Danfoss VLT 5001, VLT 5011 Installation guide [de]

VLT® 5001-5011

■ Einleitung....................................................... Seite 3

■ Beschreibung des Bremssystems ................Seite 3

■ Anwendung - Förderband ............................. Seite 3

Allgemeine Formeln ....................................... Seite 4

Beispiele für die Bremsleistung ..................... Seite 4

■ Wahl eines Bremswiderstands ..................... Seite 5

■ Einstellung der Bremsfunktion ...................... Seite 6

Grundeinstellung ........................................... Seite 6

Leistungsüberwachung .................................Seite 6

Bremsprüfung ...............................................Seite 7

Schutzeigenschaften .................................... Seite 7

Anzeige der Bremsleistung ...........................Seite 7

Gleichspannungsbremse .............................. Seite 7

■ Installation ..................................................... Seite 7

Mechanisch ..................................................Seite 7

Elektrisch ...................................................... Seite 8

EMV (verdrillte Kabel/Abschirmung).......... Seite 8

■ Abmessungen ............................................... Seite 9

Vorsicht: Bremswiderstände beim Bremsen nicht berühren. Sie können sehr heiß werden.

MI.50.S1.03  VLT ist ein eingetragenes Warenzeichen von Danfoss 1

VLT® 5001-5011

Einleitung

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Die Flachbau-Bremswiderstände für die VLT Serie 5000 stellen eine sichere und kompakte Lösung für den Kunden dar.

Bei einer konstanten Last und ungehinderten Belüftung besitzt der Widerstand eine eigensichere Funktion. Dies bedeutet, daß er kurzschlußfest ist, keinen Fehlerstrom

Beschreibung des Bremssystems

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Bei Drehzahlverringerung eines Frequenzumrichters wirkt der Motor als Generator und bremst. Ein als Generator wirkender Motor speist Energie in den Zwischenkreis des Frequenzumrichters ein. Der Bremswiderstand belastet den Zwischenkreis und stellt so sicher, daß er die Bremsleistung absorbiert.

Würde kein Bremswiderstand benutzt, so stiege die Zwischenkreisspannung des Frequenzumrichters kontinuierlich an, bis sie zum Schutz abschaltet. Der Vorteil der Verwendung eines Bremswiderstands ist, daß er schnelles Bremsen einer hohen Last (z.B. eines Förderbands) ermöglicht.

zum Gehäuse aufweist, kein Schmelzen des Gehäuses verursacht und selbstlöschend ist. Das Gehäuse besteht aus eloxiertem Aluminium und entspricht IP 54.

Der kompakte Flachbau-Bremswiderstand kann auf der Rückseite eines VLT 5000 im Buchformat montiert werden.

Außerdem verfügt der VLT 5000 über eine Bremsüberwachung, um zu gewährleisten, daß die mittlere im Bremswiderstand umgesetzte Leistung eine bestimmte Grenze nicht überschreitet. Die Bremsüberwachung berechnet die mittlere Bremsleistung während der letzten 120 s und vergleicht diesen Wert mit einem programmierten Grenzwert. Wird dieser Grenzwert überschritten, so kann der Antrieb eine Warnung geben oder abschalten. Die Überwachung eines Kurzschlusses von Bremswiderstand oder Brems-IGBT und Trennung des Bremswiderstands ist ebenfalls möglich.

Eine erhöhte Leistung bei geringen Drehzahlen kann mit der Gleichspannungsbremse im VLT 5000 erzielt werden.

Anwendung - Förderband

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Die in dieser Anleitung beschriebenen Bremswiderstände sind für geringe Massenträgheiten ausgelegt. Die Widerstände sind für kleine, d.h. Antriebe bis zum VLT 5011 gedacht.

Die Voraussetzungen für die Anwendung sind:  Für die Systemenergie wird angenommen, daß sie

durch die doppelte Motorträgheit bestimmt wird.

 Die Bremswerte werden für ein Moment von 160%

berechnet. Abb. 1 zeigt den Zusammenhang zwischen Bremsleistung und Beschleunigung/Abbremsen des Förderbands. Beim Bremsen ist die Motorleistung negativ, da das Moment an der Motorwelle negativ ist. Die Bremsleistung wird im Bremswiderstand umgesetzt und entspricht unter Berücksichtigung der Verluste im System, im Motor und im Frequenz Umrichter fast der negativen Motorleistung.

Abb. 1

Typische Eigenschaften einer

horizontalen Bremsanwendung

MI.50.S1.03  VLT ist ein eingetragenes Warenzeichen von Danfoss 3

Allgemeine Formeln

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Nachstehend sind die allgemeinen Formeln zur Berechnung der Bremse in einem System angegeben.

Es wird ein Beispiel mit den folgenden Werten gezeigt:

Motorträgheit: j = 0,0021 kgm2 Motordrehzahl (bei 50 Hz): n = 1500 Upm Mittlere im Widerstand umgesetzte Leistung: P Motornennleistung: P

Die kinetische Energie im System ist:

E = ½ × j' × ω

= j × ω2 = 0,011 × j × n2 [Ws]

= 120 W

mittel

= 750 W

Motor

E = 0,011 × 0,0021 × 1500 × 1500 = 52 Ws

j = Trägheit von Motor und Getriebe (kgm j' = Systemträgheit ≈ 2 × j ω = Motordrehzahl = (n × 2 × π)/60 [rad/s] n = Motordrehzahl [Upm]

VLT® types 5001-5011

Die kürzeste Stoppzeit wird berechnet:

= E

stopp

= 52/750 = 0,069 s

stopp

Motor

Der maximale Lastzyklus des Systems ist:

Lastzyklus = t

Lastzyklus= 0,069 × 2,3 × 100 = 16%

Die Widerstandswerte müssen mit den Formeln aus der

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allgemeinen Bremsanleitung berechnet werden (Widerstand basierend auf zulässigem Mindestwiderstand). Bei Wahl eines Standardwiderstands muß ein höherer Wert als die berechnete gewählt werden.

/ P

System

Motor

[s]

= Motornennleistung [100% Moment]

× f

stopp

× 100 [%]

stopp

Die Maximalzahl von Stopps pro Zeiteinheit wird für den Widerstand berechnet als:

= P

stopp

Widerst.

Beispiele für die Bremsleistung

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Widerst./ESystem

= 120/52 = 2,3 s-1 = 138,5 min

= Mittlere im Widerstand umgesetzte Leistung [W]

[s-1]

-1

Die nachstehenden Tabellen zeigen typische Daten für eine Horizontalanwendung. Für andere Frequenzen benutzen

240 V-Geräte: R

500 V-Geräte R

= 111684 / P

rec

= 111684 / 750 = 149

rec

= 478801 / P

rec

= 478801 / 750 = 638

rec

Motor

Alle Werte sind für eine Motornenndrehzahl von 1500 Upm bei 50 Hz berechnet.

Sie bitte die obigen Formeln, um die Werte zu berechnen.

, 120 W

mittel

VLT-Typ Motor Motor- System- E (50Hz) Anzahl E (100 Hz) Anzahl Stoppzeit [s] Stoppzeit [s]

5001 0,75 0,00210 0,00420 52,0 138,5 207,9 34,6 0,069 0,277

5002 1,1 0,00320 0,00640 79,2 90,9 316,8 22,7 0,072 0,288

5003 1,5 0,00430 0,00860 106,4 67,7 425,7 16,9 0,071 0,284

5004 2,2 0,00690 0,01380 170,8 42,2 683,1 10,5 0,078 0,311

5005 3 0,00820 0,01640 203,0 35,5 811,8 8,9 0,068 0,271

5006 4 0,01200 0,02400 297,0 24,2 1188,0 6,1 0,074 0,297

5008 5,5 0,01800 0,03600 445,5 16,2 1782,0 4,0 0,081 0,324

5011 7,5 0,02300 0,04600 569,3 12,6 2277,0 3,2 0,076 0,304

4-polig Trägheit Trägheit Ws Stopps 1/min Ws Stopps 1/min (50 Hz) (100 Hz)

m × m kg × m × m von 50 Hz. von 100 Hz. 100% Moment 100% Moment

[Ω]

Ω

[Ω]

Ω

, 250 W

mittel

VLT-Typ Motor Motor- System- E (50Hz) Anzahl E (100 Hz) Anzahl Stoppzeit [s] Stoppzeit [s]

5001 0,75 0,00210 0,00420 52,0 254,0 207,9 63,5 0,069 0,277

5002 1,1 0,00320 0,00640 79,2 166,7 316,8 41,7 0,072 0,288

5003 1,5 0,00430 0,00860 106,4 124,0 425,7 31,0 0,071 0,284

5004 2,2 0,00690 0,01380 170,8 77,3 683,1 19,3 0,078 0,311

5005 3 0,00820 0,01640 203,0 65,0 811,8 16,3 0,068 0,271

5006 4 0,01200 0,02400 297,0 44,4 1188,0 11,1 0,074 0,297

5008 5,5 0,01800 0,03600 445,5 29,6 1782,0 7,4 0,081 0,324

5011 7,5 0,02300 0,04600 569,3 23,2 2277,0 5,8 0,076 0,304

4-polig Trägheit Trägheit Ws Stopps 1/min Ws Stopps 1/min (50 Hz) (100 Hz)

m × m kg × m × m von 50 Hz. von 100 Hz. 100% Moment 100% Moment

MI.50.S1.03  VLT ist ein eingetragenes Warenzeichen von Danfoss

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