anzahl der verfügbaren Ein-/Ausgänge des VACON seine Flexibilität erhöhen können.
Die Steuereinheit des VACON Um den Steckplatz zu finden, schlagen Sie in Kapitel 5 nach. Bei der Auslieferung des Frequenzumrichters ab Werk enthält die Steuereinheit keine Optionskarte im Kartensteckplatz.
Die folgenden Optionskarten werden unterstützt:
Bestellnummer Beschreibung Hinweis
OPT-B1-V
E/A-Erweiterungskarte mit einem
OPT-B2-V
OPT-B4-V
®
20 CP verfügt über einen Kartensteckplatz (mit der Bezeichnung D).
Optionskarte mit sechs
bidirektionalen Klemmen.
Thermistoreingang und zwei
Relaisausgängen.
E/A-Zusatzkarten mit einem
galvanisch getrennten Analo­geingang und zwei galvanisch getrennten Analogausgängen
(Standardsignale 0(4)–20 mA).
®
20 CP-Frequenzumrichters vergrößern und
Mithilfe von Steckbrückenblöcken
können alle Anschlüsse als Digitaleingang
oder Digitalausgang verwendet werden.
OPT-B5-V
OPT-B9-V
OPT-BF-V
OPT-BH-V
OPT-BK-V ASi-Optionskarte Optionale AS-Schnittstellenkarte
OPT-C4-V Lonworks-Optionskarte
OPT-E2-V Modbus RTU und N2 Schraubklemmen
OPT-E3-V Profibus DP-Optionskarte
OPT-E5-V Profibus DP-Optionskarte 9-polige Sub-D-Klemme OPT-E6-V CANopen-Optionskarte OPT-E7-V DeviceNet-Optionskarte OPT-E8-V OPTE8 Modbus RTU und N2 sub-D9-Anschluss OPT-E9-V Dualport Ethernet-Optionskarte
E/A-Erweiterungskarte mit
drei Relaisausgängen.
E/A-Zusatzkarte mit fünf
42–240-VAC-Digitaleingängen
und einem Relaisausgang.
E/A-Erweiterungskarte mit
Analogausgang, Digitalausgang
und Relaisausgang.
Temperaturmesskarte mit
drei separaten Kanälen.
Auf der OPTBF-Karte gibt es einen Steckbrückenblock für die Auswahl des Analogausgangsmodus (mA/V).
Unterstützte Sensoren: PT100, PT1000,
NI1000, KTY84-130, KTY84-150, KTY84-131
Einsteckbarer Anschluss
mit Schraubklemmen
Einsteckbarer Anschluss
mit Schraubklemmen
OPT-EC-V EtherCat-Optionskarte
Tabelle 49. Von dem VACON
Informationen über die Verwendung und die Installation der Optionskarten finden Sie im Benutzerhandbuch für die Optionskarten.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
®
20 CP unterstützte Optionskarten.
8
vacon • 86 Optionen

8.6.1 Installation von Zusatzkarten

HINWEIS: Zum Einsetzen oder Ersetzen von Optionskarten und Feldbuskarten darf der Frequenzumrichter nicht eingeschaltet sein. Die Karten werden dadurch möglicherweise beschädigt.
1
Entfernen Sie die Optionskarten-Steckplatzabdeckung.
8
Abbildung 47. Öffnen der Hauptabdeckung, am Beispiel der dreiphasigen Version MS2.
An den Relaisausgangsklemmen und anderen E/A-Klemmen kann eine gefährliche Steuerspannung vorhanden sein, auch wenn der Umrichter vom Netz getrennt ist.
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Optionen vacon • 87
Slot coding
OPT
dv
9116.emf
Vergewissern Sie sich, dass auf dem Aufkleber neben dem Anschluss der Karte das Kürzel „dv“ (Dual Voltage) aufgedruckt ist. Dies bedeutet, dass
®
die Karte mit dem VACON
20 CP kompatibel ist. Siehe unten:
2
3
HINWEIS: Inkompatible Karten können nicht im VACON werden. Kompatible Karten haben eine Steckplatzkodierung, die ein Einstecken der Karte ermöglicht (siehe oben).
Setzen Sie die Optionskarte, wie in der nachfolgenden Abbildung gezeigt, in den Steckplatz ein.
®
20 CP installiert
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Abbildung 48. Installation von Optionskarten.
8
vacon • 88 Optionen
4
Bringen Sie die Optionskarten-Steckplatzabdeckung an.
8
Abbildung 49. Montage der Optionskarten-Steckplatzabdeckung:
Entfernen Sie die Kunststoffblende an den Klemmen der Optionskarte.
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Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) vacon • 89

9. SAFE TORQUE OFF (SICHER ABGESCHALTETES MOMENT)

Dieses Kapitel beschreibt die STO-Funktion (Safe Torque Off), eine in VACON® 20 CP-Umrichtern standardmäßig vorhandene Sicherheitsfunktion. Diese Funktion ist nur bei der dreiphasigen Version verfügbar.

9.1 Allgemeine Beschreibung

Die STO-Funktion versetzt den Motor in den drehmomentlosen Zustand, wie in 4.2.2.2 von IEC 61800-5-2 definiert: „Es wird keine Leistung auf den Motor angewendet, die eine Drehung verursachen
kann (oder eine Bewegung, falls es sich um einen linearen Motor handelt). Das Power Drive System (Antriebssystem) (Sicherheitsfunktion) stellt keine Energie für den Motor bereit, der Drehmoment generieren kann (oder Kraft, falls es sich um einen linearen Motor handelt).“
Aus diesem Grund ist die STO-Funktion für alle Anwendungen geeignet, bei denen ein unmittelbares Abschalten der Energieversorgung des Betätigers notwendig ist, was zu einem unkontrollierten Auslaufen bis zum Anhalten führt (aktiviert durch einen STO-Befehl). Wenn eine
Applikation eine andere Stopp-Methode benötigt, müssen zusätzliche Schutzmaßnahmen angewendet werden.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
9
vacon • 90 Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment)

9.2 Warnungen

Bei der Konzipierung sicherheitsbezogener Systeme sind Fachkenntnisse und eine entsprechende Qualifikation vonnöten. Nur qualifizierte Personen dürfen die STO­Funktion installieren und einrichten. Allein der Einsatz von STO gewährleistet noch
keine Sicherheit. Es ist eine umfassende Risikobewertung vorzunehmen, um
sicherzustellen, dass das in Betrieb genommene System sicher ist.
müssen ordnungsgemäß in das Gesamtsystem integriert werden, das wiederum allen einschlägigen Normen der Branche entsprechen muss.
Die Informationen in diesem Handbuch sollen bei der Verwendung der STO-Funktion helfen. Diese Informationen entsprechen der akzeptierten Praxis und den Vorschriften zum Zeitpunkt ihrer Erstellung. Allerdings ist der Endprodukt-/Systemplaner dafür verantwortlich, dass das Endsystem sicher ist und den geltenden Vorschriften entspricht.
Wenn ein Dauermagnetmotor verwendet wird und ein Mehrfachausfall eines IGBT-
Leistungshalbleiters auftritt, wenn die STO-Option die Umrichterausgänge in
den Aus-Status versetzt, kann das Umrichtersystem immer noch ein Ausrichtungsdrehmoment bereitstellen, das die Motorwelle um maximal 180°/p dreht (p ist die Anzahl der Motorpole), bevor die Drehmomentausgabe endet.
Elektronische Mittel und Schütze sind nicht für einen Schutz gegen einen Stromschlag geeignet. Die STO-Funktion (Safe Torque Off) trennt nicht die Spannung oder das Netz vom Umrichter. Aus diesem Grund können weiterhin gefährliche Spannungen am Motor anliegen. Wenn Elektro- oder Wartungsarbeiten an elektrischen Bauteilen des Umrichters oder des Motors durchgeführt werden sollen, muss der Umrichter vollständig von der Netzversorgung isoliert werden, z. B. mit einem externen Versorgungstrennschalter (siehe EN60204-1 Abschnitt 5.3).
Diese Sicherheitsfunktion entspricht auch einem ungesteuerten Stillsetzen gemäß Stoppkategorie 0, IEC 60204-1. Die STO-Funktion ist nicht konform zu einem Not-Aus gemäß IEC 60204-1 (keine galvanische Isolierung vom Netz, falls der Motor gestoppt wird).
Die STO-Funktion ist keine Vermeidung von unerwartetem Anlaufen. Zur Erfüllung dieser Anforderungen sind zusätzliche externe Bauteile gemäß den entsprechenden Normen und Applikationsanforderungen erforderlich.
Falls externe Einflüsse (z. B. Sturz gehaltener Lasten) vorliegen, sind möglicherweise zusätzliche Maßnahmen erforderlich (z. B. mechanische Bremsen), um Gefahren zu vermeiden.
Sicherheitsgeräte
9
STO darf nicht als Steuerfunktion zum Starten oder Stoppen des Umrichters verwendet werden.
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Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) vacon • 91

9.3 Nor men

Die STO-Funktion wurde für einen Gebrauch in Übereinstimmung mit folgenden Normen ausgelegt:
Normen
IEC 61508, Teile 1–7
IEC 61800-5-2
IEC 62061 ISO 13849-1 IEC 60204-1
Tabelle 50. Sicherheitsnormen.
Die STO-Funktion muss ordnungsgemäß angewendet werden, um das gewünschte Maß an Betriebssicherheit zu erreichen. Es sind vier verschiedene Stufen zulässig, abhängig von der Verwendung der STO-Signale (siehe nachfolgende Tabelle).
STO-Eingänge
Beide dynamisch verwendet(*)
Beide statisch verwendet Verwendet 3 e 3
Parallel angeschlossen Verwendet 2 e 2 Parallel angeschlossen Nicht verwendet 1 c 1
Tabelle 51. Vier verschiedene STO-Stufen. (*) siehe 9.5.1.
Dieselben Werte werden für SIL und SIL CL berechnet. Laut EN 60204-1 ist die Not-Aus­Stoppkategorie 0.
Der SIL-Wert für das sicherheitsrelevante System im Hochleistungs-/Dauermodus ist mit der Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde (PFH) verknüpft, wie in der nachfolgenden Tabelle dargelegt.
STO-Eingänge
Beide dynamisch verwendet(*)
Beide statisch verwendet Verwendet 8,1 E-10 1/h 7,1 E–05 8314 y MITTEL
Parallel angeschlossen Verwendet 8,1 E-10 1/h 7,1 E–05 8314 y MITTEL
STO
Rückmeldung
Verwendet 8,0 E-10 1/h 7,0 E–05 8314 y HOCH
STO
Rückmeldung
Verwendet 4 e 3
PFH PFDav
Kat. PL SIL
MTTFd
(Jahre)
DCavg
Parallel angeschlossen Nicht verwendet 9,2 E-10 1/h 8,0 E–05 8314 y KEINE
Tabelle 52. SIL-Werte. (*) siehe 9.5.1.
Die STO-Eingaben müssen immer von einem Sicherheitsgerät bereitgestellt werden.
Die Spannungsversorgung der Sicherungseinrichtung kann extern sein oder vom Umrichter stammen (wenn dies konform zu der für Klemme 6 vorgegebenen Auslegung ist). Siehe Kapitel 5.1.2 hinsichtlich der Beschreibung der Standard­Input/Output-Klemmen.
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9
vacon • 92 Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment)
R
R
R
R
=
3
S1 G1
S2 G2
L1 L2 L3
F+ F-
U V W
DC+/R+ R- DC-*
Verstärkt
Leistunseinheit

9.4 Das STO-Prinzip

In diesem Kapitel wird die STO-Funktion beschrieben, wie z. B. das technische Prinzip und technische Daten (Verdrahtungsbeispiele und Inbetriebnahme).
Beim VACON den Wechselrichterkreis unterbunden wird.
Die Leistungsstufe des Wechselrichters wird durch die redundante Deaktivierung der Pfade deaktiviert, die an den beiden separierten und galvanisch getrennten STO-Eingängen beginnen (S1-G1, S2-G2 in Abbildung 50). Darüber hinaus wird eine isolierte Ausgaberückmeldung generiert, um die Diagnose der STO-Funktion zu verbessern und eine bessere Sicherheitsfunktion zu erzielen (Klemmen F+, F–). Die von der STO-Ausgaberückmeldung angenommen Werte sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:
®
20 CP wird die STO-Funktion realisiert, indem die Weitergabe der Steuersignale an
STO-Eingänge Betriebsbedingungen
Beide Eingänge sind
mit 24 VDC versorgt
Die Leistung wird
für beide Eingänge
aufgehoben
Die STO-Eingänge
haben unterschiedliche
Werte
Tabelle 53. Werte der STO-Ausgaberückmeldung (und Drehmoment am Motor).
(*) Nur ein Kanal verhindert, dass sich der Umrichter bewegt.
Das folgende Diagramm zeigt eine schematische Übersicht zur Verdeutlichung der Sicherheitsfunktion, wobei nur relevante Sicherheitskomponenten gezeigt sind.
Normalbetrieb
STO-Anforderung
Anforderung nicht
erfüllt aufgrund eines
internen Fehlers
Rückmeldungsausgang
Die Rückmeldung
Die Rückmeldung
Die Rückmeldung
STO-
muss 0 V sein
muss 24 V sein
muss 0 V sein
Drehmoment
an der Motorwelle
vorhanden (Motor Ein)
deaktiviert (Motor ohne
Spannungsversorgung)
deaktiviert (Motor ohne
Spannungsversorgung)(*)
9
Abbildung 50. STO-Funktionsprinzip. (*) Nur für MS3.
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Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) vacon • 93

9.4.1 Technische Einzelheiten

Die STO-Eingänge sind digitale Eingänge für einen Nenneingang von 24 VDC, positive Logik (d. h. aktiviert bei High).
Technische Angaben: Technische Werte
Maximaler Spannungsbereich 30 V
Typischer Eingangsstrom bei 24 V 10–15 mA
gemäß IEC 61131-2
Logikschwelle
Reaktionszeit bei Nennspannung:
Reaktionszeit <20 ms
Tabelle 54. Elektrische Daten.
15–30 V = „1“
0–5 V = „0“
Die Reaktionszeit der STO-Funktion ist die Zeit, die vom Moment der STO-Anforderung bis zum Übergang des Systems in den sicheren Zustand vergeht. Bei dem VACON Reaktionszeit maximal 20 ms.
®
20 CP beträgt die
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9
vacon • 94 Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment)

9.5 Anschlüsse

Damit die STO-Funktion verfügbar und einsatzbereit ist, müssen beide STO-Steckbücken entfernt werden. Sie wurden vor der STO-Klemme angeordnet, um das Einsetzen der STO-Eingänge mechanisch zu verhindern. Informationen über die ordnungsgemäße Konfiguration finden Sie in der folgenden Tabelle sowie in Abbildung 51.
Signal Klemme Technische Angaben Daten
STO1-
STO 2
STO
Rückmeldung
S1
G1
S2
G2
F+
F– GND
Tabelle 55. STO-Anschluss und Datensignale.
Isolierter Digitaleingang 1 (Polarität austauschbar)
Isolierter Digitaleingang 2 (Polarität austauschbar)
Isolierter Digitalausgang ür die STO-Rückmeldung (ACHTUNG! Die Polarität muss berücksichtigt werden)
24 V ± 20 % 10–15 mA
24 V ± 20 % 10–15 mA
24 V ± 20 % 15 mA max.
9
Abbildung 51. Entfernen der STO-Steckbrücken.
Stellen Sie sicher, dass der Frequenzumrichter vor der Verdrahtung abgeschaltet wird.
Wenn die STO-Funktion verwendet wird, muss der Frequenzumrichter in einem Gehäuse installiert werden, das die Anforderungen für IP54 erfüllt.
Zur Verdrahtung der Klemmen beide STO-Steckbrücken trennen.
Die folgenden Beispiele zeigen die grundlegenden Verdrahtungsprinzipien für die STO-Eingänge und die STO-Ausgaberückmeldung. Vor Ort geltende Normen und Vorschriften sind beim endgültigen Entwurf stets einzuhalten.
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Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) vacon • 95

9.5.1 Sicherheitsfunktion Kat. 4/PL e/SIL 3

Für diese Sicherheitsfunktion muss ein externes Sicherheitsgerät installiert werden. Dieses muss verwendet werden, um die STO-Eingänge dynamisch zu aktivieren und die STO-Ausgaberückmeldung zu überwachen.
Die STO-Eingänge werden dynamisch verwendet, wenn sie sich nicht zusammen einpendeln (statische Verwendung), aber in Übereinstimmung mit der folgenden Abbildung (wo die Eingänge mit Verzögerung freigegeben werden). Die dynamische Verwendung der STO-Eingänge ermöglicht die Erkennung von Fehlern, die sich andernfalls ansammeln könnten.
Abbildung 52.
E
in an die STO-Eingänge angeschlossener Not-Aus-Taster stellt nicht die gleiche Wiederholungsprüfintervall stattfindet (empfohlen wird einmal täglich).
Das externe Sicherheitsgerät, das die STO-Eingänge steuert und die STO­Ausgaberückmeldung auswertet, muss ein sicheres Gerät sein, und es muss die Anforderungen der jeweiligen Applikation erfüllen.
Ein einfacher Schalter ist hier nicht ausreichend!
Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Beispiel für einen Anschluss für die STO-Funktion. Das externe Gerät muss mit 6 Leitern an den Umrichter angeschlossen werden.
Qualität sicher, da keine Fehlererkennung in einem ausreichenden
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vacon • 96 Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment)
R
R
R
R
=
3
S1 G1
S2 G2
L1 L2 L3
F+ F-
U V W
DC+/R+ R- DC-*
Versorgung
11864_de
verstärkt
LEISTUNGSEINHEIT
EXTERNE SICHERUNGS­EINRICHTUNG (**)
STO-Eingänge
STO-Rückmeldung
Abbildung 53. STO-Beispiel mit automatischer Überwachung der Rückmeldung und Verwendung
beider STO-Eingänge. (*) Nur für MS3. (**) Die externe Sicherungseinrichtung muss die
STO-Eingänge mit Wirkspannung versorgen.
Das externe Gerät muss die STO-Funktion in Übereinstimmung mit Tabelle 53 überwachen. Das Gerät muss die STO-Eingänge regelmäßig stromlos schalten und überprüfen, ob die STO­Ausgaberückmeldung den erwarteten Wert annimmt.
Jeder Unterschied zwischen dem erwartetem und dem tatsächlichen Wert muss als Fehler betrachtet werden und das System in einen sicheren Zustand überführen. Bei einem Fehler überprüfen Sie die Verdrahtung. Bleibt der von dem externen Sicherheitsgerät erkannte Fehler bestehen, muss der Umrichter ersetzt/repariert werden.
9
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Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) vacon • 97
R
R
R
R
=
3
S1 G1
S2 G2
L1 L2 L3
F+ F-
U V W
DC+/R+ R- DC-*
11866_de
verstärkt
LEISTUNGSEINHEIT
EXTERNE SICHERUNGS­EINRICHTUNG (**)
Versorgung
STO­Rückmeldung
STO-Eingänge

9.5.2 Sicherheitsfunktion Kat. 3/PL e/SIL 3

Die Sicherheitsfunktion wird auf Kat. 3/PL e/SIL 3 reduziert, wenn die STO-Eingänge statisch verwendet werden (d. h. sie werden gezwungen, sich aufeinander einzupendeln).
Sowohl die STO-Eingänge als auch die STO-Rückmeldung müssen verwendet werden. Es gelten die gleichen Warnhinweise und Verdrahtungsanweisungen wie unter 9.5.1, außer dass die Wiederholungsprüfung mindestens einmal alle drei Monate durchgeführt werden muss.

9.5.3 Sicherheitsfunktion Kat. 2/PL d/SIL 2

Die Sicherheitsfunktion wird auf Kat. 2/PL d/SIL 2 reduziert, wenn die STO-Eingänge parallel angeschlossen sind (keine Redundanz der STO-Eingänge).
Die STO-Rückmeldung muss verwendet werden. Es gelten dieselben Warnungen und Verdrahtungsanweisungen 9.5.1, außer dass die Prüfung mindestens einmal pro Jahr durchgeführt werden muss. Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Beispiel für einen Anschluss für die STO­Funktion. Das externe Gerät muss mit 4 Leitern an den Umrichter angeschlossen werden.
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Abbildung 54. STO-Beispiel mit automatischer Überwachung der Rückmeldung
(*) Nur für MS3. (**) Die externe Sicherungseinrichtung muss die STO-Eingänge
und parallel angeschlossenen STO-Eingängen.
mit Wirkspannung versorgen.
9
vacon • 98 Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment)
R
R
R
R
=
3
S1 G1
S2 G2
L1 L2 L3
F+ F-
U V W
DC+/R+ R- DC-*
11865_de
24 V/GND
verstärkt
LEISTUNGSEINHEIT
SICHERHEITSDRUCKTASTER oder SICHERHEITSRELAIS (**)
STO-Eingänge
STO­Rückmeldung

9.5.4 Sicherheitsfunktion Kat. 1 / PL c / SIL 1

Ohne eine automatische Überwachung der STO-Ausgangsrückmeldung reduziert sich die Sicherheitsfunktion auf Kat. 1/PL c/SIL 1. Die STO-Eingänge (die parallel angeschlossen werden können) müssen über einen Sicherheitstaster oder ein Sicherheitsrelais bereitgestellt werden.
Die Entscheidung zur Verwendung der STO-Eingänge (ohne automatische Über­wachung der Ausgaberückmeldung) erlaubt nicht, die anderen Sicherheits- funktionen zu realisieren.
Die Normen für die Funktionssicherheit fordern, dass Funktionsprüfungen der Ausrüstung in vom Benutzer definierten Intervallen durchgeführt werden. Daher kann diese Sicherheitsleistung erreicht werden, solange die STO-Funktion manuell in den für die spezifische Anwendung vorgesehenen Wiederholungsprüfintervallen überwacht wird (einmal jährlich kann akzeptabel sein).
Diese Sicherheitsfunktion kann erzielt werden, indem die STO-Eingänge extern parallel angeschlossen werden und die Verwendung der STO-Ausgaberückmeldung ignoriert wird.
Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Beispiel für einen Anschluss für die STO-Funktion. Ein Schalter (ein Sicherheitstaster oder ein Sicherheitsrelais) können mit 2 Leitern an den Umrichter angeschlossen werden.
Wenn die Kontakte des Schalters geöffnet werden, wird die STO angefordert, der Umrichter zeigt F30 an (= Safe Torque Off), und der Motor läuft im Leerlauf aus.
9
Abbildung 55. STO-Beispiel ohne automatische Überwachung der Rückmeldung
und parallel angeschlossene STO-Eingänge.
(*) Nur für MS3. (**) Der Sicherheitsdrucktaster oder das Sicherheitsrelais müssen
die STO-Eingänge mit Wirkspannung versorgen.
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Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) vacon • 99

9.6 Inbetriebnahme

9.6.1 Allgemeine Verdrahtungsanleitung

Die STO-Verdrahtung ist mit einer Abschirmung oder einem Gehäuse zu schützen, um eine Beschädigung von außen auszuschließen.
Für alle STO-Signale (Eingänge und Rückführung) werden Aderendhülsen sehr empfohlen.
Die Verdrahtung hat gemäß der allgemeinen Verdrahtungsanleitung für das jeweilige Produkt zu erfolgen. Es muss ein abgeschirmtes Kabel verwendet werden. Außerdem darf der Spannungsabfall vom Versorgungspunkt bis zur Last 5 % nicht überschreiten [EN 60204-1 Teil 12.5].
Die folgende Tabelle zeigt Beispiele für geeignete Kabel.
STO Rückmeldung Kabelgröße
Die STO-Rückmeldung wird durch
ein externes Sicherheitsgerät
automatisch überwacht
Die STO-Rückmeldung wird ignoriert,
es wird einfach ein Sicherheitsgerät
(Schalter) verwendet
3 x (2 + 1) x 0,5 mm
2 x (2 + 1) x 0,5 mm
2
(*)
2
Tabelle 56. Normgerechte Kabeltypen.
(*) Für den Neustart des Umrichters nach jeder STO-Anforderung
sind zusätzliche Leiter erforderlich.
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vacon • 100 Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment)

9.6.2 Checkliste für die Inbetriebnahme

Nutzen Sie zur Verwendung der STO-Funktion die nachstehende Checkliste.
Führen Sie eine Risikobewertung für das System durch, um sicherzustellen, dass die Verwendung der STO-Funktion sicher ist und den örtlichen Vorschriften entspricht.
Nehmen Sie in die Bewertung auch eine Überprüfung auf, ob externe Geräte wie z. B. eine mechanische Bremse erforderlich sind.
Überprüfen Sie, ob der Schalter (falls verwendet) in Übereinstimmung mit der erforderlichen Sicherheitsleistung (SIL/PL/Kategorie) gewählt wurde, die bei der Risikobewertung ermittelt wurde.
Überprüfen Sie, ob die externe Vorrichtung zur automatischen Überwachung der STO­Ausgangsrückführung (falls verwendet) in Übereinstimmung mit der spezifischen Anwendung gewählt wurde.
Überprüfen Sie, ob die Reset-Funktion mit der STO-Funktion (falls verwendet) flankensensitiv ist.
Bei einem IGBT-Fehler kann die Welle eines Dauermagnetmotors noch Energie bereitstellen, bevor die Drehmomentausgabe endet. Dies kann zu einem Ruck von max. 180° führen. Stellen Sie sicher, dass das System so konzipiert ist, dass dies kein Problem darstellt.
Überprüfen Sie, ob die Schutzklasse des Gehäuses mindestens IP54 ist.
Überprüfen Sie, ob die Empfehlungen im Hinblick auf EMV für Kabel eingehalten wurden.
Überprüfen Sie, ob das System so konzipiert ist, dass die Aktivierung (Freigabe) des Umrichters über STO-Eingänge nicht zu einem unerwarteten Start des Umrichters führt.
Überprüfen Sie, ob ausschließlich zugelassene Baueinheiten und Bauteile verwendet wurden.
Richten Sie ein Verfahren ein, um sicherzustellen, dass die Funktionalität der Sicherheitsfunktion regelmäßig überprüft wird.
Tabelle 57. Checkliste für die Inbetriebnahme der STO-Funktion.
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Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment) vacon • 101

9.7 Parameter und Fehlersuche

Für die STO-Funktion selbst gibt es keine Parameter.
Vergewissern Sie sich vor dem Testen der STO-Funktion, dass die Checkliste (Tabelle 57) überprüft und ausgefüllt wurde.
Wenn die STO-Funktion angefordert wird, erzeugt der Umrichter immer einen Fehler (F30) und der Motor läuft im Leerlauf aus.
In der Applikation kann der STO-Status unter Verwendung eines Digitalausgangs angezeigt werden.
Um den Motorbetrieb nach dem STO-Zustand wieder zu aktivieren, müssen die folgenden Schritte ausgeführt werden:
Geben Sie den Schalter oder das externe Gerät frei (F30 wird auch nach dieser Freigabe angezeigt).
Setzen Sie den Fehler zurück (über einen Digitaleingang oder von der Steuertafel aus).
Möglicherweise wird ein neuer Startbefehl für einen Neustart benötigt (abhängig von der Applikation und Ihren Parametereinstellungen).

9.8 Wartung und Diagnose

Wenn Instandsetzungs- oder Reparaturarbeiten am installierten Umrichter durchgeführt werden müssen, wenden Sie die in Tabelle 57 bereitgestellte Checkliste an.
Während Wartungsunterbrechungen oder bei Wartungs-/Reparaturarbeiten stellen Sie IMMER sicher, dass die STO-Funktion zur Verfügung steht und voll funktional ist, indem Sie sie testen.
Die STO-Funktion oder die STO-Eingangs-/Ausgangsklemmen benötigen keine Wartung. Die folgende Tabelle zeigt Fehler, die von der Software generiert werden können, die die mit der
STO-Sicherheitsfunktion verbundene Hardware überwacht. Wenn Sie einen Fehler in einer Sicherheitsfunktion, einschließlich der STO-Funktion, feststellen, wenden Sie sich an Ihre lokale Vacon-Vertretung.
Fehlercode Fehler (Fault) Ursache Korrektur
STO-Eingänge sind in
30 STO-Fehler
Tabelle 58. Fehler mit Bezug auf die STO-Funktion.
HINWEIS: Ausführliche Beschreibungen der Fehlercodes finden Sie in Tabelle 48.
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einem unterschiedlichen
Status oder beide
stromlos
Kabel prüfen
9
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