Danfoss VLT AutomationDrive Design guide [de]

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MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Projektierungshandbuch

VLT® AutomationDrive FC 301/302

0,25-75 kW

www.danfoss.com/drives

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

1.2 Zusätzliche Materialien

1.3 Abkürzungen, Symbole und Konventionen

1.4 Definitionen

1.5 Dokument- und Softwareversion

1.6 Übereinstimmung mit Vorschriften

1.6.1 CE-Zeichen 10

1.6.1.1 Niederspannungsrichtlinie 10

1.6.1.2 EMV-Richtlinie 11

1.6.1.3 Maschinenrichtlinie 11

1.6.2 UL-Konformität 11

1.6.3 Konformität mit Richtlinien in der Schifffahrt 11

1.7 Entsorgungshinweise

1.8 Sicherheit

2 Sicherheit

2.1 Sicherheitssymbole

8 8 8 8

9 10 10

11 11

13 13

2.2 Qualifiziertes Personal

2.3 Sicherheitsmaßnahmen

3 Grundlegende Betriebsprinzipien

3.1 Allgemeines

3.2 Beschreibung des Betriebs

3.3 Funktionsbeschreibung

3.3.1 Gleichrichterteil 15

3.3.2 Zwischenkreisabschnitt 15

3.3.3 Wechselrichterabschnitt 15

3.3.4 Bremsoption 15

3.3.5 Zwischenkreiskopplung 16

3.4 Bedienschnittstellen zur Steuerung

3.5 Anschlussplan

3.6 PI-Regler

3.6.1 Steuerverfahren 19

3.6.2 FC 301 vs. FC 302 Steuerverfahren 20

3.6.3 Regelungsstruktur in VVC

13 13

15 15 15 15

16 17 19

3.6.4 Regelungsstruktur im Fluxvektor ohne Geber (nur FC 302) 22

3.6.5 Regelungsstruktur bei Fluxvektor mit Geber (nur FC 302) 23

3.6.6 PID 24

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

3.6.6.1 PID-Drehzahlregelung 24

3.6.6.2 Optimieren des PID-Drehzahlreglers 26

3.6.6.3 PID-Prozessregler 27

3.6.6.4 Erweiterte PID-Regelung 28

3.6.7 Interner Stromgrenzenregler in Betriebsart VVC

3.6.8 Handsteuerung (Hand On) und Fernsteuerung (Auto On) 28

3.7 Sollwertverarbeitung

3.7.1 Sollwerteinstellung 30

3.7.2 Sollwertgrenzen 32

3.7.3 Skalierung von Festsollwerten und Bussollwerten 32

3.7.4 Skalierung von Analog- und Pulssollwerten und Istwert 33

3.7.5 Totzone um Null 33

4 Produktfunktionen

4.1 Automatisierte Betriebsfunktionen

4.1.1 Kurzschluss-Schutz 38

4.1.2 Überspannungsschutz 38

4.1.3 Erkennung fehlender Motorphasen 39

4.1.4 Erkennung der Netzphasen-Asymmetrie 39

4.1.5 Schalten am Ausgang 39

4.1.6 Überlastschutz 39

4.1.7 Blockierter Rotorschutz 39

4.1.8 Automatische Leistungsreduzierung 39

4.1.9 Automatische Energieoptimierung 40

38 38

4.1.10 Automatische Taktfrequenzmodulation 40

4.1.11 Automatische Leistungsreduzierung bei hoher Trägerfrequenz 40

4.1.12 Spannungsschwankungen 40

4.1.13 Resonanzdämpfung 40

4.1.14 Temperaturgeregelte Lüfter 40

4.1.15 EMV-Konformität 40

4.1.16 Galvanische Trennung der Steuerklemmen 40

4.2 Kundenspezifische Anwendungsfunktionen

4.2.1 Automatische Motoranpassung 41

4.2.2 Thermischer Motorschutz 41

4.2.3 Netzausfall 42

4.2.4 Integrierter PID-Regler 42

4.2.5 Automatischer Wiederanlauf 42

4.2.6 Motorfangschaltung 42

4.2.7 Volles Drehmoment bei gesenkter Drehzahl 42

4.2.8 Frequenzausblendung 42

4.2.9 Motor-Vorheizung 43

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

4.2.10 4 programmierbare Parametersätze 43

4.2.11 Dynamische Bremse 43

4.2.12 Mechanische Bremssteuerung ohne Rückführung 43

4.2.13 Mechanische Bremssteuerung mit Rückführung/Mechanische Bremse bei Hubanwendungen 44

4.2.14 Smart Logic Control (SLC) 45

4.2.15 Safe Torque Off 46

4.3 Danfoss VLT® FlexConcept

5 Systemintegration

5.1 Betriebsbedingungen

5.1.1 Luftfeuchtigkeit 48

5.1.2 Temperatur 48

5.1.3 Temperatur und Kühlung 48

5.1.4 Manuelle Leistungsreduzierung 49

5.1.4.1 Leistungsreduzierung beim Betrieb mit niedriger Drehzahl 49

5.1.4.2 Leistungsreduzierung wegen niedrigem Luftdruck 49

5.1.5 Störgeräusche 50

5.1.6 Vibrationen und Erschütterungen 50

5.1.7 Aggressive Umgebungen 50

5.1.7.1 Gase 50

5.1.7.2 Staubbelastung 50

5.1.7.3 Explosionsgefährdete Bereiche 51

5.1.8 Instandhaltung 51

5.1.9 Lagerung 51

5.2 Allgemeine EMV-Aspekte

48 48

5.2.1 EMV-Prüfergebnisse 53

5.2.2 Emissionsanforderungen 54

5.2.3 Störfestigkeitsanforderungen 54

5.2.4 Motorisolation 55

5.2.5 Motorlagerströme 55

5.3 Netzversorgungsstörung/-rückwirkung

5.3.1 Einfluss von Oberschwingungen in einer Energieverteilungsanlage 56

5.3.2 Normen und Anforderungen zur Oberschwingungsbegrenzung 57

5.3.3 Reduzierung, Vermeidung oder Kompensation von Oberschwingungen 58

5.3.4 Oberschwingungsberechnung 58

5.4 Galvanische Trennung (PELV)

5.4.1 PELV (Schutzkleinspannung) – Protective Extra Low Voltage 58

5.5 Bremsfunktionen

5.5.1 Auswahl des Bremswiderstands 59

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

6 Produktspezifikationen

6.1 Elektrische Daten

6.1.1 Netzversorgung 200-240 V 62

6.1.2 Netzversorgung 380-500 V 64

6.1.3 Netzversorgung 525-600 V (nur FC 302) 67

6.1.4 Netzversorgung 525-690 V (nur FC 302) 70

6.2 Allgemeine technische Daten

6.2.1 Netzversorgung 72

6.2.2 Motorausgang und Motordaten 72

6.2.3 Umgebungsbedingungen 72

6.2.4 Kabelspezifikationen 73

6.2.5 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten 73

6.2.6 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur 77

6.2.6.1 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Bauform A 77

6.2.6.2 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Bauform B 77

6.2.6.3 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Bauform C 80

6.2.7 Gemessene Werte für dU/dt-Prüfung 82

62 62

6.2.8 Wirkungsgrad 85

6.2.9 Störgeräusche 85

7 Bestellen des Frequenzumrichters

7.1 Antriebskonfigurator

7.1.1 Typencode 86

7.1.2 Sprache 88

7.2 Bestellnummern

7.2.1 Optionen und Zubehör 89

7.2.2 Ersatzteile 91

7.2.3 Montagezubehör 91

7.2.4 VLT® AutomationDrive FC 301 92

7.2.5 Bremswiderstände für FC 302 96

7.2.6 Andere Flatpack-Bremswiderstände 103

7.2.7 Oberschwingungsfilter 105

7.2.8 Sinusfilter 107

7.2.9 du/dt-Filter 109

86 86

8 Mechanische Installation

8.1 Sicherheit

8.2 Abmessungen

8.2.1 Aufstellung 114

8.2.1.1 Abstand 114

111 111 112

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

8.2.1.2 Wandmontage 114

9 Elektrische Installation

9.1 Sicherheit

9.2 Kabel

9.2.1 Anzugsmoment 117

9.2.2 Einführungsöffnungen 118

9.2.3 Festziehen der Abdeckung, nachdem alle Anschlüsse vorgenommen wurden 122

9.3 Netzanschluss

9.3.1 Sicherungen und Trennschalter 126

9.3.1.1 Sicherungen 126

9.3.1.2 Empfehlungen 127

9.3.1.3 CE-Konformität 127

9.3.1.4 UL-Konformität 130

9.4 Motoranschluss

9.5 Schutz vor Erdableitstrom

9.6 Zusätzliche Anschlüsse

9.6.1 Relais 140

9.6.2 Trennschalter und Schütze 141

116 116 117

122

136 138 140

9.6.3 Zwischenkreiskopplung 142

9.6.4 Bremswiderstand 142

9.6.5 PC-Software 142

9.6.5.1 MCT 10 143

9.6.5.2 MCT 31 143

9.6.5.3 Harmonic Calculation Software (HCS) 143

9.7 Zusätzliche Motorinformationen

9.7.1 Motorkabel 143

9.7.2 Anschluss von mehreren Motoren 144

9.8 Sicherheit

9.8.1 Hochspannungsprüfung 146

9.8.2 EMV-Erdung 146

10 Anwendungsbeispiele

10.1 Häufig verwendete Anwendungen

10.1.1 Frequenzumrichtersystem mit Rückführung 153

10.1.2 Programmierung von Momentengrenze und Stopp 153

10.1.3 Programmieren der Drehzahlregelung 154

143

146

148 148

11 Optionen und Zubehör

11.1 Kommunikationsoptionen

11.2 I/O, Rückführungs- und Sicherheitsoptionen

156 156 156

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

11.2.1 VLT® Universal-E/A-Optionsmodul MCB 101 156

11.2.2 VLT® Drehgeber-Option MCB 102 157

11.2.3 VLT® Resolver-Option MCB 103 159

11.2.4 VLT® Relaiskarte MCB 105 161

11.2.5 VLT® Sichere SPS-Schnittstellenoption MCB 108 163

11.2.6 VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 164

11.2.7 VLT® Erweiterte Relaiskarte MCB 113 166

11.2.8 VLT® Sensoreingangsoption MCB 114 167

11.2.9 VLT® Safe Option MCB 15x 168

11.2.10 VLT® Adapter der C-Option MCF 106 171

11.3 Motion Control-Optionen

11.4 Zubehör

11.4.1 Bremswiderstände 173

11.4.2 Sinusfilter 173

11.4.3 du/dt-Filter 174

11.4.4 Common Mode Filter 174

11.4.5 Oberschwingungsfilter 174

11.4.6 IP21/Typ 1-Gehäusesatz 174

11.4.7 Fern-Einbausatz für LCP 176

11.4.8 Befestigungskonsole für die Bauformen A5, B1, B2, C1 und C2 177

12 RS-485 Installation und Konfiguration

12.1 Installieren und einrichten

12.1.1 Übersicht 179

12.2 Netzwerkanschluss

12.3 -Busabschluss

12.4 RS-485 Installation und Konfiguration

12.5 Übersicht zum FC-Protokoll

171 173

179 179

180 180 180 181

12.6 Netzwerkkonfiguration

12.7 Aufbau der Telegrammblöcke für FC-Protokoll

12.7.1 Inhalt eines Zeichens (Byte) 181

12.7.2 Telegrammaufbau 181

12.7.3 Telegrammlänge (LGE) 181

12.7.4 Frequenzumrichteradresse (ADR) 181

12.7.5 Datensteuerbyte (BCC) 182

12.7.6 Das Datenfeld 182

12.7.7 Das PKE-Feld 183

12.7.8 Parameternummer (PNU) 183

12.7.9 Index (IND) 183

12.7.10 Parameterwert (PWE) 183

181 181

Inhaltsverzeichnis Projektierungshandbuch

12.7.11 Unterstützte Datentypen 184

12.7.12 Umwandlung 184

12.7.13 Prozesswörter (PCD) 184

12.8 Beispiele

12.8.1 Schreiben eines Parameterwerts 185

12.8.2 Lesen eines Parameterwertes 185

12.9 Übersicht zu Modbus RTU

12.9.1 Voraussetzungen 185

12.9.2 Was der Benutzer bereits wissen sollte 185

12.9.3 Übersicht zu Modbus RTU 185

12.9.4 Frequenzumrichter mit Modbus-RTU 186

12.10 Netzwerkkonfiguration

12.11 Aufbau der Modbus RTU-Telegrammblöcke

12.11.1 Frequenzumrichter mit Modbus-RTU 186

12.11.2 Modbus RTU-Meldungsaufbau 186

12.11.3 Start-/Stoppfeld 187

12.11.4 Adressfeld 187

12.11.5 Funktionsfeld 187

12.11.6 Datenfeld 187

12.11.7 CRC-Prüffeld 187

185

186 186

12.11.8 Adressieren von Einzelregistern 188

12.11.9 Steuern des Frequenzumrichters 189

12.11.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes 189

12.11.11 Modbus-Ausnahmecodes 189

12.12 Zugriff auf Parameter

12.12.1 Parameterverarbeitung 190

12.12.2 Datenspeicherung 190

12.12.3 IND (Index) 190

12.12.4 Textblöcke 190

12.12.5 Umrechnungsfaktor 190

12.12.6 Parameterwerte 190

12.13 Danfoss FC-Steuerprofil

12.13.1 Steuerwort gemäß FC-Profil (8-10 Steuerprofil = FC-Profil) 191

12.13.2 Zustandswort gemäß FC-Profil (STW) (8-10 Steuerprofil = FC-Profil) 192

12.13.3 Bus (Drehzahl) Sollwert 193

12.13.4 Steuerwort gemäß PROFIdrive-Profil (CTW) 194

12.13.5 Zustandswort gemäß PROFIdrive-Profil (STW) 195

190

191

Index

197

Einführung Projektierungshandbuch

1 Einführung

1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs

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

VLT® ist eine eingetragene Marke.

1.2 Zusätzliche Materialien

Es stehen weitere Ressourcen zur Verfügung, die Ihnen helfen, erweiterten Betrieb sowie erweiterte Programmierungen und Konformität mit allen einschlägigen Normen für Frequenzumrichter zu verstehen.

Das Produkthandbuch stellt Ihnen detaillierte

•

Informationen zur Installation und Inbetriebnahme des Frequenzumrichters zur Verfügung.

Das Programmierhandbuch enthält umfassende

•

Informationen für die Arbeit mit Parametern sowie viele Anwendungsbeispiele.

Das VLT

•

Moment (Safe Torque Off) enthält eine Beschreibung zur Verwendung von Danfoss Frequenzumrichtern in funktionalen Sicherheitsanwendungen.

Zusätzliche Veröffentlichungen und Handbücher

•

sind von Danfoss erhältlich. Siehe danfoss.com/ Product/Literature/Technical+Documentation.htm

für Auflistungen. Für die Frequenzumrichter stehen Optionsmodule

•

zur Verfügung, die einige der in diesen Dokumenten enthaltenen Informationen ändern können. Bitte prüfen Sie die Anleitungen dieser Optionsmodule auf besondere Anforderungen.

Wenden Sie sich für weitere Informationen an einen Danfoss-Händler oder besuchen Sie www.danfoss.com.

1.3

Abkürzungen, Symbole und Konventionen

Konventionen

Nummerierte Listen enthalten Verfahren. Aufzählungslisten enthalten andere Informationen und Beschreibungen von Abbildungen. Kursiver Text enthält:

Querverweise

•

Links

•

Fußnoten

•

Produkthandbuch Sicher abgeschaltetes

Parameternamen, Parametergruppennamen,

•

Parameteroptionen

60° AVM 60° Asynchrone Vektormodulation A Ampere AC Wechselstrom AD Luftentladung AI Analogeingang AMA Automatische Motoranpassung AWG American Wire Gauge = Amerikanisches

Drahtmaß °C CD Konstante Entladung (Constant Discharge) CM Gleichtakt (Common Mode) CT Konstantes Drehmoment (Constant Torque) DC Gleichstrom DI Digitaleingänge DM Gegentakt (Differential Mode) D-TYPE Abhängig vom Frequenzumrichter EMV Elektromagnetische Verträglichkeit ETR Elektronisches Thermorelais f

JOG

MAX

MIN

M,N

FC Frequenzumrichter g Gramm Hiperface

HP Horsepower HTL HTL-Drehgeber (10-30 V) Pulse -

Hz Hertz I I I I I

kHz Kilohertz LCP LCP Bedieneinheit lsb Least Significant Bit (geringstwertiges Bit) m Meter mA Milliampere MCM Mille Circular Mil MCT Motion Control Tool mH Millihenry (Induktivität) min Minute

INV

LIM

M,N

VLT,MAX

VLT,N

Grad Celsius

Motorfrequenz bei aktivierter JOG-Funktion

Motorfrequenz

Die maximale Ausgangsfrequenz des Frequen-

zumrichters gilt an seinem Ausgang.

Die minimale Motorfrequenz vom Frequen-

zumrichter.

Motornennfrequenz

Hiperface® ist eine eingetragene Marke von

Stegmann.

Hochspannungs-Transistorlogik

Wechselrichter-Nennausgangsstrom

Stromgrenze

Motornennstrom

Der maximale Ausgangsstrom

Der vom Frequenzumrichter gelieferte

Nennausgangsstrom

Einführung

ms Millisekunden msb Most Significant Bit (höchstwertiges Bit)

VLT

nF Nanofarad NLCP Numerische LCP-Bedieneinheit Nm Newtonmeter n

Online-/OfflineParameter

br,cont.

PCB Leiterplatte PCD Prozessdaten PELV Schutzkleinspannung – Protective extra low

M,N

PM Motor Permanentmagnet-Motor PID-Prozess Der PID-Regler sorgt dafür, dass Drehzahl,

br,nom

RCD Fehlerstromschutzschalter rückspeisefähig Generatorische Klemmen R

min

EFF Effektivwert U/min [UPM] Umdrehungen pro Minute R

rec

s Sekunde SFAVM Statorfluss-orientierte asynchrone Vektormodu-

STW (ZSW) Zustandswort SMPS Schaltnetzteil THD Gesamtoberschwingungsgehalt – Total

LIM

TTL Pulse des TTL-Drehgebers (5 V) - Transistor-

M,N

V Volt VT Variables Drehmoment VVC+ Spannungsvektorsteuerung – Voltage Vector

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

Synchrone Motordrehzahl Änderungen der Online-Parameter werden sofort nach Änderung des Datenwertes aktiviert. Nennleistung des Bremswiderstands (Durchschnittsleistung beim kontinuierlichen Bremsen)

voltage Nenn-Ausgangsleistung des Frequenzumrichters als HO Motornennleistung

Druck, Temperatur usw. konstant gehalten werden. Der Nenn-Widerstandswert, mit dem an der Motorwelle für eine Dauer von 1 Minute eine Bremsleistung von 150/160 % gewährleistet wird.

Zulässiger Mindestwert des Frequenzumrichters für den Bremswiderstand

Widerstandswert und Widerstand des Bremswiderstands

lation

Harmonic Distortion Drehmomentgrenze

Transistor-Logik Motornennspannung

Control

Projektierungshandbuch

Folgende Symbole kommen in diesem Dokument zum Einsatz:

WARNUNG

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

VORSICHT

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

HINWEIS

Kennzeichnet wichtige Informationen, einschließlich Situationen, die zu Geräte- oder sonstigen Sachschäden führen können.

1.4 Definitionen

Motorfreilauf

Die Motorwelle dreht im Leerlauf. Kein Drehmoment am Motor.

Bremswiderstand

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

CT-Kennlinie

Konstante Drehmomentkennlinie; wird für Anwendungen wie Förderbänder, Verdrängungspumpen und Krane eingesetzt.

Initialisieren

Bei der Initialisierung (14-22 Betriebsart) werden die Werkseinstellungen des Frequenzumrichters wiederhergestellt.

Aussetzbetrieb (Arbeitszyklus)

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

Parametersatz

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

Tabelle 1.1 Abkürzungen

Einführung

Projektierungshandbuch

Schlupfausgleich

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

Smart Logic Control (SLC)

Die SLC ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen, die ausgeführt werden, wenn die zugeordneten benutzerdefinierten Ereignisse durch den Smart Logic Controller als „wahr“ ermittelt werden. (Parametergruppe 13-** Smart Logic.

FC-Standardbus

Schließt RS485-Bus mit FC-Protokoll oder MC-Protokoll ein. Siehe 8-30 FC-Protokoll.

Thermistor

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

Abschaltung

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

Abschaltblockierung

Ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, in denen der Frequenzumrichter aus Sicherheitsgründen abschaltet und ein manueller Eingriff erforderlich ist, z. B. bei einem Kurzschluss am Ausgang des Frequenzumrichters. Sie können eine Abschaltblockierung nur durch Unterbrechen der Netzversorgung, Beheben der Fehlerursache und erneuten Anschluss des Frequenzumrichters aufheben. Der Neustart wird verzögert, bis der Fehlerzustand über die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. Sie dürfen Abschaltung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.

VT-Kennlinie

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

Leistungsfaktor

Der Wirkleistungsfaktor (Lambda) berücksichtigt alle Oberschwingungen und ist immer kleiner als der Leistungsfaktor (cosphi), der nur die 1. Oberschwingung von Strom und Spannung berücksichtigt.

Uλ x Iλ x

cos

cosϕ=

kVA

Uλ x Iλ

Cosphi wird auch als Verschiebungsleistungsfaktor bezeichnet.

Lambda und Cosphi sind für Danfoss VLT® Frequenzumrichter in Kapitel 6.2.1 Netzversorgung aufgeführt.

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

bei

eff

gleicher kW-Leistung. Darüber hinaus weist ein hoher Leistungsfaktor darauf hin,

dass der Oberschwingungsstrom sehr niedrig ist. Alle Danfoss Frequenzumrichter verfügen über eingebaute Zwischenkreisdrosseln, durch die ein hoher Leistungsfaktor erzielt und die gesamte Spannungsverzerrung THD der Netzversorgung deutlich reduziert wird.

1.5 Dokument- und Softwareversion

Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert. Alle Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Tabelle 1.2 zeigt die Dokumentenversion und die entsprechende Softwareversion an.

Ausgabe Anmerkungen Softwareversion

MG33BFxx Ersetzt MG33BExx 6,72

Tabelle 1.2 Dokument- und Softwareversion

1.6 Übereinstimmung mit Vorschriften

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

CE-Zeichen

1.6.1

Das CE-Zeichen (Communauté Européenne) zeigt an, dass der Hersteller des Produkts alle relevanten EU-Richtlinien einhält. Die 3 EU-Richtlinien, die für Auslegung und Konstruktion von Frequenzumrichtern sind die Niederspannungsrichtlinie, die EMV-Richtlinie und die Maschinenrichtlinie (für Geräte mit integrierter Sicherheitsfunktion).

Die CE-Kennzeichnung soll für einen freien Handel zwischen der EG und Mitgliedsstaaten der EFTA (Europäische Freihandelsassoziation) innerhalb der EWE technische Barrieren beseitigen. Über die Qualität eines Produkts sagt die CE-Kennzeichnung nichts aus. Auch gibt sie keinen Aufschluss zu technischen Spezifikationen.

1.6.1.1

Frequenzumrichter werden als elektronische Komponenten klassifiziert und müssen in Übereinstimmung mit der Niederspannungsrichtlinie die CE-Kennzeichnung tragen. Die Richtlinie gilt für alle elektrischen Geräte im Spannungsbereich von 50–1000 V AC und 75–1600 V DC.

Die Richtlinie schreibt vor, dass aufgrund der Konstruktion der Betriebsmittel gewährleistet ist, dass diese bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsmäßigen Verwendung die Sicherheit von Menschen und Nutztieren sowie die Erhaltung von

Niederspannungsrichtlinie

Einführung

Sachwerten nicht gefährden. Danfoss CE-Kennzeichnungen sind mit der Niederspannungsrichtlinie konform und liefern auf Wunsch eine Konformitätserklärung.

Projektierungshandbuch

1.6.1.2 EMV-Richtlinie

1.6.2

UL-Konformität

UL-gelistet

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bedeutet, dass elektromagnetische Störungen zwischen Geräten deren Leistung nicht beeinträchtigt. Die grundlegende Schutzanforderung der EMV-Richtlinie 2004/108/EG gibt vor, dass Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen verursachen oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann, bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsmäßigen Verwendung so ausgelegt sein müssen, dass ihre erreichten elektromagnetischen Störungen begrenzt sind und die Betriebsmittel eine bestimmte Störfestigkeit aufweisen.

Ein Frequenzumrichter kann als Stand-alone-Gerät oder als Teil einer komplexeren Anlage eingesetzt werden. Als Stand-alone-Einheiten oder als Teil einer Anlage verwendete Geräte müssen CE-Kennzeichnungen verwenden. Anlagen müssen nicht über eine CEKennzeichnung verfügen, jedoch den grundlegenden Schutzanforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen.

1.6.1.3

Frequenzumrichter werden gemäß der Niederspannungsrichtlinie als elektronische Komponenten eingestuft, jedoch müssen Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion mit der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG konform sein. Frequenzumrichter ohne Sicherheitsfunktion fallen nicht unter die Maschinenrichtlinie. Wird ein Frequenzumrichter jedoch in ein Maschinensystem integriert, so stellt Danfoss Informationen zu Sicherheitsaspekten des Motors zur Verfügung.

Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG bezieht sich auf Maschinen, die aus einem Aggregat mehrerer zusammenwirkender Komponenten oder Betriebsmittel bestehen, von denen mindestens eine(s) mechanisch beweglich ist. Die Richtlinie schreibt vor, dass aufgrund der Konstruktion der Betriebsmittel gewährleistet ist, dass diese bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsmäßigen Verwendung die Sicherheit von Menschen und Nutztieren sowie die Erhaltung von Sachwerten nicht gefährden.

Wenn Frequenzumrichter in Maschinen mit mindestens einem beweglichen Teil eingesetzt werden, muss der Maschinenhersteller eine Erklärung zur Verfügung stellen, in der die Übereinstimmung mit allen relevanten gesetzlichen Bestimmungen und Sicherheitsrichtlinien bestätigt wird. Danfoss Die CE-Kennzeichnungen sind mit der Maschinenrichtlinie für Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion konform und liefern auf Wunsch eine Konformitätserklärung.

Maschinenrichtlinie

Abbildung 1.1 UL

HINWEIS

Frequenzumrichter der Bauform T7 (525-690 V) sind nicht nach UL-Anforderungen zertifiziert.

Der Frequenzumrichter erfüllt die Anforderungen der UL508C bezüglich des thermischen Gedächtnisses. Weitere Informationen können Sie dem Abschnitt Thermischer Motorschutz im Projektierungshandbuch entnehmen.

Konformität mit Richtlinien in der

1.6.3 Schifffahrt

Für eine Übereinstimmung mit dem Europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf Binnenwasserstraßen (ADN) siehe Kapitel 9.8.3 ADN-konforme Installation .

1.7

Entsorgungshinweise

Sie dürfen elektrische Geräte und Geräte mit elektrischen Komponenten nicht zusammen mit normalem Hausmüll entsorgen. Sammeln Sie diese separat gemäß den lokalen Bestimmungen und den aktuell gültigen Gesetzen und führen Sie sie dem Recycling zu.

Tabelle 1.3 Entsorgungshinweise

1.8

Sicherheit

Frequenzumrichter enthalten Hochspannungskomponenten und können bei unsachgemäßer Handhabung tödliche Verletzungen verursachen. Die Geräte sollten nur von ausgebildeten Technikern installiert und betrieben werden. Reparaturarbeiten dürfen erst begonnen werden, wenn der Frequenzumrichter vom Netz getrennt und der festgelegte Zeitraum für die Entladung gespeicherter elektrischer Energie verstrichen ist.

Weitere Informationen entnehmen Sie dem Produk- thandbuch, das dem Gerät bei Lieferung beiliegt und online verfügbar ist unter:

Entladungszeit und

•

detaillierte Sicherheitshinweise und Warnungen.

•

Einführung Projektierungshandbuch

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

Sicherheit Projektierungshandbuch

2 Sicherheit

2.1 Sicherheitssymbole

Folgende Symbole kommen in diesem Dokument zum Einsatz:

WARNUNG

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

UNERWARTETER ANLAUF

Wenn der Frequenzumrichter an das Versorgungsnetz angeschlossen ist, kann der Motor jederzeit anlaufen, wodurch die Gefahr von schweren oder tödlichen Verletzungen sowie von Geräte- oder Sachschäden besteht. Der Motor kann über einen externen Schalter, einen seriellen Bus-Befehl, ein Eingangssollwertsignal vom LCP oder nach einem quittierten Fehlerzustand anlaufen.

VORSICHT

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

HINWEIS

Kennzeichnet wichtige Informationen, einschließlich Situationen, die zu Geräte- oder sonstigen Sachschäden führen können.

2 2

WARNUNG

1. Ist ein unerwarteter Anlauf des Motors gemäß den Bestimmungen zur Personensicherheit unzulässig, trennen Sie den Frequenzumrichter vom Netz.

2. Drücken Sie vor der Programmierung von Parametern die Taste [Off] am LCP.

3. Frequenzumrichter, Motor und alle angetriebenen Geräte müssen bei Anschluss des Frequenzumrichters an das Versorgungsnetz betriebsbereit sein.

2.2 Qualifiziertes Personal

Der einwandfreie und sichere Betrieb des Frequenzumrichters setzt voraus, dass Transport, Lagerung, Montage, Bedienung sowie Instandhaltung sachgemäß und zuverlässig erfolgen. Nur qualifiziertes Fachpersonal darf diese Geräte installieren oder bedienen.

Als qualifiziertes Personal werden geschulte Mitarbeiter bezeichnet, die autorisiert sind, Geräte, Systeme und Schaltkreise gemäß geltenden Gesetzen und Bestimmungen zu installieren, instand zu halten und zu warten. Ferner muss das Personal mit den Anweisungen und Sicherheitsmaßnahmen in diesem Dokument vertraut sein.

2.3

Sicherheitsmaßnahmen

WARNUNG

HOCHSPANNUNG!

Bei Anschluss an die Netzspannung führen Frequenzumrichter Hochspannung. Erfolgen Installation, Inbetriebnahme und Wartung nicht durch qualifiziertes Personal, kann dies Tod oder schwere Verletzungen zur Folge haben.

Nur qualifiziertes Personal darf Installation,

•

Inbetriebnahme und Wartung vornehmen.

WARNUNG

ENTLADUNGSZEIT

Der Frequenzumrichter enthält Zwischenkreiskondensatoren, die auch bei abgeschaltetem Frequenzumrichter geladen sein können. Das Nichteinhalten der vorgesehenen Entladungszeit nach dem Trennen der Stromversorgung vor Wartungs- oder Reparaturarbeiten kann zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen!

1. Stoppen Sie den Motor.

2. Trennen Sie die Netzversorgung, die Permanentmagnet-Motoren und die externen DC-Zwischenkreisversorgungen, einschließlich externer Batterie, USV- und DC-Zwischenkreisverbindungen zu anderen Frequenzumrichtern.

3. Führen Sie Wartungs- oder Reparaturarbeiten erst nach vollständiger Entladung der Kondensatoren durch. Die entsprechende Wartezeit finden Sie in Tabelle 2.1.

Sicherheit

Projektierungshandbuch

Spannung [V]

200-240 0,25-3,7 kW 5,5-37 kW 380-500 0,25-7,5 kW 11-75 kW 525-600 0,75-7,5 kW 11-75 kW 525-690 1,5-7,5 kW 11-75 kW Auch wenn die Warn-LED nicht leuchten, kann Hochspannung vorliegen.

Tabelle 2.1 Entladungszeit

Mindestwartezeit (Minuten)

4 7 15

VORSICHT

POTENZIELLE GEFAHR IM FALLE EINES INTERNEN FEHLERS Es besteht Verletzungsgefahr, wenn der Frequenzumrichter nicht ordnungsgemäß geschlossen wird.

Vor dem Einschalten des Stroms müssen Sie

•

sicherstellen, dass alle Sicherheitsabdeckungen eingesetzt und sicher befestigt sind.

WARNUNG

GEFAHR VON ABLEITSTROM

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

Stellen Sie die korrekte Erdung der Geräte

•

durch einen zertifizierten Elektroinstallateur sicher.

WARNUNG

GEFAHR DURCH ANLAGENKOMPONENTEN!

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

Stellen Sie sicher, dass Installations-,

•

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

Alle Elektroarbeiten müssen den VDE-

•

Vorschriften und anderen lokal geltenden Elektroinstallationsvorschriften entsprechen.

Befolgen Sie die Verfahren in diesem Handbuch.

•

VORSICHT

WINDMÜHLEN-EFFEKT

Bei einem unerwarteten Drehen von PermanentmagnetMotoren besteht die Gefahr von Personen- und Sachschäden.

Stellen Sie sicher, dass die Permanentmagnet-

•

Motoren blockiert sind, so dass sie unter keinen Umständen drehen können.

Grundlegende Betriebsprinzi...

Projektierungshandbuch

3 Grundlegende Betriebsprinzipien

3.1 Allgemeines

Dieses Kapitel enthält eine Übersicht über die primären Baugruppen und Schaltkreise des Frequenzumrichters. Es dient zur Beschreibung der internen elektrischen und Signalverarbeitungsfunktionen. Eine Beschreibung der internen Regelungsstruktur ist ebenfalls enthalten.

Darüber hinaus enthält es Beschreibungen der verfügbaren automatisierten und optionalen Frequenzumrichterfunktionen zur Auslegung robuster Betriebssysteme mit einer hohen Leistung bei Steuerungs- und Statusprotokollierung.

3.2 Beschreibung des Betriebs

Der Frequenzumrichter liefert zur Regelung der Motordrehzahl eine geregelte Menge von Netzstrom an einen dreiphasigen Standard-Induktionsmotor. Der Frequenzumrichter liefert variable Frequenz und Spannung an den Motor.

Der Frequenzumrichter ist in vier Hauptmodule unterteilt.

Gleichrichter

•

Zwischenkreis

•

Wechselrichter

•

Steuerung und Regelung

•

In Kapitel 3.3 Funktionsbeschreibung werden diese Module detaillierter beschrieben. Darüber hinaus wird erklärt, wie Leistungs- und Steuersignale innerhalb des Frequenzumrichters übertragen werden.

3.3 Funktionsbeschreibung

3.3.1 Gleichrichterteil

Wenn der Strom zunächst am Frequenzumrichter angelegt wird, fließt er durch die Eingangsklemmen (L1, L2 und L3) und weiter zu der Schalter- bzw. EMV-Filteroption, je nach Gerätekonfiguration.

3.3.2 Zwischenkreisabschnitt

Hinter dem Gleichrichterabschnitt gelangt die Spannung zum Zwischenkreisabschnitt. Eine Sinusfilterschaltung, bestehend aus der DC-Busdrossel und der DC-Bus-Kondensatorbatterie, glättet diese gleichgerichtete Spannung.

Die DC-Busdrossel liefert eine Reihenimpedanz zur Änderung des Stroms. Hierdurch wird der Filterungsprozess bei gleichzeitiger Reduzierung der Oberschwingungsverzerrung, die in der Eingangswechselstromwellenform in Gleichrichterkreisen in der Regel vorhanden ist, unterstützt.

Wechselrichterabschnitt

3.3.3

Sobald Startbefehl und Drehzahlsollwert vorhanden sind, leiten die IGBTs im Wechselrichterabschnitt den Schaltvorgang zur Erzeugung des Ausgangssignals ein. Die Signalform, die vom Danfoss VVC+ PWM-Verfahren an der Steuerkarte erzeugt wird, ermöglicht optimale Leistung und minimale Verluste im Motor.

3 3

Bremsoption

3.3.4

Bei Frequenzumrichtern mit der dynamischen Bremsoption ist ein Brems-IGBT zusammen mit den Klemmen 81(R-) und 82(R+) zum Anschluss eines externen Bremswiderstands vorgesehen.

Die Funktion des Brems-IGBT ist die Begrenzung der Spannung im Zwischenkreis, wenn die maximal erlaubte Spannungsgrenze überschritten wird. Dazu schaltet er den externen Widerstand in den Zwischenkreis, um die übermäßige DC-Spannung der Zwischenkreiskondensatoren zu reduzieren. Übermäßige Zwischenkreisspannung entsteht in der Regel durch eine durchziehende Last, durch die generatorische Energie in den Zwischenkreis zurückgespeist wird. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn die Last

Abbildung 3.1 Interne Steuerlogik

den Motor antreibt, wodurch die Spannung an den DCBuskreis zurückgeführt wird.

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Eine externe Anbringung des Bremswiderstand bietet die Vorteile, dass der Widerstand basierend auf Anwendungsanforderungen ausgewählt wird, die Energie aus dem Schaltschrank heraus leitet und den Umrichter vor Überhitzung schützt, falls der Bremswiderstand überlastet.

Das IGBT-Gate-Signal des Brems-IGBTs wird von der Steuerkarte generiert und über Leistungskarte und IGBTAnsteuerkarte an das Brems-IGBT übermittelt. Zusätzlich überwachen Leistungs- und Steuerkarte das Brems-IGBT und die Bremswiderstandsverbindung bzgl. Kurzschluss und Überlast.

Zwischenkreiskopplung

3.3.5

gungen erforderlich. Zur detaillierten Planung sollte vorab die Abteilung Anwendungskonstruktion von Danfoss kontaktiert werden.

Im zweiten Verfahren wird der Frequenzumrichter ausschließlich von einer DC-Quelle gespeist. Daher gestaltet sich die Konfiguration hier etwas komplizierter. Zunächst wird eine externe DC-Quelle benötigt. Zudem ist eine Vorrichtung zum Vorladen des DC-Bus bei der NetzEinschaltung erforderlich. Schließlich ist eine Spannungsquelle erforderlich, die die Lüfter im Gerät versorgt. Auch für diese Konfiguration sollte zunächst vorab die Abteilung Anwendungskonstruktion von Danfoss kontaktiert werden.

3.4 Bedienschnittstellen zur Steuerung

Geräte mit eingebauter Zwischenkreiskopplung enthalten die Klemmen (+) 89 DC und (-) 88 DC. Innerhalb des Frequenzumrichters werden diese Klemmen mit dem DCBus an der Eingangsseite der DC-Zwischenkreisdrossel und der Buskondensatoren verbunden.

Für die Verwendung der Zwischenkreiskopplungsklemmen stehen 2 Konfigurationen zur Verfügung.

Im ersten Verfahren werden die Klemmen verwendet, um die DC-Buskreise mehrerer Frequenzumrichter miteinander zu verbinden. Auf diese Weise kann ein im generatorischen Betrieb befindliches Gerät überschüssige Busspannung an ein anderes Gerät weitergeben, das den Motor antreibt. Durch diese Zwischenkreiskopplung wird der Bedarf an externen dynamischen Bremswiderständen reduziert und Energie gespart. Theoretisch ist die Anzahl der Geräte, die auf diese Weise miteinander verbunden werden können, unendlich. Jedoch müssen alle Geräte die gleiche Nennspannung aufweisen. Darüber hinaus kann es je nach Größe und Anzahl der Geräte erforderlich sein, DCZwischenkreisdrosseln und DC-Sicherungen am Zwischenkreis sowie AC-Drosseln am Netz zu installieren. Für eine solche Konfiguration sind spezifische Überle-

3.4.1 Steuerverfahren

Der Frequenzumrichter empfängt Steuersignale von mehreren Quellen.

LCP Bedieneinheit (Hand-Betrieb)

•

Programmierbare Analog-, Digital- und Analog/

•

Digital-Steuerklemmen (Betriebsart Auto) RS-485-, USB- oder serielle Kommunikations-

•

schnittstellen (Betriebsart Auto)

Bei ordnungsgemäßer Verdrahtung und Programmierung liefern die Steuerklemmen Istwert, Sollwert und weitere Eingangssignale an den Frequenzumrichter; Ausgangsstatus und Fehlerbedingungen vom Frequenzumrichter, Relais zum Betrieb der Zusatzeinrichtungen und serielle Schnittstelle. Ein Bezugspotential von 24 V steht ebenfalls zur Verfügung. Die Steuerklemmen sind für verschiedene Funktionen programmierbar, indem Sie die Parameteroptionen bis zur Bedieneinheit (LCP) an der Vorderseite des Geräts oder an externen Quellen auswählen. Die meisten Steuerkabel stellt der Kunde bereit, alternativ können Sie sie aber auch ab Werk bestellen.

130BD599.11

3-phase power

input

DC bus

Switch Mode Power Supply

Motor

Analog Output

Interface

relay1

relay2

ON=Terminated OFF=Open

Brake resistor

91 (L1) 92 (L2) 93 (L3)

88 (-) 89 (+)

50 (+10 V OUT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM A IN)

0/4-20 mA

12 (+24 V OUT)

13 (+24 V OUT)

37 (D IN)

18 (D IN)

20 (COM D IN)

10 V DC 15 mA 130/200 mA

+ - + -

(U) 96 (V) 97 (W) 98 (PE) 99

(COM A OUT) 39

(A OUT) 42

(P RS-485) 68

(N RS-485) 69

(COM RS-485) 61

0 V

S801

0/4-20 mA

RS-485

+10 V DC

0/-10 V DC -

+10 V DC

+10 V DC 0/4-20 mA

0/-10 V DC-

240 V AC, 2 A

24 V DC

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

19 (D IN)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V

0 V

(D IN/OUT)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

(D IN/OUT)

0 V

24 V

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

33 (D IN)

32 (D IN)

1 2

S201

S202

ON=0/4-20 mA OFF=0/-10 V DC +10 V DC

P 5-00

S801

(R+) 82

(R-) 81

: Chassis

240 V AC, 2 A

400 V AC, 2 A

: Ground

: Ground 1

: Ground 2

: PE

Grundlegende Betriebsprinzi...

3.5 Anschlussplan

Projektierungshandbuch

3 3

Abbildung 3.2 Anschlussplan des Grundgeräts

A=Analog, D=Digital *Klemme 37 (optional) wird für Safe Torque Off (sicher abgeschaltetes Moment) verwendet. Installationsanweisungen für das sicher abgeschaltete Moment (Safe Torque Off) finden Sie im Produkthandbuch Sicher abgeschaltetes Moment (Safe Torque

Off) für Danfoss VLT® Frequenzumrichter. Klemme 37 ist nicht Teil von FC 301 (außer Bauform A1). Relais 2 und Klemme 29 haben im FC 301 keine Funktion. **Schließen Sie die Abschirmung nicht an.

130BD529.12

L1 L2 L3

Grundlegende Betriebsprinzi...

Projektierungshandbuch

1 Übergeordnete Steuerung (SPS) 5 Kabelisolierung (abisoliert) 9 Steuerkabel (abgeschirmt) 2 Frequenzumrichter 6 Kabelverschraubung 10 3 Ausgangsschütz 7 Motor, 3-Phasen und PE-Leiter

(abgeschirmt)

4 Kabelschelle 8 Netz, 3-Phasen und verstärkter PE-Leiter

Potentialausgleich min. 16 mm Abstand zwischen Steuerkabel, Motorkabel und Netzkabel (min. 200 mm)

(nicht abgeschirmt)

Abbildung 3.3 EMV-konformer elektrischer Anschluss

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Weitere Informationen zu EMV finden Sie unter Kapitel 4.1.15 EMV-Konformität.

HINWEIS

EMV-STÖRUNGEN

Verwenden Sie für Motor- und Steuerleitungen abgeschirmte Kabel und verlegen Sie die Kabel für Netzversorgung, Motor- und Steuerleitungen getrennt. Die Nichtbeachtung dieser Vorgabe kann zu nicht vorgesehenem Verhalten oder reduzierter Leistung der Anlage führen. Ein Mindestabstand von 200 mm zwischen Leistungs- und Motorkabeln sowie Steuerleitungen ist erforderlich.

3.6 PI-Regler

3.6.1 Steuerverfahren

Ein Frequenzumrichter richtet Wechselspannung vom Netz in Gleichspannung um, aus der er anschließend eine Wechselspannung mit variabler Amplitude und Frequenz erzeugt.

Spannung/Strom und Frequenz am Motorausgang sind somit variabel, was eine stufenlose Drehzahlregelung von herkömmlichen Dreiphasen-Asynchronmotoren und Permanentmagnet-Motoren ermöglicht.

Sie können den Frequenzumrichter für die Regelung der Drehzahl oder des Drehmoments an der Motorwelle konfigurieren. Einstellung von 1-00 Regelverfahren bestimmt die Art der Regelung.

empfehlen wir, eine komplette AMA auszuführen, da die richtigen Motordaten von großer Bedeutung für optimale Leistung sind.

Regelung mit Rückführung im Fluxvektorbetrieb

•

mit Geberrückführung bietet überlegene Leistung in allen vier Quadranten und bei allen Motordrehzahlen.

VVC+-Betrieb ohne Rückführung. Die Funktion

•

wird in mechanisch robusten Anwendungen verwendet, dabei ist jedoch die Genauigkeit begrenzt. Die Drehmomentfunktion ohne Rückführung funktioniert grundsätzlich nur in einer Drehrichtung. Das Drehmoment wird anhand der internen Strommessung des Frequenzumrichters berechnet.

Drehzahl-/Drehmomentsollwert

Der Sollwert für dieses Regelverhalten kann entweder ein einzelner Sollwert oder die Summe verschiedener Sollwerte einschließlich relativ skalierter Sollwerte sein. Die Sollwertverarbeitung wird ausführlich in Kapitel 3.7 Sollwertverarbeitung erklärt.

3 3

Drehzahlregelung

Es gibt zwei Arten der Drehzahlregelung:

Drehzahlregelung ohne Istwertrückführung vom

•

Motor (ohne Geber). Drehzahlregelung mit Istwertrückführung mit PID-

•

Regelcharakteristik. Eine korrekt optimierte Drehzahlregelung mit Istwertrückführung arbeitet mit einer wesentlich höheren Genauigkeit als eine ohne Istwertrückführung.

Wählt, welcher Eingang zur Rückführung des PID-Drehzahlistwerts in 7-00 Drehgeberrückführung verwendet werden soll.

Drehmomentregelung

Die Drehmomentregelung ist Teil der Motorregelung in Anwendungen, in denen das Drehmoment an der Motorwelle die Anwendung zur Spannungsregelung regelt. Drehmomentregelung kann in 1-00 Regelverfahren gewählt werden, entweder als VVC+ [4] Drehmoment ohne Rückführung oder [2] Fluxvektor-Steuerprinzip mit Drehgeber. Die Drehmomenteinstellung erfolgt durch Festlegung eines analogen, digitalen oder busgesteuerten Sollwerts. Die maximale Drehzahlgrenze wird in 4-21 Variable Drehzahl- grenze festgelegt. Bei Betrieb mit Drehmomentregelung

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

3.6.2 FC 301 vs. FC 302 Steuerverfahren

Der FC 301 ist ein Frequenzumrichter für Anwendungen mit einfachen bis mittleren Anforderungen an Dynamik und Genauigkeit. Das Steuerverfahren basiert auf VVC+ (Voltage Vector Control). Der FC 301 kann zur Steuerung von Asynchron- sowie PM-Motoren verwendet werden. Das Strommessprinzip im FC 301 wird mit einer Summenstrommessung im DC-Zwischenkreis oder in der Motorphase

realisiert. Der Erdschlussschutz auf Motorseite wird durch eine Schutzbeschaltung an den IGBT gewährleistet. Das Kurzschlussschutzverhalten beim FC 301 hängt von der Strommessung im positiven DC-Zwischenkreis und dem Entsättigungsschutz mit Rückführung von den 3 unteren IGBT und der Bremse ab.

Abbildung 3.4 Steuerverfahren FC 301

Der FC 302 ist ein Hochleistungsfrequenzumrichter mit Servoeigenschaften für anspruchsvolle Anwendungen. Er verfügt über verschiedene Arten von Motorsteuerprinzipien, wie U/f-Sondermotor-Modus, VVC+ oder Fluxvektor-Motorregelung. Der FC 302 ist in der Lage, permanent erregte Synchronmotoren (bürstenlose Servomotoren) sowie normale KäfigläuferAsynchronmotoren zu steuern. Der Kurzschlussschutz beim FC 302 wird von Stromwandlern in allen 3 Motorphasen und einem Entsättigungsschutz mit Rückführung von der Bremse sicher realisiert.

Abbildung 3.5 Steuerverfahren FC 302

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

3.6.3

Regelungsstruktur in VVC

Abbildung 3.6 Regelungsstruktur bei VVC+-Konfigurationen mit und ohne Rückführung

Abbildung 3.6 gezeigten Konfiguration ist 1-01 Steuerprinzip auf [1] VVC+ eingestellt und 1-00 Regelverfahren auf [0] Ohne Rückführung. Der resultierende Sollwert aus dem Sollwertsystem wird in der Rampenbegrenzung und Drehzahlbegrenzung

empfangen und durch sie geführt, bevor er an die Motorregelung übergeben wird. Der Ausgang der Motorregelung ist dann zusätzlich durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.

3 3

Wenn 1-00 Regelverfahren auf [1] Mit Drehgeber eingestellt ist, wird der resultierende Sollwert von der Rampenbegrenzung und Drehzahlgrenze an einen PID-Drehzahlregler übergeben. Die Parameter für den PID-Drehzahlregler befinden sich in Parametergruppe 7-0* PID Drehzahlregler. Der resultierende Sollwert vom PID-Drehzahlregler wird beschränkt durch die Frequenzgrenze an die Motorsteuerung geschickt.

Wählen Sie [3] PID-Prozess in 1-00 Regelverfahren, um die Prozess-PID-Regelung zur Regelung mit Rückführung z. B. bei einer Druck- oder Durchflussregelung zu verwenden. Die PID-Prozess-Parameter befinden sich in Parametergruppe 7-2* PID-Prozess Istw. und 7-3* PID-Prozessregler.

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

3.6.4 Regelungsstruktur im Fluxvektor ohne Geber (nur FC 302)

Abbildung 3.7 Regelungsstruktur bei Konfigurationen mit Fluxvektor mit und ohne Geber

Siehe Aktive/Inaktive Parameter in verschiedenen Antriebssteuerungsmodi im Programmierhandbuch für eine Übersicht der verfügbaren Steuerungskonfigurationen, je nach Verwendung eines AC-Motors oder Vollpol-PM-Motors. In der gezeigten Konfiguration ist 1-01 Steuerprinzip auf [2] Fluxvektor ohne Geber eingestellt und 1-00 Regelverfahren auf [0] Ohne Rückführung. Der resultierende Sollwert aus dem Sollwertsystem wird entsprechend der angegebenen Parametereinstellungen durch die Rampen- und Drehzahlbegrenzungen geführt.

Ein errechneter Drehzahlistwert wird zur Steuerung der Ausgangsfrequenz am PID-Drehzahlregler erzeugt. Der PID-Drehzahlregler muss mit seinen Parametern P, I und D (Parametergruppe 7-0* PID-Drehzahlregler) eingestellt werden.

Wählen Sie [3] PID-Prozess in 1-00 Regelverfahren, um die Prozess-PID-Regelung zur Regelung mit Rückführung z. B. bei einer Druck- oder Durchflussregelung zu verwenden. Die Parameter für Prozess-PID-Regelung befinden sich in Parametergruppe 7-2* PID-Prozess Istw. und 7-3* PID-Prozessregler.

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

3.6.5 Regelungsstruktur bei Fluxvektor mit Geber (nur FC 302)

Abbildung 3.8 Regelungsstruktur bei Konfiguration mit Fluxvektor mit Geber (nur bei FC 302 verfügbar)

3 3

In dieser Konfiguration wird der Motorregelung ein Istwertsignal von einem direkt am Motor montierten Drehgeber zugeführt (eingestellt in 1-02 Drehgeber Anschluss).

Wählen Sie [1] Mit Drehgeber in 1-00 Regelverfahren, um den resultierenden Sollwert als Eingang für die PID-Drehzahlregelung zu benutzen. Parameter für den PID-Drehzahlregler befinden sich in Parametergruppe 7-0* PID-Drehzahlregler.

Wählen Sie [2] Drehmomentregler in 1-00 Regelverfahren, um den resultierenden Sollwert direkt als Drehmomentsollwert zu benutzen. Drehmomentregelung kann nur in der Konfiguration Fluxvektor mit Geber (1-01 Steuerprinzip) gewählt werden. Wenn dieser Modus gewählt wurde, erhält der Sollwert die Einheit Nm. Er benötigt keinen Drehmomentistwert, da das Drehmoment anhand der Strommessung des Frequenzumrichters berechnet wird.

Wählen Sie [3] PID-Prozess in 1-00 Regelverfahren, um die PID-Prozessregelung zur Regelung mit Rückführung z. B. bei einer Druck- oder Durchflussregelung zu verwenden.

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3.6.6 PID

3.6.6.1 PID-Drehzahlregelung

Die PID-Drehzahlregelung erhält ungeachtet der sich ändernden Motorlast eine konstante Motordrehzahl aufrecht.

1-00 Regelverfahren

[0] Ohne Rückführung AKTIV AKTIV AKTIV N.v. [1] Mit Drehgeber N.v. Nicht aktiv N.v. AKTIV [2] Drehmomentregler N.v. N.v. N.v. Nicht aktiv [3] PID-Prozess Nicht aktiv Nicht aktiv Nicht aktiv N.v. [4] Drehmom. o. Rück. N.v. Nicht aktiv N.v. N.v. [5] Wobbel Nicht aktiv Nicht aktiv Nicht aktiv Nicht aktiv [6] Flächenwickler Nicht aktiv Nicht aktiv Nicht aktiv N.v. [7] Erw.PID-Drehz.m.Rück. Nicht aktiv Nicht aktiv Nicht aktiv N.v. [8] Erw.PID-Drehz.o.Rück. N.v. Nicht aktiv N.v. Nicht aktiv

Tabelle 3.1 Steuerkonfigurationen mit aktiver Drehzahlregelung

„N.v.“ bedeutet, dass der Modus nicht verfügbar ist. „Nicht aktiv“ bedeutet, dass der Modus verfügbar ist, aber die Drehzahlregelung in diesem Modus nicht aktiv ist.

1-01 Steuerprinzip U/f

VVC

Fluxvektor ohne Geber Fluxvektor mit Geber

HINWEIS

Die PID-Drehzahlregelung funktioniert mit der Standard-Parametereinstellung (Werkseinstellungen), Sie sollten sie jedoch zur Optimierung der Motorsteuerung anpassen. Insbesondere das Potential der beiden Verfahren zur FluxMotorsteuerung hängt stark von der richtigen Einstellung ab.

Tabelle 3.2 fasst alle Eigenschaften zusammen, die für die Drehzahlregelung konfiguriert werden können. Siehe VLT AutomationDrive FC 301/FC 302 Programmierhandbuch für detaillierte Informationen zur Programmierung.

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Parameter Funktionsbeschreibung

7-00 Drehgeberrückführung Legt den Eingang fest, von der der PID-Drehzahlregler den Istwert erhalten soll. 7-02 Drehzahlregler PVerstärkung

7-03 Drehzahlregler I-Zeit

7-04 Drehzahlregler D-Zeit Liefert Zuwachs proportional zur Veränderungsrate des Istwerts. Die Einstellung Null deaktiviert den

7-05 Drehzahlregler D-Verstärk./ Grenze

7-06 Drehzahlregler Tiefpassfilterzeit

7-07 Drehzahlregler Getriebefaktor 7-08 Drehzahlregler Vorsteuerung Das Sollwertsignal umgeht den Drehzahlregler mit dem angegebenen Wert. Diese Funktion erhöht die

7-09 Speed PID Error Correction w/ Ramp

Je höher der Wert, desto schneller die Regelung. Ein zu hoher Wert kann jedoch zu Schwingungen führen. Eliminiert eine Abweichung von der stationären Drehzahl. Je niedriger der Wert, desto schneller die Reaktion. Ein zu niedriger Wert kann jedoch zu Schwingungen führen.

Differentiator. Kommt es in einer Anwendung zu sehr schnellen Änderungen des Soll- oder Istwertes, so kann der Differentiator rasch zum Überschwingen neigen. Er reagiert auf Änderungen der Regelabweichung. Je schneller sich die Regelabweichung ändert, desto höher fällt auch die Differentiationsverstärkung aus. Sie können die Differentiationszeit daher begrenzen, so dass sowohl eine angemessene Differentiationszeit bei langsamen Änderungen als auch eine angemessene Verstärkung bei schnellen Änderungen eingestellt werden kann. Ein Tiefpassfilter, das Schwingungen auf dem Istwertsignal dämpft und die stationäre Leistung verbessert. Bei einer zu langen Filterzeit nimmt jedoch die dynamische Leistung der PID-Drehzahlregelung ab. Einstellungen von Parameter 7-06 aus der Praxis anhand der Anzahl von Pulsen pro Umdrehung am Drehgeber (PPR):

Drehgeber-PPR 7-06 Drehzahlregler Tiefpassfilterzeit

512 10 ms 1024 5 ms 2048 2 ms 4096 1 ms Der Frequenzumrichter multipliziert den Drehzahlistwert mit diesem Verhältnis.

dynamische Leistung der Drehzahlregelschleife. Der Drehzahlfehler zwischen Rampe und aktueller Geschwindigkeit wird mit der Einstellung in diesem Parameter verglichen. Wenn der Drehzahlfehler diesen Parametereintrag übersteigt, wird er über einen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvorgang auf kontrollierte Weise korrigiert.

3 3

Tabelle 3.2 Relevante Parameter für die Drehzahlregelung

Nehmen Sie die Programmierung in der genannten Reihenfolge vor (siehe Erläuterung der Einstellungen im Program- mierhandbuch)

In Tabelle 3.3 wird davon ausgegangen, dass für alle anderen Parameter und Schalter die Werkseinstellung verwendet wird.

Funktion Parameter Einstellung

1) Stellen Sie sicher, dass der Motor einwandfrei läuft. Gehen Sie wie folgt vor: Stellen Sie die Motorparameter mit Hilfe der Daten vom Typenschild ein Führen Sie eine Automatische Motoranpassung durch 1-29 Autom.

2) Prüfen Sie, ob der Motor läuft und der Drehgeber ordnungsgemäß angeschlossen ist. Gehen Sie wie folgt vor: Drücken Sie die Taste [Hand On] am LCP. Prüfen Sie, ob der Motor läuft und in welche Richtung er sich dreht (nachfolgend „positive Richtung“ genannt). Gehen Sie zu 16-20 Rotor-Winkel. Drehen Sie den Motor langsam in die positive Richtung. Das Drehen muss so langsam erfolgen (nur wenige U/min), dass Sie feststellen können, ob der Wert in 16-20 Rotor-Winkel zu- oder abnimmt. Wenn 16-20 Rotor-Winkel abnimmt, ändern Sie die Drehgeberrichtung in 5-71 Kl. 32/33 Drehgeber Richtung.

1-2* Siehe Motor-Typenschild

[1] Aktivieren Sie die komplette AMA

Motoranpassung

Stellen Sie einen positiven Sollwert ein.

16-20 Rotor-Winkel N.v. (Anzeigeparameter) Anmerkung: Ein ansteigender

Wert läuft bei 65535 über und startet erneut bei 0.

5-71 Kl. 32/33 Drehgeber Richtung

[1] Linkslauf (wenn 16-20 Rotor-Winkel ansteigt)

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Funktion Parameter Einstellung

3) Stellen Sie sicher, dass die Grenzwerte des Frequenzumrichters auf sichere Werte eingestellt sind Stellen Sie zulässige Grenzwerte für die Sollwerte ein. 3-02 Minimaler

Sollwert 3-03 Maximaler Sollwert

Stellen Sie sicher, dass die Rampeneinstellungen innerhalb des Leistungsbereichs des Frequenzumrichters liegen und zulässigen Spezifikationen für den Anwendungsbetrieb entsprechen. Stellen Sie zulässige Grenzwerte für die Motordrehzahl und -frequenz ein.

4) Konfigurieren Sie die Drehzahlregelung und wählen Sie das Verfahren für die Motorsteuerung. Aktivierung der Drehzahlregelung Auswahl des Steuerprinzips 1-01 Steuerprinzip [3] Fluxvektor mit Geber

5) Konfigurieren und skalieren Sie den Sollwert für den Drehzahlregler Stellen Sie Analogeingang 53 als variablen Sollwert ein 3-15 Variabler

Skalieren Sie den Analogeingang 53 0 UPM (0 V) auf 1500 UPM (10 V)

6) Konfigurieren Sie das Signal des 24V/HTL-Drehgebers als Istwert für die Motorsteuerung und die Drehzahlregelung Stellen Sie Digitaleingang 32 und 33 als HTL-Drehgebereingänge ein

Wählen Sie Klemme 32/33 als Motor-Istwert 1-02 Drehgeber

Wählen Sie Klemme 32/33 als Drehgeberrückführung 7-00 Drehgeber-

7) Stellen Sie die Parameter für die PID-Drehzahlregelung ein Verwenden Sie ggf. die Einstellungsanweisungen oder stellen Sie manuell ein

8) Speichern Sie abschließend Speichern Sie die Parametereinstellung im LCP 0-50 LCP-Kopie [1] Speichern in LCP

3-41 Rampenzeit Auf 1 3-42 Rampenzeit Ab 1 4-11 Min. Drehzahl [UPM] 4-13 Max. Drehzahl [UPM] 4-19 Max. Ausgangsfrequenz

1-00 Regelverfahren

Sollwert 1 6-1* Nicht notwendig (Werkseinstellung)

5-14 Klemme 32 Digitaleingang 5-15 Klemme 33 Digitaleingang

Anschluss

rückführung

7-0* Siehe Anweisungen

0 U/min (Werkseinstellung) 1500 U/min (Werkseinstellung)

Werkseinstellung Werkseinstellung

0 U/min (Werkseinstellung) 1500 U/min (Werkseinstellung) 60 Hz (Werkseinstellung 132 Hz)

[1] Mit Drehgeber

Nicht notwendig (Werkseinstellung)

[0] Ohne Funktion (Werkseinstellung)

Nicht notwendig (Werkseinstellung)

Tabelle 3.3 Programmierreihenfolge

3.6.6.2

Optimieren des PID-Drehzahlreglers

HINWEIS

1-20 Motornennleistung [kW] ist die Motorleistung in [kW]

Die folgenden Einstellungsanweisungen sind empfehlenswert, wenn in Anwendungen mit überwiegend träger

(d. h. für die Berechnung „4“ kW anstatt „4000“ W verwenden).

Last (mit geringer Reibung) eines der Flux-Vektorregelverfahren angewendet wird.

Der Wert von 30-83 Drehzahlregler P-Verstärkung hängt von der Gesamtträgheit von Motor und Last ab. Die ausgewählte Bandbreite kann anhand der folgenden Formel berechnet werden:

. 1 − 20 x 9550

Par.

. 1 − 25

Bandbreite rad/s

Par

. 7 − 02 =

Gesamt- Trägheit kgm

Par

Ein praktischer Wert für die Bandbreite ist 20 rad/s. Prüfen Sie das Ergebnis der Berechnung von 7-02 Drehzahlregler P- Verstärkung mit der folgenden Formel (nicht erforderlich bei einem hochauflösenden Istwert wie z. B. einem SinCosIstwert):

Par

. 7 − 02

Max. Drehmoment Rippel

MAX

0. 01 x 4 x

Drehgeber- Auflösung x Par

2 x π

. 7 − 06

Ein empfohlener Ausgangswert für 7-06 Drehzahlregler Tiefpassfilterzeit ist 5 ms (eine niedrigere Drehgeberauf-

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

lösung erfordert einen höheren Filterwert). Normalerweise ist ein max. Drehmomentrippel von 3 % zulässig. Für Inkrementalgeber finden Sie die Drehgeberauflösung in 5-70 Kl. 32/33 Drehgeber Aufl. [Pulse/U] (24V HTL bei Standard-Frequenzumrichter) oder 17-11 Inkremental Auflösung [Pulse/U] (5 V TTL für Drehgeber-Option MCB

102). Generell wird die passende Obergrenze von 7-02 Drehzahl-

regler P-Verstärkung anhand der Drehgeberauflösung und der Istwert-Filterzeit ermittelt. Andere Faktoren in der Anwendung können den 7-02 Drehzahlregler P-Verstärkung jedoch auf einen niedrigeren Wert begrenzen.

Zum Minimieren der Übersteuerung können Sie 7-03 Drehzahlregler I-Zeit (je nach Anwendung) auf ca. 2,5 Sek. einstellen.

Stellen Sie 7-04 Drehzahlregler D-Zeit auf 0 ein, bis alle anderen Einstellungen vorgenommen wurden. Sie können ggf. experimentieren und diese Einstellung in kleinen Schritten ändern.

3.6.6.3

PID-Prozessregler

Mit dem PID-Prozessregler können Sie Anwendungsparameter steuern, die mit einem Sensor messbar sind (d. h. Druck, Temperatur, Fluss) und vom angeschlossenen Motor über eine Pumpe, einen Lüfter oder ein anderes Gerät beeinflusst werden können.

Tabelle 3.4

zeigt die Konfigurationen, bei denen die Prozessregelung möglich ist. Wenn ein Verfahren der FluxVektorsteuerung verwendet wird, ist zu beachten, dass Sie auch die Parameter für den PID-Drehzahlregler einstellen müssen. Lesen Sie Kapitel 3.6 PI-Regler, um zu sehen, wo die Drehzahlregelung aktiviert ist.

1-00 Regelverfahren

[3] PID-Prozess Nicht

Tabelle 3.4 Steuerungskonfigurationen mit Prozessregelung

1-01 Steuerprinzip U/f

aktiv

VVC

PID-Prozess Prozess

Fluxvektor ohne Geber

und Drehzahl

Fluxvektor mit Geber

Prozess und Drehzahl

HINWEIS

Die PID-Prozessregelung funktioniert mit der StandardParametereinstellung, sollte jedoch zur Optimierung der Anwendungssteuerung angepasst werden. Insbesondere das Potential der beiden Verfahren zur FluxMotorsteuerung hängt stark von der richtigen Einstellung der PID-Drehzahlregelung (vor dem Einstellen der PID-Prozessregelung) ab.

3 3

Abbildung 3.9 Diagramm für PID-Prozessregler

Tabelle 3.5 fasst alle Eigenschaften zusammen, die für die Prozessregelung konfiguriert werden können.

Parameter Funktionsbeschreibung

7-20 PID-Prozess Istwert 1 Legt den Eingang (Analog oder Puls) fest, von dem die PID-Prozessregelung den Istwert

erhalten soll.

7-22 PID-Prozess Istwert 2 Gegebenenfalls: Legt fest, ob (und von woher) die PID-Prozessregelung ein zusätzliches

Istwertsignal erhält. Wenn ein weiterer Istwertanschluss ausgewählt wurde, werden die beiden Istwertsignale vor der Verwendung im PID-Prozessregler addiert.

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Parameter Funktionsbeschreibung

7-30 Auswahl Normal-/Invers-Regelung

7-31 PID-Prozess Anti-Windup Die Anti-Windup-Funktion bewirkt, dass im Falle des Erreichens einer Frequenz- oder

7-32 PID-Prozess Reglerstart bei In einigen Anwendungen kann das Erreichen der gewünschten Drehzahl bzw. des

7-33 PID-Prozess P-Verstärkung Je höher der Wert, desto schneller die Regelung. Ein zu hoher Wert kann jedoch zu

7-34 PID-Prozess I-Zeit Eliminiert eine Abweichung von der stationären Drehzahl. Je niedriger der Wert, desto

7-35 PID-Prozess D-Zeit Liefert Zuwachs proportional zur Veränderungsrate des Istwerts. Die Einstellung Null

7-36 PID-Prozess D-Verstärkung/Grenze Kommt es in einer Anwendung zu sehr schnellen Änderungen des Soll- oder Istwertes, so

7-38 PID-Prozess Vorsteuerung In Anwendungen mit einer ausgeglichenen (und in etwa linearen) Beziehung zwischen

5-54 Pulseingang 29 Filterzeit (Pulseingang

29), 5-59 Pulseingang 33 Filterzeit (Pulseingang

33), 6-16 Klemme 53 Filterzeit (Analogeingang

53), 6-26 Klemme 54 Filterzeit (Analogeingang 54) 6-36 Klemme X30/11 Filterzeit 6-46 Klemme X30/12 Filterzeit 35-46 Term. X48/2 Filter Time Constant

Im Betriebsmodus [0] Normal reagiert die Prozessregelung mit einer Erhöhung der Motordrehzahl, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet. In der gleichen Situation, jedoch im Betriebsmodus [1] Invers, reagiert die Prozessregelung stattdessen mit einer abnehmenden Motordrehzahl.

Drehmomentgrenze der Integrator auf eine Verstärkung eingestellt wird, die der aktuellen Frequenz entspricht. So vermeiden Sie, dass bei einer Abweichung, die mit einer Drehzahländerung ohnehin nicht auszugleichen wäre, weiter integriert wird. Sie können die Funktion durch Auswahl von [0] Aus deaktivieren.

Sollwerts sehr lange dauern. Bei solchen Anwendungen kann es von Vorteil sein, eine Motorfrequenz festzulegen, auf die der Frequenzumrichter den Motor ungeregelt hochfahren soll, bevor die Prozessregelung aktiviert wird. Dies erfolgt durch Festlegen eines Werts für PID-Prozess Reglerstart in 7-32 PID-Prozess Reglerstart bei.

Schwingungen führen.

schneller die Reaktion. Ein zu niedriger Wert kann jedoch zu Schwingungen führen.

deaktiviert den Differentiator.

kann der Differentiator rasch zum Überschwingen neigen. Er reagiert auf Änderungen der Regelabweichung. Je schneller sich die Regelabweichung ändert, desto höher fällt auch die Differentiationsverstärkung aus. Sie können die D-Verstärkung daher begrenzen, um eine angemessene Differentiationszeit für langsame Änderungen einzustellen.

dem Sollwert und der dafür erforderlichen Motordrehzahl können Sie die Dynamik der Regelung gegebenenfalls mit Hilfe der Vorsteuerung steigern. Sofern beim Istwertsignal Rippelströme bzw. -spannungen auftreten, können diese mit Hilfe eines Tiefpassfilters gedämpft werden. Diese Zeitkonstante ist ein Ausdruck für eine Drehzahlgrenze der Rippel, die beim Istwertsignal auftreten. Beispiel: Ist das Tiefpassfilter auf 0,1 s eingestellt, so ist die Eckfrequenz 10 RAD/s, (Kehrwert von 0,1 s), was (10/(2 x π)) = 1,6 Hz entspricht. Dies führt dazu, dass alle Ströme/Spannungen, die um mehr als 1,6 Schwingungen pro Sekunde schwanken, herausgefiltert werden. Es wird also nur ein Istwertsignal geregelt, das mit einer Frequenz (Drehzahl) von unter 1,6 Hz schwankt. Das Tiefpassfilter verbessert die stationäre Leistung, bei einer zu langen Filterzeit nimmt jedoch die dynamische Leistung des PID-Prozessreglers ab.

Tabelle 3.5 Relevante Parameter für die Prozessregelung

3.6.6.4

Erweiterte PID-Regelung

Wenn der Frequenzumrichter während des Motorbetriebs oder im generatorischen Betrieb die aktuellen Grenzwerte

Informationen zu erweiterten PID-Regelparametern finden Sie im VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302 Programmier-

handbuch

erreicht, versucht das Gerät schnellstmöglich, die eingestellten Drehmomentgrenzen wieder zu unterschreiten, ohne die Kontrolle über den Motor zu verlieren.

3.6.7 Interner Stromgrenzenregler in Betriebsart VVC

Wenn der Motorstrom bzw. das Motordrehmoment die in

4-16 Momentengrenze motorisch, 4-17 Momentengrenze generatorisch und 4-18 Stromgrenze festgelegten Drehmo-

mentgrenzen überschreitet, wird die integrierte Stromgrenzenregler aktiviert.

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

Der Frequenzumrichter kann vor Ort manuell über das LCP oder im Fernbetrieb über Analog- und Digitaleingänge oder die serielle Bus-Schnittstelle gesteuert werden. Falls in 0-40 [Hand On]-LCP Taste, 0-41 [Off]-LCP Taste, 0-42 [Auto

130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

On]-LCP Taste und 0-43 [Reset]-LCP Taste gestattet, können Sie den Frequenzumrichter mit den LCP-Tasten [Hand On] und [Off] steuern. Sie können Alarme über die [Reset]-Taste quittieren. Nach Drücken der [Hand On]-Taste schaltet der Frequenzumrichter in den Hand-Betrieb und verwendet standardmäßig den Ortsollwert, den Sie mithilfe der Navigationstasten am LCP einstellen können.

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

Abbildung 3.11 Aktiver Sollwert

3 3

Abbildung 3.10 Bedientasten

Aktiver Sollwert und Regelverfahren

Der aktive Sollwert kann der Ortsollwert oder Fernsollwert sein.

In 3-13 Sollwertvorgabe können Sie den Ortsollwert durch Auswahl von [2] Ort permanent auswählen. Dies ist unabhängig davon, ob sich der Frequenzumrichter im Auto-Betrieb oder im Hand-Betrieb befindet. Durch Auswahl von [0] Umschalt. Hand/Auto (Werkseinstellung) hängt die Sollwertvorgabe von der aktiven Betriebsart ab (Hand-Betrieb oder Auto-Betrieb).

Abbildung 3.12 Regelverfahren

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

[Hand On] [Auto on]Tasten

Hand Umschalt. Hand/

Hand ⇒ Off

Auto Umschalt. Hand/

Auto ⇒ Off

Alle Tasten Ort Ort Alle Tasten Fern Fern

Tabelle 3.6 Bedingungen für die Aktivierung von Ort-/Fernsollwerten

3-13 Sollwertvorgabe

Auto Umschalt. Hand/ Auto

Aktiver Sollwert

Ort

Fern

Binärsollwert

Ein über die serielle Schnittstelle (RS-485 Klemme 68-69) angelegtes Sollwertsignal.

Festsollwert

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

Pulssollwert

Ein an Klemme 29 oder 33 angelegter Pulssollwert, ausgewählt durch 5-13 Klemme 29 Digitaleingang oder 5-15 Klemme 33 Digitaleingang [32] Pulseingang. Die Skalierung erfolgt in Parametergruppe 5-5* Pulseingänge.

Ref

MAX

Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 100 % des Gesamtskalenwerts (in der Regel 10 V, 20 mA)

1-00 Regelverfahren definiert, welches Regelverfahren (d. h., Drehzahl, Drehmoment oder PID-Prozess) bei Fern-Betrieb angewendet werden soll. 1-05 Hand/Ort-Betrieb Konfigu- ration definiert, welches Regelverfahren bei Hand (Ort)Betrieb angewendet werden soll. Einer von beiden ist immer aktiv, es können jedoch nicht beide gleichzeitig aktiv sein.

3.7

Sollwertverarbeitung

3.7.1 Sollwerteinstellung

Analogsollwert

Ein an Eingang 53 oder 54 angelegtes Analogsignal. Das Signal kann entweder Spannung 0-10 V (FC 301 und FC

302) oder -10 to +10 V (FC 302), Stromsignal 0-20 mA oder 4-20 mA sein.

und dem resultierenden Sollwert. Der in 3-03 Maximaler Sollwert eingestellte maximale Sollwert.

Ref

MIN

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

Ortsollwert

Der Ortsollwert ist aktiv, wenn der Frequenzumrichter mit aktiver [Hand on]-Taste betrieben wird. Den Sollwert

können Sie über die Navigationstasten [▲]/[▼] und [◄]/[►] einstellen.

Fernsollwert

Abbildung 3.13 zeigt das Sollwertsystem zur Berechnung des Fernsollwerts.

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

3 3

Abbildung 3.13 Fernsollwert

Der Fernsollwert wird bei jedem Abtastintervall berechnet und besteht anfänglich aus 2 Arten von Sollwerteingängen:

1. X (der aktuelle Sollwert): Eine Summe (siehe

3-04 Sollwertfunktion) von bis zu vier extern ausgewählten Sollwerten, bestehend aus einer beliebigen Kombination (bestimmt durch die

Einstellung von 3-15 Variabler Sollwert 1,

3-16 Variabler Sollwert 2 und 3-17 Variabler Sollwert 3) eines Festsollwerts (3-10 Festsollwert),

variabler Analogsollwerte, variabler Digitalsollwerte und verschiedener serieller Bussollwerte in einer beliebigen Einheit, in welcher der

Grundlegende Betriebsprinzi...

Frequenzumrichter gesteuert wird ([Hz], [UPM], [Nm] usw.).

2. Y (der relative Sollwert): Eine Summe eines

Festsollwerts (3-14 Relativer Festsollwert) und eines variablen Analogsollwerts (3-18 Relativ. Skalie-

Die 2 Arten von Sollwerteingängen werden in folgender Formel kombiniert: Fernsollwert = X + X * Y/100 %. Wenn der relative Sollwert nicht verwendet wird, müssen Sie 3-18 Relativ. Skalierungssollw. Ressource auf [0] Deaktiviert und 3-14 Relativer Festsollwert auf 0 % einstellen. Die Funktion Frequenzkorrektur Auf/Ab und die Funktion Sollwert speichern kann durch Digitaleingänge am Frequenzumrichter aktiviert werden. Die Funktionen und Parameter werden im Programmierhandbuch beschrieben. Die Skalierung von Analogsollwerten wird in Parametergruppen 6-1* Analogeingang 1 und 6-2* Analogeingang 2 und die Skalierung digitaler Pulssollwerte in Parametergruppe 5-5* Pulseingänge beschrieben. Sollwertgrenzen und -bereiche werden in Parametergruppe 3-0* Sollwertgrenzen eingestellt.

3.7.2

rungssollw. Ressource) in [%].

Sollwertgrenzen

Projektierungshandbuch

Abbildung 3.15 Resultierender Sollwert

Der Wert von 3-02 Minimaler Sollwert kann nicht unter 0 eingestellt werden, sofern 1-00 Regelverfahren nicht auf [3] PID-Regler eingestellt ist. In diesem Fall ergibt sich das Verhältnis zwischen dem resultierenden Sollwert (nach der Befestigung) und der Summe aller Sollwerte wie in

Abbildung 3.16 gezeigt.

3-00 Sollwertbereich, 3-02 Minimaler Sollwert und 3-03 Maximaler Sollwert definieren zusammen den

zulässigen Bereich der Summe aller Sollwerte. Die Summe aller Sollwerte wird bei Bedarf begrenzt. Die Beziehung zwischen dem resultierenden Sollwert (nach der Befestigung) und der Summe aller Sollwerte wird in Abbildung 3.14 gezeigt.

Abbildung 3.14 Beziehung zwischen resultierendem Sollwert und der Summe aller Sollwerte

Abbildung 3.16 Summe aller Sollwerte bei Einstellung von 1-00 Regelverfahren auf [3] PID-Regler

Skalierung von Festsollwerten und

3.7.3 Bussollwerten

Festsollwerte werden gemäß den folgenden Regeln skaliert:

Wenn 3-00 Sollwertbereich: [0] Min. bis Max. ist,

•

entspricht ein Sollwert von 0 % dem Wert 0 [Einheit], wobei eine beliebige Einheit (UPM, m/s, bar usw.) zulässig ist, und ein Sollwert von 100 % entspricht dem Maximum (abs. 3-03 Maximaler Sollwert), abs (3-02 Minimaler Sollwert)).

Wenn 3-00 Sollwertbereich: [1] -Max. bis +Max. ist,

•

entspricht der Sollwert 0 % dem Wert 0 [Einheit], der Sollwert -100 % entspricht dem Sollwert -

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Max. und der Sollwert 100 % entspricht dem Sollwert Max.

Bussollwerte werden gemäß den folgenden Regeln skaliert:

Wenn 3-00 Sollwertbereich: [0] Min bis Max.

•

eingestellt ist, gilt für eine maximale Auflösung des Bussollwerts folgende Busskalierung: der Sollwert 0 % entspricht dem min. Sollwert und der Sollwert 100 % entspricht dem max. Sollwert.

Wenn 3-00 Sollwertbereich: [1] -Max. bis +Max.,

•

entspricht der Sollwert -100 % dem Sollwert Max. und der Sollwert 100 % entspricht dem Sollwert Max.

Skalierung von Analog- und

3.7.4 Pulssollwerten und Istwert

Soll- und Istwerte werden auf gleiche Weise von Analogund Pulseingängen skaliert. Einziger Unterschied ist, dass Sollwerte, die über oder unter den angegebenen „Endpunkten“ liegen (P1 und P2 in Abbildung 3.17), eingegrenzt werden, während dies bei Istwerten nicht der Fall ist.

Abbildung 3.18 Skalierung des Sollwertausgangs

3.7.5

3 3

Totzone um Null

Abbildung 3.17 Skalierung von Analog- und Pulssollwerten und Istwert

In einigen Fällen sollte der Sollwert (gelegentlich auch der Istwert) eine Totzone um Null haben. (Dies stellt sicher, dass die Maschine gestoppt wird, wenn der Sollwert „nahe Null“ liegt.)

Nehmen Sie die folgenden Einstellungen vor, um die Totzone zu aktivieren und ihren Umfang zu definieren:

Der minimale oder maximale Sollwert muss Null

•

sein. Anders ausgedrückt: Entweder P1 oder P2 müssen an der X-Achse in Abbildung 3.19 angetragen sein.

Außerdem müssen sich beide Punkte im selben

•

Quadranten befinden.

Die Größe der Totzone wird von P1 oder P2 definiert, wie dies in Abbildung 3.19 gezeigt wird.

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Abbildung 3.19 Totzone

Somit ergibt sich bei einem Sollwertendpunkt von P1 = (0 V, 0 UPM) keine Totzone. Ein Sollwertendpunkt von beispielsweise P1 = (1 V, 0 UPM) führt jedoch zu einer Totzone von -1 V bis +1 V, sofern Endpunkt P2 in Quadrant 1 oder Quadrant 4 gelegt wird.

Abbildung 3.20 Reversierte Totzone

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Abbildung 3.21 zeigt die Wirkung der Min.-Max.-Begrenzungen an einem Sollwerteingang.

3 3

Abbildung 3.21 Positiver Sollwert mit Totzone, Digitaleingang zum Triggern der Reversierung

Abbildung 3.22 zeigt, wie der Sollwerteingang mit Werten, die außerhalb der Grenzen für -Max und +Max liegen, die Unterund Obergrenzen der Eingänge begrenzt, bevor der externe Sollwert addiert wird. Abbildung 3.22 zeigt auch, wie der externe Sollwert durch den Sollwertalgorithmus an -Max bis +Max begrenzt wird.

130BA188.12

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

Abbildung 3.22 Positiver Sollwert mit Totzone, Digitaleingang zum Triggern der Reversierung. Begrenzungsregeln

130BA189.12

Grundlegende Betriebsprinzi... Projektierungshandbuch

3 3

Abbildung 3.23 Bipolarer Sollwert mit Totzone. Vorzeichen bestimmt die Richtung, -Max. bis +Max

Produktfunktionen

Projektierungshandbuch

4 Produktfunktionen

Die Last treibt den Motor an (bei konstanter

4.1 Automatisierte Betriebsfunktionen

Diese Funktionen sind aktiv, sobald der Frequenzumrichter in Betrieb ist. Hierfür ist keine Programmierung oder Inbetriebnahme erforderlich. Durch ein Bewusstsein für die

Existenz dieser Funktionen kann die Systemauslegung optimiert und ggf. die Integration redundanter Komponenten oder Funktionen vermieden werden.

Der Frequenzumrichter verfügt über eine Reihe von integrierten Schutzfunktionen zum Selbstschutz und zum Schutz des angetriebenen Motors.

4.1.1 Kurzschluss-Schutz

Motor (Phase-Phase)

Der Frequenzumrichter ist durch seine Strommessung in jeder der drei Motorphasen oder im DC-Zwischenkreis gegen Kurzschlüsse geschützt. Ein Kurzschluss zwischen zwei Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im Wechselrichter. Jedoch wird der Wechselrichter abgeschaltet, sobald sein Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16 Abschaltblockierung) überschreitet.

Netzseite

Ein ordnungsgemäß arbeitender Frequenzumrichter begrenzt die Stromaufnahme vom Netz. Wir empfehlen, versorgungsseitig Sicherungen und/oder Trennschalter als Schutz für den Fall einer Bauteilstörung im Inneren des Frequenzumrichters zu verwenden (erster Fehler). Siehe Kapitel 9.3 Netzanschluss für weitere Informationen.

HINWEIS

Dies ist obligatorisch, um Übereinstimmung mit IEC 60364 für CE oder NEC 2009 für UL sicherzustellen.

Bremswiderstand

Der Frequenzumrichter ist vor Kurzschlüssen im Bremswiderstand geschützt.

Zwischenkreiskopplung

Installieren Sie zum Schutz des DC-Busses gegen Kurzschlüsse sowie des Frequenzumrichters gegen Überlast DC-Sicherungen in Reihe an den Zwischenkreiskopplungen aller angeschlossenen Geräte. Siehe Kapitel 9.6.3 Zwischen- kreiskopplung für weitere Informationen.

4.1.2

Überspannungsschutz

•

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

Während der Verzögerung („Rampe ab“), bei

•

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

Eine falsche Einstellung beim Schlupfausgleich

•

kann eine höhere DC-Zwischenkreisspannung hervorrufen.

Gegen-EMK durch PM-Motorbetrieb. Bei Freilauf

•

mit hoher Drehzahl kann die Gegen-EMK des PMMotors möglicherweise die maximale Spannungstoleranz des Frequenzumrichters überschreiten und Schäden verursachen. Der Wert von 4-19 Max. Ausgangsfrequenz wird automatisch basierend auf einer internen Berechnung anhand des Werts von 1-40 Gegen-EMK bei 1000 UPM, 1-25 Motornenndrehzahl und 1-39 Motorpolzahl berechnet.

HINWEIS

Statten Sie den Frequenzumrichter zur Vermeidung einer Überdrehzahl des Motors (z. B. aufgrund eines übermäßigen Windmühleneffekts) mit einem Bremswiderstand aus.

Sie können die Überspannung mithilfe einer Bremsfunktion (2-10 Bremsfunktion) und/oder einer Überspannungssteuerung (2-17 Überspannungssteuerung) beseitigen.

Bremsfunktionen

Schließen Sie einen Bremswiderstand ist zur Ableitung der überschüssigen Bremsenergie an. Bei angeschlossenem Bremswiderstand ist beim Bremsen ein höheres Bremsmoment verfügbar.

Die AC-Bremse ist eine Alternative für ein verbessertes Bremsen ohne Verwendung eines Bremswiderstands. Diese Funktion regelt eine Übermagnetisierung des Motors im Generatorbetrieb. Diese Funktion kann die Überspannungssteuerung verbessern. Durch eine Erhöhung der elektronischen Verluste im Motor kann die OVC-Funktion das Bremsmoment erhöhen, ohne die Überspannungsgrenze zu überschreiten.

Vom Motor erzeugte Überspannung

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

Produktfunktionen

Projektierungshandbuch

HINWEIS

Die AC-Bremse ist nicht so effektiv wie das dynamische Bremsen mit einem Widerstand.

Überspannungssteuerung (OVC)

Die Überspannungssteuerung reduziert die Gefahr einer Abschaltung des Frequenzumrichters aufgrund einer Überspannung im Zwischenkreis. Dies wird gewährleistet, indem die Rampe-Ab-Zeit automatisch verlängert wird.

HINWEIS

OVC kann für den PM-Motor mit allen Steuerungskernen, PM VVC+, Flux OL und Flux CL für PM-Motoren aktiviert werden.

HINWEIS

Aktivieren Sie die Überspannungssteuerung nicht bei Hubanwendungen.

4.1.3 Erkennung fehlender Motorphasen

Die Funktion Fehlende Motorphase (4-58 Motorphasen Überwachung) ist werkseitig aktiviert, um Beschädigungen des Motors im Falle einer fehlenden Motorphase zu verhindern. Die Werkseinstellung ist 1.000 ms, für eine schnellere Erkennung kann diese jedoch geändert werden.

Erkennung der Netzphasen-

4.1.4 Asymmetrie

Ein Betrieb bei starker Netzphasen-Asymmetrie kann die Lebensdauer des Motors reduzieren. Die Bedingungen gelten als schwer, wenn der Motor bei nahezu nomineller Last kontinuierlich betrieben wird. Bei der Werkseinstellung wird der Frequenzumrichter bei einem Netzphasenfehler (14-12 Netzphasen-Unsymmetrie) abgeschaltet.

Schalten am Ausgang

4.1.5

Das Hinzufügen eines Schalters am Ausgang, zwischen Motor und Frequenzumrichter, ist zulässig. Es können Fehlermeldungen auftreten. Aktivieren Sie die Motorfangschaltung zum Abfangen eines drehenden Motors.

4.1.6

Überlastschutz

Drehmomentgrenze

Die Drehmomentgrenze schützt den Motor unabhängig von der Drehzahl vor Überlast. Die Drehmomentgrenze wird in 4-16 Momentengrenze motorisch bzw. 4-17 Momentengrenze generatorisch eingestellt, und die Verzögerungszeit zwischen Drehmomentgrenzen-Warnung und Abschaltung wird in 14-25 Drehmom.grenze Verzöge- rungszeit definiert.

Stromgrenze

Die Stromgrenze bestimmen Sie in 4-18 Stromgrenze, die Verzögerung zwischen Stromgrenzenwarnung und Abschaltung wird in 14-24 Stromgrenze Verzögerungszeit festgelegt.

Drehzahlgrenze

Min. Drehzahlgrenze: 4-11 Min. Drehzahl [UPM] oder 4-12 Min. Frequenz [Hz] begrenzt den Betriebsdrehzahl-

bereich, beispielsweise zwischen 30 und 50/60 Hz. Max. Drehzahlgrenze: (4-13 Max. Drehzahl [UPM] oder 4-19 Max. Ausgangsfrequenz begrenzt die max. Ausgangsdrehzahl, die der Frequenzumrichter liefern kann.

ETR

Bei ETR handelt es sich um eine elektronische Funktion, die anhand interner Messungen ein Bimetallrelais simuliert. Die Kennlinie wird in Abbildung 4.1 gezeigt.

Motorspannung Grenze

Der Wechselrichter wird nach Erreichen eines bestimmten fest programmierten Spannungsniveaus abgeschaltet, um die Transistoren und die Zwischenkreiskondensatoren zu schützen.

Übertemperatur

Der Frequenzumrichter verfügt über integrierte Temperatursensoren und reagiert aufgrund von fest programmierten Grenzen sofort auf kritische Werte.

Blockierter Rotorschutz

4.1.7

Es kann zu Situationen kommen, wenn der Rotor aufgrund von übermäßiger Last oder aufgrund anderer Faktoren blockiert ist (Lager oder Anwendung führt zu einer Situation mit blockiertem Rotor). Dies führt zu einem Überhitzen der Motorwicklung (die ungehinderte Bewegung des Rotors ist für eine ordnungsgemäß Kühlung erforderlich). Der Frequenzumrichter kann den blockierten Rotor per PM Flux-Regelung ohne Rückführung und PM VVC+-Regelung (30-22 Locked Rotor Protection) erkennen.

Automatische Leistungsreduzierung

4.1.8

Der Frequenzumrichter prüft beständig, ob die folgenden Parameter ein kritisches Niveau aufweisen:

Kritisch hohe Temperatur an Steuerkarte oder

•

Kühlkörper Hohe Motorbelastung

•

Hohe DC-Zwischenkreisspannung

•

Niedrige Motordrehzahl

•

Als Reaktion auf einen kritischen Wert passt der Frequenzumrichter die Taktfrequenz an. Bei kritisch hohen internen Temperaturen und niedriger Motordrehzahl kann der Frequenzumrichter ebenfalls den PWM-Schaltmodus auf SFAVM setzen.

4 4

Produktfunktionen

Projektierungshandbuch

HINWEIS

Die automatische Leistungsreduzierung erfolgt anders, wenn 14-55 Ausgangsfilter auf [2] Sinusfilter programmiert ist.

4.1.9 Automatische Energieoptimierung

Die Automatische Energieoptimierung (AEO) gibt dem

Frequenzumrichter vor, die Motorlast kontinuierlich zu überwachen und die Ausgangsspannung für eine maximale Effizienz anzupassen. Bei geringer Last wird die Spannung reduziert, und der Motorstrom wird minimiert. Dies bietet die Vorteile einer erhöhten Effizienz, einer geringeren Erwärmung und eines ruhigeren Betriebs des Motors. Sie müssen keine V/Hz-Kurve wählen, da der Frequenzumrichter die Motorspannung automatisch anpasst.

4.1.10

Automatische Taktfrequenzmodulation

Der Frequenzumrichter erzeugt kurze elektrische Impulse zur Bildung einer AC-Sinuskurve. Die Trägerfrequenz ist die Rate dieser Impulse. Eine niedrige Trägerfrequenz (langsame Pulsrate) führt zu Störgeräuschen im Motor, weshalb vorzugsweise eine höhere Trägerfrequenz verwendet werden sollte. Eine hohe Trägerfrequenz erzeugt jedoch wiederum Wärme im Frequenzumrichter wodurch die verfügbare Strommenge zum Motor begrenzt werden kann. Durch die Verwendung von Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (Insulated Gate Bipolar Transistors, IGBT) wird ein sehr schnelles Schalten ermöglicht.

4.1.12

Der Frequenzumrichter hält Netzschwankungen wie Transienten, vorübergehenden Ausfällen, Spannungsabfällen und Stoßspannungen stand. Der Frequenzumrichter kompensiert Schwankungen in der Eingangsspannung von ±10 % der Nennspannung automatisch, um die volle Motornennspannung und den vollen Drehmoment bereitstellen zu können. Wenn Sie den automatischen Wiederanlauf ausgewählt haben, läuft der Frequenzumrichter nach einer Überspannungsabschaltung automatisch wieder an. Und bei aktivierter Motorfangschaltung synchronisiert der Frequenzumrichter vor dem Start die Motordrehung.

4.1.13

Hochfrequente Motorresonanzgeräusche können durch die Nutzung der Resonanzdämpfung unterbunden werden. Hierbei steht Ihnen die automatische oder manuelle Frequenzdämpfung zur Auswahl.

4.1.14

Die internen Kühllüfter werden durch Sensoren im Frequenzumrichter temperaturgeregelt. Der Kühllüfter läuft im Betrieb bei niedriger Last, im Energiesparmodus oder Standby häufig nicht. Dadurch wird der Geräuschpegel gesenkt, die Effizienz erhöht und die Nutzungsdauer des Lüfters verlängert.

4.1.15

Spannungsschwankungen

Resonanzdämpfung

Temperaturgeregelte Lüfter

EMV-Konformität

Die automatische Schaltfrequenzmodulation regelt diese Zustände automatisch, damit ohne Überhitzen des Frequenzumrichters die höchste Trägerfrequenz zur Verfügung steht. Durch die Lieferung einer geregelten hohen Trägerfrequenz werden die Betriebsgeräusche des Motors bei niedrigen Drehzahlen leiser, wenn eine Geräuschregelung wichtig ist, und eine volle Ausgangsleistung des Motors ist bei Bedarf möglich.

4.1.11

Automatische Leistungsreduzierung bei hoher Trägerfrequenz

Der Frequenzumrichter ist für den Dauerbetrieb bei Volllast bei Trägerfrequenzen zwischen 3,0 und 4,5 kHz ausgelegt. Durch eine Trägerfrequenz, die höher als 4,5 kHz liegt, wird eine erhöhte Wärmestrahlung im Frequenzumrichter erzeugt, sodass der Ausgangsstrom reduziert werden muss.

Der Frequenzumrichter umfasst eine automatische Funktion zur lastabhängigen Trägerfrequenzregelung. Mit dieser Funktion kann der Motor von einer der zulässigen Last entsprechend hohen Trägerfrequenz profitieren.

Elektromagnetische Störungen (EMI) oder Funkfrequenzstörungen (EMV, bei Funkfrequenzen) sind Interferenzen, die einen Stromkreis durch elektromagnetische Induktion oder Strahlung von einer externen Quelle beeinträchtigen. Der Frequenzumrichter ist so konzipiert, dass er die Anforderungen der EMV-Produktnorm für Frequenzumrichter, IEC 61800-3, sowie die Europäische Norm EN 55011, erfüllt. Damit der Frequenzumrichter die Emissionswerte der Norm EN 55011 einhält, müssen Sie das Motorkabel abschirmen und ordnungsgemäß abschließen. Weitere Informationen zur EMV-Leistung finden Sie unter Kapitel 5.2.1 EMV-Prüfer- gebnisse.

4.1.16

Galvanische Trennung der Steuerklemmen

Alle Steuerklemmen und Ausgangsrelaisklemmen sind galvanisch von der Netzversorgung getrennt. So ist der Reglerkreis vollständig vor dem Eingangsstrom geschützt. Die Ausgangsrelaisklemmen müssen separat geerdet werden. Diese Isolierung entspricht den strengen Anforderungen der PELV (Protective Extra Low Voltage)-Richtlinie.

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2.000

500

200

400 300

1.000

600

t [s]

175ZA052.11

fOUT = 0,2 x f M,N

fOUT = 2 x f M,N

fOUT = 1 x f M,N

IMN

Produktfunktionen

Projektierungshandbuch

Die Komponenten, aus denen die galvanische Trennung besteht, umfassen

Stromversorgung, einschließlich Signaltrennung

•

Gatedriver zur Ansteuerung der IGBTs, Triggert-

•

ransformatoren und Optokoppler Die Ausgangsstrom-Halleffektwandler

•

4.2 Kundenspezifische

Anwendungsfunktionen

Hierbei handelt es sich um die gängigsten Funktionen, die Sie zur Verbesserung der Systemleistung in den Frequenzumrichter einprogrammieren können. Sie erfordern einen

Die ETR-Funktion berechnet die Motortemperatur, indem es den Strom, die Frequenz und die Betriebszeit misst. Der Frequenzumrichter zeigt die thermische Belastung am Motor in Prozent an und kann bei einem programmierbaren Überlast-Sollwert eine Warnung ausgeben. Durch die programmierbaren Optionen bei einer Überlast kann der Frequenzumrichter den Motor stoppen, die Ausgangsleistung reduzieren oder den Zustand ignorieren. Sogar bei niedrigen Drehzahlen erfüllt der Frequenzumrichter die Normen der I2t Klasse 20 für elektronische Motorüberlastung.

mittels des integrierten elektronischen Thermo-

•

relais (ETR).

minimalen Programmierungs- oder Einrichtungsaufwand. Durch ein Verständnis der Verfügbarkeit dieser Funktionen kann die Systemauslegung optimiert und möglicherweise die Integration von redundanten Bauteilen oder Funktionen vermieden werden. Anweisungen zur Aktivierung dieser Funktionen finden Sie im produktspezifischen Programmierhandbuch.

Automatische Motoranpassung

4.2.1

Die automatische Motoranpassung (AMA) ist ein automatisierter Testalgorithmus zur Messung der elektrischen Motorparameter. Die AMA stellt ein genaues elektronisches Modell des Motors bereit. Mit dieser Funktion kann der Frequenzumrichter die Abstimmung mit dem Motor für optimale Leistung und Effizienz berechnen. Indem Sie das AMA-Verfahren durchführen, wird außerdem die Energieoptimierungsfunktion des Frequenzumrichters verbessert.

Abbildung 4.1 ETR-Eigenschaften

Die AMA wird bei Motorstillstand und ohne die Last vom Motor abzukoppeln durchgeführt.

Thermischer Motorschutz

4.2.2

Die X-Achse zeigt das Verhältnis zwischen Motorstrom (I

) und Motornennstrom (I

motor

motor, nom

). Die Y-Achse zeigt die Zeit in Sekunden, bevor ETR eingreift und den Frequenzumrichter abschaltet. Die Kurven zeigen das

Für die Bereitstellung des thermischen Motorschutzes gibt es drei Möglichkeiten:

Verhalten der Nenndrehzahl bei Nenndrehzahl x 2 und Nenndrehzahl x 0,2. Bei geringerer Drehzahl schaltet das ETR aufgrund einer

Über die Temperaturerfassung in folgenden

•

Bauteilen

mittels PTC- oder KTY-Sensor in den mit

einem der Analog- oder Digitaleingänge verbundenen Motorwicklungen

mittels PT100 oder PT1000 in den mit

der Sensoreingangskarte MCB 114 verbundenen Motorwicklungen und Motorlagern

mittels PTC-Thermistoreingang an der

PTC-Thermistorkarte MCB 112 (mit ATEX-

geringeren Kühlung des Motors schon bei geringerer Wärmeentwicklung ab. So wird der Motor auch in niedrigen Drehzahlbereichen vor Überhitzung geschützt. Die Funktion ETR berechnet die aktuelle Motortemperatur laufend auf Basis des aktuellen Motorstroms und der aktuellen Motordrehzahl. Die berechnete Motortemperatur kann in 16-18 Therm. Motorschutz abgelesen werden. Für Ex-e-Motoren in ATEX-Bereichen ist auch eine spezielle Ausführung des ETR verfügbar. Mit dieser Funktion können Sie eine spezifische Kurve zum Schutz des Ex-e-Motors eingeben. Im Programmierhandbuch wird der Anwender durch die Einrichtung geführt.

Zulassung)

mittels des mechanischen Thermoschalters

•

(Klixon-Schalter) an einem Digitaleingang

4 4

Produktfunktionen

Projektierungshandbuch

4.2.3 Netzausfall

Während eines Netzausfalls läuft der Frequenzumrichter weiter, bis die Spannung des Zwischenkreises unter den minimalen Stopppegel abfällt – normalerweise 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters. Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall und die aktuelle Motorbelastung bestimmen, wie lange der Frequenzumrichter im Freilauf ausläuft.

In (14-10 Netzausfall-Funktion) können Sie für den Frequenzumrichter unterschiedliche Verhaltensweisen für Netzausfälle konfigurieren, dazu gehören:

Abschaltblockierung, sobald die Leistung des DC-

•

Zwischenkreises verbraucht ist Motorfreilauf mit Motorfanschaltung, sobald die

•

Netzversorgung zurückkehrt (1-73 Motorfangschaltung)

Kinetisches Back-Up

•

Ger. Ram.-Ab

•

Motorfangschaltung

Mit dieser Funktion kann der Frequenzumrichter einen Motor, der aufgrund eines Netzausfalls unkontrolliert läuft, „fangen“. Diese Option ist vor allem für Zentrifugen und Lüfter relevant.

Kinetisches Back-Up

Mit dieser Funktion wird sichergestellt, dass der Frequenzumrichter so lange weiterläuft, wie Energie im System vorhanden ist. Bei kurzen Netzausfällen wird der Betrieb wiederhergestellt, sobald das Netz zurückkehrt, ohne dabei die Anwendung anzuhalten oder die Kontrolle zu verlieren. Sie können mehrere Varianten des kinetischen Speichers auswählen.

Das Verhalten des Frequenzumrichters bei einem Netzausfall können Sie in 14-10 Netzausfall-Funktion und 1-73 Motorfangschaltung konfigurieren.

Integrierter PID-Regler

4.2.4

Ihnen steht der integrierte, proportionale, differentiale PIDRegler zur Verfügung, sodass die Notwendigkeit zusätzlicher Steuergeräte entfällt. Der PID-Regler sorgt für eine konstante Steuerung von Systemen mit Rückführung, bei denen eine Regelung von Druck, Durchfluss, Temperatur oder einer anderen Systemanforderung aufrecht erhalten werden muss. Der Frequenzumrichter stellt eine eigenständige Steuerung der Motordrehzahl als Reaktion auf die Istwertsignale von Fernsensoren bereit.

Steuerungsmaßnahmen, indem er die beiden Signale zur Optimierung der Systemleistung vergleicht.

4.2.5 Automatischer Wiederanlauf

Sie können den Frequenzumrichter so programmieren, dass er den Motor nach einer nicht schwerwiegenden Abschaltung, wie einem vorübergehenden Leistungsverlust oder einer Schwankung, neu startet. Durch diese Funktion entfällt die Notwendigkeit eines manuellen Resets und der automatisierte Betrieb für ferngesteuerte Systeme wird verbessert. Die Anzahl der Neustartversuche und die Dauer zwischen den Versuchen kann begrenzt sein.

Motorfangschaltung

4.2.6

Die Motorfangschaltung ermöglicht dem Frequenzumrichter die Synchronisierung mit einem drehenden Motor bis zur vollen Drehzahl. Die Synchronisierung ist unabhängig von der Laufrichtung des Motors möglich. Hierdurch können Sie Abschaltungen aufgrund einer Überstromaufnahme verhindern. Mechanische Belastungen der Anlage werden minimiert, da beim Start des Frequenzumrichters keine abrupte Änderung der Motordrehzahl erfolgt.

Volles Drehmoment bei gesenkter

4.2.7

Drehzahl

Der Frequenzumrichter folgt einer variablen V/Hz-Kurve, damit das volle Motordrehmoment sogar bei gesenkten Drehzahlen vorhanden ist. Das volle Ausgangsmoment kann mit der maximalen ausgelegten Betriebsdrehzahl des Motors übereinstimmen. Dies ist bei Umrichtern mit variablem Drehmoment nicht der Fall, die bei niedriger Drehzahl ein reduziertes Motordrehmoment liefern. Auch unterscheidet sich dies von Umrichtern mit konstantem Drehmoment, die unterhalb der vollen Drehzahl übermäßige Spannung, Wärme und Motorgeräusche verursachen.

Frequenzausblendung

4.2.8

In bestimmten Anwendungen kann die Anlage Betriebsdrehzahlen aufweisen, die eine mechanische Resonanz erzeugen. Dies kann zu übermäßiger Geräuschentwicklung führen und mechanische Komponenten in der Anlage beschädigen. Der Frequenzumrichter verfügt über 4 programmierbare Ausblendfrequenzbandbreiten. Anhand dieser kann der Motor Drehzahlen überspringen, die Resonanzen in der Anlage verursachen.

Der Frequenzumrichter kann zwei Istwertsignale von zwei verschiedenen Geräten verarbeiten. Mit dieser Funktion können Sie ein System mit unterschiedlichen IstwertAnforderungen steuern. Der Frequenzumrichter ergreift

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

4.2.9 Motor-Vorheizung

Zum Vorheizen eines Motors in kalten oder feuchten Umgebungen kann ein kleiner, kontinuierlicher Gleichstrom am Motor angelegt werden, um diesen vor Kondensation und einem Kaltstart zu schützen. Diese Methode macht den Einsatz eines Heizgeräts überflüssig.

4.2.10 4 programmierbare Parametersätze

Der Frequenzumrichter verfügt über 4 voneinander unabhängig programmierbare Parametersätze. Über Externe Anwahl können Sie über Digitaleingänge oder die serielle Kommunikation zwischen mehreren unabhängig programmierten Funktionen umschalten. Es werden unabhängige Konfigurationen verwendet, zum Beispiel zur Änderung von Sollwerten, für einen Tages-/Nachtbetrieb bzw. einen Sommer-/Winterbetrieb oder zur Steuerung mehrerer Motoren. Der aktive Parametersatz wird am LCP angezeigt.

Sie können Konfigurationsdaten zwischen Frequenzumrichtern kopieren, indem Sie die Informationen vom abnehmbaren LCP herunterladen.

4.2.11

Dynamische Bremse durch:

Dynamische Bremse

Bremswiderstand

•

Ein Brems-IGBT leitet die Bremsenergie vom Motor an den angeschlossenen Bremswiderstand (2-10 Bremsfunktion = [1]) und verhindert so, dass die Überspannung einen bestimmten Grenzwert überschreitet.

AC-Bremse

•

Durch Ändern der Verlustbedingungen im Motor wird die Bremsenergie im Motor verteilt. Sie dürfen die AC-Bremsfunktion nicht in Anwendungen mit einer hohen Ein-/Ausschaltfrequenz verwenden, da dies zu einer Überhitzung des Motors führen würde (2-10 Bremsfunktion = [2]).

DC-Bremse

•

Ein übermodulierter Gleichstrom verstärkt den Wechselstrom und funktioniert als Wirbelstrombremse (2-02 DC-Bremszeit ≠ 0 s).

4.2.12 Mechanische Bremssteuerung ohne

Rückführung

Parameter zum Steuern des Betriebs eines elektromagnetischen (mechanischen) Bremse, wie sie in der Regel für Hubanwendungen benötigt wird. Zum Steuern einer mechanische Bremse ist ein Relaisausgang (Relais 01 oder Relais 02) oder ein programmierter Digitalausgang (Klemme 27 oder 29) erforderlich. In Situationen, in denen der Frequenzumrichter nicht in der Lage ist, den Motor „anzuhalten“ (z. B. aufgrund einer übermäßigen Last), muss dieser Ausgang in der Regel geschlossen sein. Wählen Sie für Anwendungen mit einer elektromagnetischen Bremse unter 5-40 Relaisfunktion,

5-30 Klemme 27 Digitalausgang oder 5-31 Klemme 29 Digitalausgang die Option [32] Mechanische Bremse aus. Bei

Auswahl von [32] Mechanische Bremse ist die mechanische Bremse beim Anlaufen geschlossen, bis der Ausgangsstrom über dem unter 2-20 Bremse öffnen bei Motorstrom ausgewählten Niveau liegt. Beim Stoppen wird die mechanische Bremse aktiviert, wenn die Drehzahl unter das unter 2-21 Bremse schliessen bei Motordrehzahl festgelegte Niveau fällt. Tritt am Frequenzumrichter ein Alarmzustand, ein Überstrom oder eine Überspannung auf, so wird die mechanische Bremse sofort geschlossen. Dies gilt auch bei der Funktion Safe Torque Off (Sicher abgeschaltetes Moment).

HINWEIS

Die Schutzmodus- und Abschaltverzögerungsfunktionen (14-25 Drehmom.grenze Verzögerungszeit und 14-26 WR- Fehler Abschaltverzögerung) können die Aktivierung der mechanischen Bremse in einem Alarmzustand möglicherweise verzögern. Bei Hubanwendungen müssen diese Funktionen daher deaktiviert werden.

4 4

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

Abbildung 4.2 Mechanische Bremse

4.2.13

Mechanische Bremssteuerung mit Rückführung/Mechanische Bremse bei Hubanwendungen

Die Regelung der mechanischen Bremse in Hub- und Vertikalförderanwendungen unterstützt die folgenden Funktionen:

2 Kanäle für den Istwert der mechanischen

•

Bremse für einen zusätzlichen Schutz gegen unerwartetes Verhalten aufgrund eines Kabelbruchs.

Überwachung der Rückführung der mechanischen

•

Bremse über den gesamten Zyklus. Hiermit kann die mechanische Bremse geschützt werden insbesondere, wenn mehrere Frequenzumrichter mit derselben Welle verbunden sind.

Keine Rampe Auf, bis die Rückführung bestätigt,

•

dass die mechanische Bremse geöffnet ist.

Verbesserte Lastregelung beim Stopp. Wenn

•

2-23 Mech. Bremse Verzögerungszeit zu kurz eingestellt ist, wird W22 aktiviert, und eine Rampe Ab des Drehmoments ist nicht zulässig.

Sie können den Übergang bei der Übertragung

•

der Last von der Bremse an den Motor konfigurieren. Zur Minimierung der Bewegung können Sie 2-28 Verstärkungsfaktor erhöhen. Ändern Sie für einen reibungslosen Übergang während des Vorgangs die Einstellung von Drehzahlregelung zu Positionsregelung.

Stellen Sie 2-28 Verstärkungsfaktor auf 0

•

ein, um die Positionssteuerung während 2-25 Bremse lüften Zeit zu aktivieren. Hierdurch aktivieren Sie die PIDParameter 2-30 Position P Start

Proportional Gain bis 2-33 Speed PID Start Lowpass Filter Time für die Positions-

steuerung.

Mech.Bremse

Relais

Drehmoment-Sollw.

Motor-drehzahl

Vormagnetis. Drehmomen-

trampenzeit P. 2-27

Drehmomentsollw. 2-26

Verstärkungsfaktor P. 2-28

Bremsfreigabezeit P. 2-25

Rampe 1 Auf P. 3-41

Rampe 1 Ab P. 3-42

Stoppverzögerung P. 2-24

Bremsverzögerung aktivieren P. 2-23

1 2 3

130BA642.12

. . . . . .

Par. 13-11 Comparator Operator

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-51 SL Controller Event

Par. 13-52 SL Controller Action

130BB671.13

Coast Start timer Set Do X low Select set-up 2 . . .

Running Warning Torque limit Digital input X 30/2 . . .

= TRUE longer than..

. . . . . .

Produktfunktionen Projektierungshandbuch

4 4

Abbildung 4.3 Lüften der Bremse für mechanische Bremssteuerung für Hubanwendungen Diese Bremsansteuerung ist nur bei FLUX mit Motor-Istwert für Asynchron- und Vollpol-PM-Motoren verfügbar.

2-26 Drehmomentsollw.

bis 2-33 Speed PID Start Lowpass

Filter Time sind nur für die mechanische Bremssteuerung

bei Hubanwendungen (FLUX mit Motor-Istwert) verfügbar. Sie können 2-30 Position P Start Proportional Gain bis

Die Bedingung für ein Ereignis kann ein bestimmter Status sein oder wenn der Ausgang einer Logikregel oder eines Vergleicher-Funktion WAHR wird. Dies führt zu einer zugehörigen Aktion, wie in Abbildung 4.4 gezeigt.

2-33 Speed PID Start Lowpass Filter Time für einen sehr sanften Übergang von der Drehzahlregelung zur Positionssteuerung während 2-25 Bremse lüften Zeit - der Zeitraum, in der die Last von der mechanischen Bremse an den Frequenzumrichter übertragen wird.

2-30 Position P Start Proportional Gain bis 2-33 Speed PID Start Lowpass Filter Time sind aktiviert, wenn 2-28 Verstärkungsfaktor auf 0 eingestellt ist. Siehe Abbildung 4.3 für

weitere Informationen.

HINWEIS

Ein Beispiel der erweiterten mechanischen Bremssteuerung für Hub- und Vertikalförderanwendungen finden Sie unter Kapitel 10 Anwendungsbeispiele.

4.2.14 Smart Logic Control (SLC)

Smart Logic Control (SLC) ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen (siehe 13-52 SL-Controller Aktion [x]), die ausgeführt werden, wenn das zugehörige benutzerdefinierte Ereignis (siehe 13-51 SL-Controller Ereignis [x]) durch den SLC als WAHR ermittelt wird.

Abbildung 4.4 SCL-Ereignis und Aktion

Par. 13-11 Comparator Operator

TRUE longer than.

. . .

Par. 13-10 Comparator Operand

Par. 13-12 Comparator Value

130BB672.10

. . . . . .

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-41 Logic Rule Operator 1

Par. 13-40 Logic Rule Boolean 1

Par. 13-42 Logic Rule Boolean 2

Par. 13-44 Logic Rule Boolean 3

130BB673.10

130BB890.14

P1 P2 P3

Produktfunktionen

Projektierungshandbuch

Ereignisse und Aktionen sind jeweils nummeriert und paarweise verknüpft (Zustände). Wenn also Ereignis [0]

verknüpfen. Das Ergebnis (WAHR/FALSCH) kann z. B. von einem Digitalausgang verwendet werden.

erfüllt ist (d. h. WAHR ist), wird die Aktion [0] ausgeführt. Danach werden die Bedingungen von Ereignis [1] ausgewertet, und wenn WAHR, wird Aktion [1] ausgeführt usw. Es wird jeweils nur ein Ereignis ausgewertet. Ist das Ereignis FALSCH, wird während des aktuellen Abtastintervalls keine Aktion (im SLC) ausgeführt und es werden keine anderen Ereignisse ausgewertet. Dies bedeutet, dass

der SLC, wenn er startet, Ereignis [0] (und nur Ereignis [0]) in jedem Abtastintervall auswertet. Nur wenn Ereignis [0]

Abbildung 4.7 Logikregeln

als WAHR bewertet wird, führt der SLC Aktion [0] aus und beginnt, Ereignis [1] auszuwerten. Sie können 1 bis 20 Ereignisse und Aktionen programmieren. Wenn das letzte Ereignis/die letzte Aktion durchgeführt wurde, startet die Sequenz ausgehend von Ereignis [0]/ Aktion [0] erneut. Abbildung 4.5 zeigt ein Beispiel mit 4 Ereignissen/Aktionen:

4.2.15 Safe Torque Off

Informationen zur Funktion „Sicher abgeschaltetes Moment“ (Safe Torque Off, STO) finden Sie im Produk-

thandbuch VLT® Frequenzumrichter – Sicher abgeschaltetes Moment.

4.3

Danfoss VLT® FlexConcept

Danfoss VLT® FlexConcept® ist eine flexible, energie- und kosteneffiziente Frequenzumrichterlösung, die hauptsächlich für Förderbänder entwickelt wurde. Das

Konzept umfasst den VLT® OneGearDrive®, angetrieben vom VLT® AutomationDrive FC 302 oder VLT® Dezentralen

Antrieb FCD 302.

OneGearDrive ist im Wesentlichen ein PermanentmagnetMotor mit Kegelradgetriebe. Das Kegelradgetriebe ist mit verschiedenen Getriebeübersetzungen erhältlich.

Abbildung 4.5 Ausführungsreihenfolge bei einer Programmierung von 4 Ereignissen/Aktionen

Vergleicher

Vergleicher dienen zum Vergleichen von stetigen Variablen (z. B. Ausgangsfrequenz, Ausgangsstrom, Analogeingang usw.) mit voreingestellten Festwerten.

Abbildung 4.8 OneGearDrive

Der OneGearDrive kann je nach den Anforderungen der jeweiligen Anwendung von einem VLT® AutomationDrive FC 302 und VLT® Dezentralen Antrieb FCD 302 in den

Abbildung 4.6 Vergleicher

Logikregeln

Parameter zur freien Definition von binären Verknüpfungen (bool´sch). Es ist möglich, 3 bool'sche Zustände in einer Logikregel über UND, ODER, NICHT miteinander zu

folgenden Leistungsgrößen angetrieben werden:

0,75 kW

•

1,1 kW

•

1,5 kW

•

2,2 kW

•

3,0 kW

•

Produktfunktionen

Wenn Sie [1] PM (Oberfl. mon.) in für FC 302 oder FCD 302 ausgewählt haben, können Sie den OneGearDrive in 1-11 Motorhersteller auswählen, und die empfohlenen Parameter werden automatisch festgelegt.

Projektierungshandbuch

Weitere Informationen finden Sie im VLT FC 301/FC 302 Programmierhandbuch, in der VLT

OneGearDrive Auswahlanleitung und www.danfoss.com/ BusinessAreas/DrivesSolutions/VLTFlexConcept/

AutomationDrive

4 4

Systemintegration

5 Systemintegration

5.1 Betriebsbedingungen

Projektierungshandbuch

5.1.3

Temperatur und Kühlung

5.1.1 Luftfeuchtigkeit

Obwohl der Frequenzumrichter bei hoher Feuchtigkeit (bis 95 % relativer Feuchte) ordnungsgemäß betrieben werden kann, müssen Sie Kondensation möglichst vermeiden. Insbesondere besteht die Gefahr von Kondensation, wenn

der Frequenzumrichter kälter als feuchte Umgebungsluft ist. Luftfeuchtigkeit kann auch an den elektronischen Komponenten kondensieren und Kurzschlüsse verursachen. Kondensation tritt an stromlosen Geräten auf. Wenn aufgrund der Umgebungsbedingungen Kondensation möglich ist, wird die Installation einer Schaltschrankheizung empfohlen. Vermeiden Sie eine Installation in Bereichen, in denen Frost auftritt.

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

Temperatur

5.1.2

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

Obwohl Umrichter bei Temperaturen bis -10 °C

•

betrieben werden können, ist ein ordnungsgemäßer Betrieb bei Nennlast erst bei Temperaturen ab 0 ° oder höher garantiert.

Überschreiten Sie nicht die Temperatur-Höchst-

•

grenze. Die Lebensdauer der elektronischen

•

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

Auch Geräte der Schutzarten IP54, IP55 oder IP66

•

müssen den festgelegten Umgebungstemperaturbereichen entsprechen.

Eine zusätzliche Klimatisierung des Schaltschranks

•

oder des Installationsorts ist ggf. notwendig.

Die Frequenzumrichter verfügen über integrierte Lüfter für eine optimale Kühlung. Der Hauptlüfter führt den Luftstrom an den Kühlrippen des Kühlkörpers entlang und gewährleistet so eine Kühlung der Innenluft. Bei einigen Leistungsgrößen befindet sich ein kleiner Sekundärlüfter in der Nähe der Steuerkarte, damit die Innenluft zur Vermeidung lokaler Überhitzung zirkuliert wird. Der Hauptlüfter wird durch die Innentemperatur des Frequenzumrichters geregelt, und die Drehzahl erhöht sich zusammen mit der Temperatur schrittweise, wodurch die Geräusche und der Energieverbrauch bei geringem Bedarf reduziert werden können. Zudem wird hierdurch bei Bedarf eine maximale Kühlung gewährleistet. Sie können die Lüftersteuerung über 14-52 Lüftersteuerung an jede beliebige Anwendung anpassen, auch zum Schutz vor negativen Effekten der Kühlung bei sehr kaltem Klima. Bei einer Übertemperatur im Frequenzumrichter werden Schaltfrequenz und Schaltmuster reduziert, siehe Kapitel 5.1.4 Manuelle Leistungsreduzierung für weitere Informationen.

Für alle Frequenzumrichter sind Ober- und Untergrenzen für die Umgebungstemperatur festgelegt. Durch die Vermeidung extremer Umgebungstemperaturen kann die Lebensdauer der Geräte verlängert und die GesamtSystemzuverlässigkeit maximiert werden. Befolgen Sie die Empfehlungen für die maximale Leistung und die Langlebigkeit der Geräte.

Frequenzumrichter können zwar bei

•

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

Überschreiten Sie nicht die Temperatur-Höchst-

•

grenze. Überschreiten Sie nicht die maximale Tages-

•

Durchschnittstemperatur. (Die Tages-Durchschnittstemperatur ist die max. Umgebungstemperatur minus 5 °C. Beispiel: die max. Temperatur beträgt 50 °C, die maximale Tages-Durchschnittstemperatur beträgt 45 °C).

Beachten Sie die erforderlichen Mindestabstände

•

ober- und unterhalb des Geräts (Kapitel 8.2.1.1 Abstand).

Grundsätzlich gilt, dass sich die Lebensdauer der

•

elektronischen Komponenten je 10 °C

Max.I

out

(%)

at T

AMB, MAX

D, E and F enclosures

Altitude (km)

T at 100% I

out

100%

96%

92%

0 K

-3 K

-6 K

1 km 2 km 3 km

-5 K

-8 K

-11 K

130BC015.10

AMB, MAX

Systemintegration Projektierungshandbuch

Überschreitung der Auslegungstemperatur im Betrieb um 50 % reduziert.

Selbst bei Geräten mit hohen Schutzklassen

•

müssen Sie die angegebenen Umgebungstemperaturbereiche einhalten.

Eine zusätzliche Klimatisierung des Schaltschranks

•

oder des Installationsorts ist ggf. notwendig.

5.1.4 Manuelle Leistungsreduzierung

Ziehen Sie eine Leistungsreduzierung in Betracht, wenn eine der folgenden Bedingungen vorhanden ist.

Betrieb über 1000 m (niedriger Luftdruck)

•

Betrieb mit niedriger Drehzahl

•

Lange Motorkabel

•

Kabel mit großem Querschnitt

•

Hohe Umgebungstemperatur

•

Weitere Informationen finden Sie unter

Kapitel 6.2.6 Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur.

5.1.4.1

Leistungsreduzierung beim Betrieb mit niedriger Drehzahl

5.1.4.2

Leistungsreduzierung wegen niedrigem Luftdruck

Bei niedrigerem Luftdruck nimmt die Kühlfähigkeit der Luft ab.

Unterhalb einer Höhe von 1000 m über NN ist keine Leistungsreduzierung erforderlich. Oberhalb einer Höhe von 1000 m muss die Umgebungstemperatur (T der max. Ausgangsstrom (I

) entsprechend Abbildung 5.1

out

reduziert werden.

Abbildung 5.1 Höhenabhängige Ausgangsstromreduzierung bei T 2 km ziehen Sie bitte Danfoss zu PELV (Schutzkleinspannung) zurate.

bei den Baugrößen A, B und C. Bei Höhen über

AMB, MAX

AMB

) oder

5 5

Wenn ein Motor an den Frequenzumrichter angeschlossen ist, muss für eine ausreichende Motorkühlung gesorgt sein. Der Grad der Erwärmung hängt von der Last am Motor sowie von der Betriebsdrehzahl und -dauer ab.

Anwendungen mit konstantem Drehmoment (CT-Modus)

In Anwendungen mit konstantem Drehmoment kann im niedrigen Drehzahlbereich ein Problem auftreten. Bei Anwendungen mit konstantem Drehmoment kann es bei niedriger Drehzahl aufgrund einer geringeren Kühlleistung des Motorlüfters zu einer Überhitzung des Motors kommen. Soll der Motor kontinuierlich mit weniger als der Hälfte der Nenndrehzahl laufen, so müssen Sie dem Motor zusätzliche Kühlluft zuführen (oder es ist ein für diese Betriebsart geeigneter Motor zu verwenden).

Alternativ können Sie auch die relative Belastung des Motors verringern, indem Sie einen größeren Motor einsetzen. was jedoch durch die Leistungsgröße des Frequenzumrichters eingeschränkt ist.

Anwendungen mit variablem (quadratischem) Drehmoment (VT)

Bei Anwendungen mit variablem Drehmoment (z. B. Zentrifugalpumpen und Lüfter). bei denen das Drehmoment in quadratischer und die Leistung in kubischer Beziehung zur Drehzahl steht, ist keine zusätzliche Kühlung oder Leistungsreduzierung des Motors erforderlich.

Eine Alternative ist die Reduzierung der Umgebungstemperatur bei großen Höhen und damit die Sicherstellung von 100 % Ausgangsstrom bei großen Höhen. Zur Veranschaulichung, wie sich die Grafik lesen lässt, wird die Situation bei 2.000 m Höhe für die Bauform B mit T = 50° C dargestellt. Bei einer Temperatur von 45 °C (T

- 3,3 K) sind 91 % des Nennausgangsstroms verfügbar.

MAX

AMB, MAX

AMB,

Bei einer Temperatur von 41,7 °C sind 100 % des Nennausgangsstroms verfügbar.

Abbildung 5.2 Höhenabhängige Ausgangsstromreduzierung bei T

bei der Bauform D3h.

AMB, MAX

Systemintegration Projektierungshandbuch

5.1.6 Vibrationen und Erschütterungen

5.1.5 Störgeräusche

Der Frequenzumrichter wurde gemäß den Normen IEC

Störgeräusche von Frequenzumrichtern haben 3 Ursachen

68-2-6/34/35 und 36 geprüft. Im Rahmen dieser Prüfverfahren wird das Gerät im Bereich von 18 bis 1.000 Hz in 3

Zwischenkreisdrosseln

•

EMV-Filterdrossel

•

Interne Lüfter

•

Siehe Kapitel 6.2.9 Störgeräusche für Spezifikationen zu den Störgeräuschen.

Aggressive Umgebungen

5.1.7

Richtungen für eine Dauer von 2 Stunden g-Kräften von 0,7 unterzogen. Alle Danfoss Frequenzumrichter erfüllen die bei diesen Bedingungen gegebenen Anforderungen, wenn das Gerät an der Wand oder auf dem Boden montiert ist und der Schaltschrank, in dem das Gerät montiert ist, an der Wand oder mit dem Boden verschraubt ist.

5.1.7.1 Gase

Aggressive Gase wie Schwefelwasserstoff, Chlor oder Ammoniak können die elektrischen und mechanischen Komponenten des Frequenzumrichters beschädigen. Eine Kontamination der Kühlluft kann zudem zu einer allmählichen Zersetzung von Leiterbahnen auf Platinen sowie Türdichtungen führen. Aggressive Stoffe finden sich häufig in Kläranlagen oder Schwimmbecken. Ein eindeutiges Anzeichen für eine aggressive Atmosphäre ist korrodiertes Kupfer.

In aggressiven Atmosphären werden nur bestimmte Schutzarten sowie schutzbeschichtete Platinen empfohlen. Siehe Tabelle 5.1 für Werte der Schutzbeschichtung.

HINWEIS

Der Frequenzumrichter ist standardmäßig mit Schutzbeschichtungen der Klasse 3C2 ausgestattet. Auf Anfrage sind auch Beschichtungen der Klasse 3C3 erhältlich.

Klasse

Gasart Einheit

Meersalz k. A. Keine Salznebel Salznebel Schwefeloxide Schwefelwasserstoff Chlor Chlorwasserstoff Fluorwasserstoff Ammoniak Ozon Stickstoff

Tabelle 5.1 Spezifikationen der Schutzbeschichtungsklassen

Die Höchstwerte sind transiente Spitzenwerte, die maximal 30 Minuten pro Tag erreicht werden dürfen.

5.1.7.2

Staubbelastung

mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m

Häufig kann die Installation von Frequenzumrichtern in Umgebungen mit hoher Staubbelastung nicht vermieden werden. Staub beeinträchtigt wand- oder rahmenmontierte Geräte mit der Schutzart IP55 oder IP66 sowie schrankmontierte Geräte der Schutzart IP21 oder IP20. Berücksichtigen Sie die 3 nachstehend beschrieben Aspekte, wenn Sie Frequenzumrichter in solchen Umgebungen installieren.

3C1 3C2 3C3

Durchschnittswert Max. Wert Durchschnittswert Max. Wert

0,1 0,3 1,0 5,0 10

0,01 0,1 0,5 3,0 10

0,01 0,1 0,03 0,3 1,0

0,01 0,1 0,5 1,0 5,0

0,003 0,01 0,03 0,1 3,0

0,3 1,0 3,0 10 35

0,01 0,05 0,1 0,1 0,3

0,1 0,5 1,0 3,0 9,0

Reduzierte Kühlung

Staub führt zu Ablagerungen auf der Geräteoberfläche und im Inneren des Geräts auf den Leiterkarten und den elektronischen Komponenten. Diese Ablagerungen wirken wie isolierende Schichten und hindern die Wärmeableitung in die Umgebungsluft, wodurch die Kühlkapazität reduziert wird. Die Komponenten erwärmen sich. Dies führt zu einem schnelleren Verschleiß der elektronischen Komponenten und die Lebensdauer des Geräts wird reduziert. Staubablagerungen auf dem Kühlkörper an der Rückseite des Geräts reduzieren ebenfalls die Lebensdauer des Geräts.

Systemintegration

Projektierungshandbuch

Kühllüfter

Die Luftzirkulation zur Kühlung des Geräts wird durch Kühllüfter generiert, die sich in der Regel an der Rückseite des Geräts befinden. Die Lüfterrotoren verfügen über kleine Lager, in die Staub eindringen und abrasiv wirken kann. Dies führt zu Beschädigungen der Lager und zu einem Ausfall der Lüfter.

Filter

Frequenzumrichter mit hoher Leistung verfügen über Kühllüfter, die heiße Luft aus dem Geräteinneren ausstoßen. Ab einer bestimmten Größe verfügen diese Lüfter über Filtermatten. Diese Filter können in stark staubbelasteten Umgebungen schnell verstopfen. Unter diesen Bedingungen sind vorbeugende Maßnahmen erforderlich.

Regelmäßige Wartung

Unter den oben beschriebenen Bedingungen wird empfohlen, dass Sie den Frequenzumrichter im Rahmen der regelmäßigen Wartung reinigen. Beseitigen Sie jeglichen Staub vom Kühlkörper und von den Lüftern und reinigen Sie die Filtermatten.

5.1.7.3

Explosionsgefährdete Bereiche

kabelung und die Anschlussumgebung in Übereinstimmung mit der Klassifizierung e ist. Die nach dieser Klassifizierung bestehende Beschränkung in der Anschlussumgebung bezieht sich auf die zulässige Höchstspannung in diesem Bereich. Die Ausgangsspannung eines Frequenzumrichters ist in der Regel auf die Netzspannung begrenzt. Die Modulation der Ausgangsspannung kann zu einer Erzeugung von laut Klassifizierung e unzulässig hoher Spitzenspannungen führen. In der Praxis hat sich die Verwendung eines Sinusfilters am Frequenzumrichterausgang als effektive Methode zur Dämpfung der hohen Spitzenspannungen bewährt.

HINWEIS

Installieren Sie keine Frequenzumrichter in explosionsgefährdeten Bereichen. Installieren Sie den Frequenzumrichter in einem Schaltschrank außerhalb dieses Bereichs. Die Verwendung eines Sinusfilters am Frequenzumrichterausgang zur Dämpfung des dU/dtSpannungsanstiegs und der Spitzenspannungen wird ebenfalls empfohlen. Halten Sie die Motorleitungen so kurz wie möglich.

5 5

In explosionsgefährdeten Bereichen betriebene Anlagen müssen bestimmte Bedingungen erfüllen. Die EU-Richtlinie 94/9/EG beschreibt den Betrieb elektronischer Gerät in explosionsgefährdeten Bereichen.

Die Temperatur von durch Frequenzumrichter geregelte Motoren muss in explosionsgefährdeten Bereichen mithilfe eines PTC-Temperatursensors überwacht werden. Motoren der Zündschutzart d oder e sind für solche Umgebungen zugelassen.

Die Zündschutzart e sieht die Vermeidung

•

jeglicher Funkenbildung vor. Der FC 302 mit der Firmware-Version V6.3x oder höher ist mit einer „ATEX ETR Temperaturüberwachung"-Funktion zum Betrieb speziell zugelassener Ex-e-Motoren ausgestattet. In Kombination mit einer ATEXzugelassenen PTC-Überwachungsvorrichtung wie der PTC-Thermistorkarte MCB 112 ist für die Installation keine separate Zulassung einer approbierten Organisation erforderlich, d. h. es müssen keine aufeinander abgestimmten Vorrichtungen verwendet werden.

Die Zündschutzart e sieht vor, dass eine etwaige

•

Funkenbildung ausschließlich in einem geschützten Bereich stattfindet. Hier ist keine Zulassung erforderlich, jedoch eine spezielle Verdrahtung und Eindämmung.

Die Kombination d/e ist in explosionsgefährdeten

•

Bereichen am häufigsten zu finden. Der Motor ist von der Zündschutzart e, während die Motorver-

HINWEIS

VLT® AutomationDrive-Geräte mit der Option MCB 112 verfügen über eine PTB-zertifizierte Überwachungsfunktion des Motorthermistorsensors in explosionsgefährdeten Bereichen. Abgeschirmte Motorkabel sind nicht erforderlich, wenn die Frequenzumrichter mit Sinusfiltern am Ausgang betrieben werden.

5.1.8 Instandhaltung

Danfoss Frequenzumrichtermodelle bis 90 kW sind wartungsfrei. Frequenzumrichter mit hoher Leistung (mit Nennleistungen von 110 kW oder höher) verfügen über integrierte Filtermatten, die je nach Staub- und Verschmutzungsbelastung vom Betreiber regelmäßig gereinigt werden müssen. Die Wartungsintervalle für die Kühllüfter (ca. 3 Jahre) und die Kondensatoren (ca. 5 Jahre) werden für die meisten Umgebungen empfohlen.

5.1.9

Lagerung

Wie alle elektronischen Betriebsmittel müssen Frequenzumrichter an einem trockenen Ort gelagert werden. Während der Lagerung ist ein regelmäßiges Formieren (Laden der Kondensatoren) nicht erforderlich.

Es wird empfohlen, das Gerät bis zur Installation verschlossen in der Verpackung zu belassen.

175ZA062.12

Systemintegration

Projektierungshandbuch

5.2 Allgemeine EMV-Aspekte

Elektromagnetische Störungen sind leitungsgeführt im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz und als Luftstrahlung im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz zu betrachten. Feldgebundene Störungen des Frequenzumrichtersystems im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz werden durch den Wechselrichter, das Motorkabel und den Motor erzeugt. Wie in Abbildung 5.3 gezeigt, werden durch die Kapazität des Motorkabels, in Verbindung mit hohem dU/dt der Motorspannung, Ableitströme erzeugt. Die Verwendung eines abgeschirmten Motorkabels erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 5.3), da abgeschirmte Kabel eine höhere Kapazität zu Erde haben als nicht abgeschirmte Kabel. Wird der Ableitstrom nicht gefiltert, verursacht dies in der Netzzuleitung größere Störungen im Funkfrequenzbereich unterhalb von etwa 5 MHz. Der Ableitstrom (I1) kann über die Abschirmung (I3) direkt zurück zum Gerät fließen. Es verbleibt dann gemäß Abbildung 5.3 im Prinzip nur ein Ableitstrom (I4), der vom abgeschirmten Motorkabel über die Erde zurückfließen muss.

Die Abschirmung verringert zwar die abgestrahlte Störung, erhöht jedoch die Niederfrequenzstörungen am Netz. Schließen Sie den Motorkabelschirm an die Gehäuse von Frequenzumrichter und Motor an. Dies geschieht am besten durch die Verwendung von integrierten Schirmbügeln, um verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails) zu vermeiden. Die verdrillten Abschirmungsenden erhöhen die Abschirmungsimpedanz bei höheren Frequenzen, wodurch der Abschirmungseffekt reduziert und der Ableitstrom (I4) erhöht wird. Verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden mit dem Gehäuse, wenn abgeschirmte Kabel für Relais, Steuerkabel, Signalschnittstelle und Bremse verwendet werden. In einigen Situationen ist zum Vermeiden von Stromschleifen jedoch eine Unterbrechung der Abschirmung notwendig.

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

Abbildung 5.3 Situationen, in denen Ableitströme erzeugt werden

In den Fällen, in denen die Montage der Abschirmung über eine Montageplatte für den Frequenzumrichter vorgesehen ist, muss diese Montageplatte aus Metall gefertigt sein, da die Ableitströme zum Gerät zurückgeführt werden müssen. Außerdem muss durch die Montageschrauben stets ein guter elektrischer Kontakt von der Montageplatte zur Gehäusemasse des Frequenzumrichters gewährleistet sein.

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

Um das Störungsniveau des gesamten Systems (Frequenzwandler und Installation) so weit wie möglich zu reduzieren, ist es wichtig, dass Sie die Motor- und Bremskabel so kurz wie möglich halten. Steuer- und Buskabel dürfen nicht gemeinsam mit Motor- und Bremskabeln verlegt werden. Interferenzen von mehr als 50 MHz (in der Luft) werden insbesondere von der Regelelektronik erzeugt.

Systemintegration

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5.2.1 EMV-Prüfergebnisse

Die folgenden Ergebnisse wurden unter Verwendung einer Anlage mit einem Frequenzumrichter, einem abgeschirmten Steuerkabel, einem Steuerkasten mit Potentiometer, einem einzelnen Motor sowie einem geschirmten Motorkabel (Ölflex Classic 100 CY) bei Nenn-Schaltfrequenz erzielt. In Tabelle 5.2 sind die zulässigen maximalen Motorkabellängen aufgeführt.

HINWEIS

Die Bedingungen können sich bei anderen Parametersätzen wesentlich verändern.

HINWEIS

Siehe Tabelle 9.19 für parallele Motorkabel.

EMV-Filtertyp Leitungsgeführte Störaussendung Feldgebundene Störaussendung

Kabellänge [m] Normen und Anforderungen H1

FC 301 0-37 kW 200-240 V 10 50 50 Nein Ja Ja

FC 302 0-37 kW 200-240 V 50 150 150 Nein Ja Ja

H2/H5

FC 301 0-3,7 kW 200-240 V Nein Nein 5 Nein Nein Ja FC 302

0-7,5 kW 380-500 V Nein Nein 5 Nein Nein Ja

FC 301 0-1,5 kW 200-240V 2,5 25 25 Nein Ja Ja

0-1,5 kW 380-480V 2,5 25 25 Nein Ja Ja

FC 302 1,1-7,5 kW 525-690 V Nein 100 100 Nein Ja Ja

11-22 kW 525-690 V Nein 100 100 Nein Ja Ja

30-75 kW 525-690 V Nein 150 150 Nein Ja Ja

FC 302 0,75-75 kW 525-600 V Nein Nein Nein Nein Nein Nein

EN 55011/CISPR 11 Klasse B Klasse A

Gruppe 1

EN/IEC 61800-3 Kategorie C1 Kategorie C2 Kategorie C3 Kategorie C1 Kategorie C2 Kategorie C3

0-75 kW 380-480 V 10 50 50 Nein Ja Ja

0-75 kW 380-480 V 50 150 150 Nein Ja Ja

5,5-37 kW 200-240 V

11-75 kW 380-500 V 11-22 kW 525-690 V 30-75 kW 525-690 V

11-37 kW 525-690 V

Nein Nein 25 Nein Nein Ja

Nein Nein 25 Nein Nein Ja Nein Nein 25 Nein Nein Ja Nein Nein 25 Nein Nein Ja

Nein 150 150 Nein Ja Ja

Klasse A Gruppe 2

Klasse B Klasse A

Gruppe 1

Klasse A Gruppe 2

5 5

Tabelle 5.2 EMV-Prüfergebnisse (Störaussendung) Maximale Motorkabellänge

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

2) T5, 22-45 kW und T7, 22-75 kW erfüllen Klasse A, Gruppe 1 mit 25 m langem Motorkabel. Bei der Installation sind einige Beschränkungen gegeben (kontaktieren Sie Danfoss für detaillierte Informationen). Hx, H1, H2, H3, H4 oder H5 ist an Pos. 16-17 des Typencodes für EMV-Filter definiert, siehe Tabelle 7.1.

3) IP20

Systemintegration

Projektierungshandbuch

5.2.2 Emissionsanforderungen

Die EMV-Produktnorm für Frequenzumrichter definiert 4

Umgebung

Kategorien (C1, C2, C3 und C4) mit festgelegten Anforderungen für Störaussendung und Störfestigkeit. Tabelle 5.3 enthält die Definitionen der 4 Kategorien und die entsprechende Klassifizierung aus EN 55011.

Entsprechende

Kategorie Definition

C1 In der ersten Umgebung (Wohn-,

Geschäfts- und Gewerbebereich sowie Kleinbetriebe) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V.

C2 In der ersten Umgebung (Wohn-,

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

C3 In der zweiten Umgebung (Indust-

riebereich) installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung unter 1000 V.

C4 In der zweiten Umgebung (Indust-

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

Tabelle 5.3 Zusammenhang zwischen IEC 61800-3 und EN 55011

Störaussendungsklasse in EN 55011

Klasse B

Klasse A Gruppe 1

Klasse A Gruppe 2

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

Zweite Umgebung (Industriebereich)

Tabelle 5.4 Zusammenhang zwischen der Fachgrundnorm Störungsaussendung und EN 55011

5.2.3 Störfestigkeitsanforderungen

Die Störfestigkeitsanforderungen für Frequenzumrichter sind abhängig von der Installationsumgebung. In Industriebereichen sind die Anforderungen höher als in Wohn- oder Bürobereichen. Alle Danfoss-Frequenzumrichter erfüllen die Störfestigkeitsanforderungen in Industriebereichen und dementsprechend auch die niedrigeren Anforderungen in Wohn- und Bürobereichen.

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

•

Wenn die Fachgrundnorm (leitungsgeführte) Störungsaussendung zugrunde gelegt wird, müssen die

•

Frequenzumrichter die Grenzwerte in Tabelle 5.4 einhalten.

Fachgrundnorm Störungsaussendung

Fachgrundnorm EN/IEC 61000-6-4 für Industriebereiche.

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

EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3): Elektromagnetisches Einstrahlfeld, amplitudenmodulierte Simulation der Auswirkungen von Radar- und Funkgeräten sowie von mobilen Kommunikationsgeräten.

EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4): Schalttransienten: Simulation von Störungen, herbeigeführt durch Schalten mit einem Schütz, Relais oder ähnlichen Geräten.

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

EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6): HF-Gleichtakt: Simulation der Auswirkung von Funksende-

Entsprechende Störaussendungsklasse in EN 55011

Klasse A Gruppe 1

geräten, die an Verbindungskabel angeschlossen sind.

Umgebung

Erste Umgebung (Wohnung und Büro)

Fachgrundnorm Störungsaussendung

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

Entsprechende Störaussendungsklasse in EN 55011

Klasse B

Siehe Tabelle 5.5.

Systemintegration Projektierungshandbuch

Fachgrundnorm Impulskette

IEC 61000-4-4

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

Leitung

Motor 4 kV CM (Common

Bremse 4 kV CM (Common

Zwischenkreiskopplung 4 kV CM (Common

Steuerkabel 2 kV CM (Common

Standardbus 2 kV CM (Common

Relaisleitungen 2 kV CM (Common

Anwendungs- und FeldbusOptionen LCP-Kabel 2 kV CM (Common

Externe 24 V DC

Gehäuse

4 kV CM (Common

Mode)

2 kV CM (Common

Mode)

2 V CM (Common

Mode)

— —

Stoßspannungst-

ransienten

IEC 61000-4-5

2 kV/2 Ω DM

4 kV/12 Ω CM

(Common Mode)

4 kV/2 Ω

2 kV/2 Ω

0,5 kV/2 Ω DM

1 kV/12 Ω CM

(Common Mode)

ESD

IEC

61000-4-2

— — 10 Veff.

8 kV AD 6 kV CD

Abgestrahlte elektromagne-

tische Felder

IEC 61000-4-3

10 V/m —

HF-Gleichtakt-

IEC 61000-4-6

spannung

5 5

Tabelle 5.5 EMV-Immunitätstabelle

Einspritzung an Kabelschirm

Motorisolation

5.2.4

Motoren mit moderner Konstruktion, die für die Verwendung mit Frequenzumrichtern bestimmt sind, haben einen höheren Isolationsgrad, durch den sich die neue Generation der hocheffizienten IGBTs mit hohem dU/dt auszeichnet. Zur Nachrüstung in alten Motoren muss die Motorisolation überprüft oder eine Dämpfung mit einem dU/dt-Filter bzw. falls erforderlich mit einem Sinusfilter durchgeführt werden. dU/dt

Bei Motorkabellängen ≤ der in Kapitel 6.2 Allgemeine technische Daten aufgeführten maximalen Kabellänge werden die in Tabelle 5.6 aufgeführten Motorisolationsnennwerte empfohlen. Bei einem geringeren Isolationswert eines Motors wird die Verwendung eines dU/dt- oder Sinusfilters empfohlen.

Netznennspannung [V] Motorisolation [V]

UN ≤ 420 420 V < UN ≤ 500 Verstärkte ULL = 1600 500 V < UN ≤ 600 Verstärkte ULL = 1800 600 V < UN ≤ 690 Verstärkte ULL = 2000

Tabelle 5.6 Motorisolation

Standard ULL = 1300

5.2.5 Motorlagerströme

Erden Sie zur Minimierung der Lager- und Wellenströme die folgenden Komponenten mit der angetriebenen Maschine:

Frequenzumrichter

•

Motor

•

angetriebene Maschine

•

Motor

•

175HA034.10

Systemintegration

Projektierungshandbuch

Vorbeugende Standardmaßnahmen

1. Verwenden Sie ein isoliertes Lager.

2. Wenden Sie strenge Installationsverfahren an. 2a Stellen Sie sicher, dass Motor und

Lastmotor aufeinander abgestimmt sind.

2b Befolgen Sie die EMV-Installations-

richtlinie streng.

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

2c Verstärken Sie den Schutzleiter (PE),

sodass die hochfrequent wirksame Impedanz im PE niedriger als bei den Eingangsstromleitungen ist.

2d Stellen Sie eine gute hochfrequent

wirksame Verbindung zwischen dem

Abbildung 5.4 Zwischenkreisdrosseln

Motor und dem Frequenzumrichter her, zum Beispiel über ein abgeschirmtes Kabel mit einer 360°-Verbindung im Motor und im Frequenzumrichter.

2e Stellen Sie sicher, dass die Impedanz

vom Frequenzumrichter zur Gebäudeerdung niedriger als die

HINWEIS

Oberschwingungsströme können eventuell Kommunikationsgeräte stören, die an denselben Transformator angeschlossen sind, oder Resonanzen in Verbindung mit Blindstromkompensationsanlagen verursachen.

Erdungsimpedanz der Maschine ist. Dies kann bei Pumpen schwierig sein.

2f Stellen Sie eine direkte Erdverbindung

zwischen Motor und Last her.

3. Senken Sie die IGBT-Taktfrequenz.

4. Ändern Sie die Wechselrichtersignalform, 60° AVM

oder SFAVM.

5. Installieren Sie ein Wellenerdungssystem oder

verwenden Sie eine Trennkupplung.

6. Tragen Sie leitfähiges Schmierfett auf.

7. Verwenden Sie, sofern möglich, minimale

Drehzahleinstellungen.

8. Versuchen Sie sicherzustellen, dass die

Netzspannung zur Erde symmetrisch ist. Dies kann bei IT-, TT-, TN-CS-Netzen oder Systemen

eff

11-49

Tabelle 5.8 Oberschwingungsströme verglichen mit dem effektiven Eingangsstrom

Eingangsstrom

1,0 0,9 0,4 0,2

< 0,1

Um Oberschwingungsströme gering zu halten, sind Frequenzumrichter bereits serienmäßig mit Drosseln im Zwischenkreis ausgestattet. Zwischenkreisdrosseln verringern die gesamte Spannungsverzerrung THD um 40 %.

mit geerdetem Zweig schwierig sein.

Einfluss von Oberschwingungen in

9. Verwenden Sie ein dU/dt-Filter.

5.3.1 einer Energieverteilungsanlage

5.3

Netzversorgungsstörung/-rückwirkung

Ein Frequenzumrichter nimmt vom Netz einen nicht sinusförmigen Strom auf, der den Eingangsstrom I

eff

erhöht. Nicht sinusförmige Ströme können mithilfe einer Fourier-Analyse in Sinusströme verschiedener Frequenz, d. h. in verschiedene Oberschwingungsströme In mit einer Grundfrequenz von 50 Hz, zerlegt werden:

In Abbildung 5.5 ist ein Transformator auf der Primärseite mit einem Verknüpfungspunkt PCC1 an der Mittelspannungsversorgung verbunden. Der Transformator hat eine Impedanz Z

und speist eine Reihe von Verbrauchern. Der

xfr

Verknüpfungspunkt, an dem alle Verbraucher angeschaltet sind, ist PCC2. Jeder Verbraucher wird durch Kabel mit einer Impedanz Z1, Z2, Z3 angeschlossen.

Oberschwingungsströme Hz 50 250 350

Tabelle 5.7 Umgewandelter nicht sinusförmiger Strom

Non-linear

Current Voltage

System

Impedance

Disturbance to

other users

Contribution to

system losses

130BB541.10

Systemintegration

Projektierungshandbuch

Abbildung 5.6 Störende Wirkungen von Oberschwingungen

5 5

5.3.2 Normen und Anforderungen zur Oberschwingungsbegrenzung

Abbildung 5.5 Kleine Verteilanlage

Von nicht linearen Lasten aufgenommene Oberschwingungsströme führen durch den Spannungsabfall an den Impedanzen des Verteilungssystems zu einer Spannungsverzerrung. Höhere Impedanzen ergeben höhere Grade an Spannungsverzerrung.

Die Stromverzerrung steht mit der Geräteleistung und der individuellen Last in Verbindung. Spannungsverzerrung steht mit der Systemleistung in Verbindung. Die Spannungsverzerrung im PCC kann nicht ermittelt werden, wenn nur die Oberschwingungsleistung der Last bekannt ist. Um die Verzerrung im PCC vorhersagen zu können, müssen die Konfiguration des Verteilungssystems und die entsprechenden Impedanzen bekannt sein.

Ein häufig verwendeter Begriff, um die Impedanz eines Stromnetzes zu beschreiben, ist das Kurzschlussverhältnis R

, definiert als das Verhältnis zwischen Kurzschluss-

sce

Scheinleistung der Versorgung am PCC (Ssc) und der Nennscheinleistung der Last (S

sce

wobei

equ

Versorgung

und

equ

=U×

Die störende Wirkung von Oberschwingungen hat zwei Faktoren:

Oberschwingungsströme tragen zu Systemver-

•

lusten bei (in Verkabelung, Transformator) Spannungsverzerrung durch Oberschwingungen

•

führt zu Störungen anderer Lasten und erhöht Verluste in anderen Lasten

Die Anforderungen an die Oberschwingungsbegrenzungen können:

anwendungsspezifische Anforderungen

•

einzuhaltende Normen sein

•

Die anwendungsspezifischen Anforderungen beziehen sich auf eine konkrete Anlage, in der technische Gründe für die Begrenzung der Oberschwingungen vorliegen.

Beispiel

Ein 250-kVA-Transformator mit zwei angeschlossenen 110kW-Motoren reicht aus, wenn einer der Motoren direkt an das Netz geschaltet und der andere über einen Frequenzumrichter gespeist wird. Der Transformator ist jedoch unterdimensioniert, wenn beide Motoren über Frequenzumrichter gespeist werden. Durch Verwendung zusätzlicher Maßnahmen zur Oberschwingungsreduzierung in der Anlage oder Wahl von Low Harmonic Drives ermöglichen den Betrieb beider Motoren mit Frequenzumrichtern.

Es gibt verschiedene Normen, Vorschriften und Empfehlungen zur Reduzierung von Oberschwingungen. Normen

equ

unterscheiden sich je nach Land und Industrie. Die folgenden Normen sind am häufigsten anwendbar:

IEC61000-3-2

•

IEC61000-3-12

•

IEC61000-3-4

•

IEEE 519

•

G5/4

•

Genaue Angaben zu jeder Norm enthält das AHF-Projektierungshandbuch 005/010.

In Europa beträgt die maximale THvD 8 %, wenn die Anlage über das öffentliche Netz versorgt wird. Wenn die Anlage über einen eigenen Transformator verfügt, ist die

Grenze für die THvD 10 %. Der VLT® AutomationDrive kann einer THvD von 10 % standhalten.

130BC968.10

1325 4

Systemintegration Projektierungshandbuch

5.3.3 Reduzierung, Vermeidung oder Kompensation von

Diese Anforderungen sind in der Norm EN 61800-5-1 beschrieben.

Oberschwingungen

Die Bauteile, die die elektrische Trennung gemäß nachstIn Fällen, in denen zusätzliche Oberschwingungsunterdrückung gefordert ist, bietet Danfoss eine Vielzahl von Geräten zur Reduzierung, Vermeidung oder Kompensation von Netzrückwirkungen. Diese sind:

12-pulsige Frequenzumrichter

•

AHF-Filter

•

Die Wahl der richtigen Lösung hängt von verschiedenen Faktoren ab:

Ziehen Sie immer eine Reduzierung der Oberschwingungen in Betracht, wenn die Transformatorlast einen nicht linearen Anteil von 40 % oder mehr hat.

Low Harmonic Drives

•

Aktive Filter

•

Das Stromnetz (Hintergrundverzerrung, Netzun-

•

symmetrie, Resonanz und Art der Versorgung (Transformator/Generator)

Anwendung (Lastprofil, Anzahl Lasten und

•

Lastgröße) Örtliche/nationale Anforderungen/Vorschriften

•

(IEEE519, IEC, G5/4 usw.) Total Cost of Ownership (Anschaffungskosten,

•

Wirkungsgrad, Wartung usw.)

ehender Beschreibung bilden, erfüllen ebenfalls die

Anforderungen für höhere Isolierung und der

entsprechenden Tests gemäß Beschreibung in EN

61800-5-1.

Die galvanische PELV-Trennung ist an 6 Punkten

vorhanden (siehe Abbildung 5.7):

Um den PELV-Schutzgrad beizubehalten, müssen alle

steuerklemmenseitig angeschlossenen Geräte den PELV-

Anforderungen entsprechen, d. h., Thermistoren müssen

beispielsweise verstärkt/zweifach isoliert sein.

1. Stromversorgung (SMPS) einschl. Signalisolation des Zwischenkreises.

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

3. Stromwandler.

4. Bremselektronik (Optokoppler).

5. Einschaltstrombegrenzung, Funkfrequenzstörung und Temperaturmesskreise.

6. Ausgangsrelais.

7. Mechanische Bremse.

Oberschwingungsberechnung

5.3.4

Danfoss bietet Werkzeuge zur Berechnung der Oberschwingungen an, siehe Kapitel 9.6.5 PC-Software.

5.4

Galvanische Trennung (PELV)

5.4.1 PELV (Schutzkleinspannung) – Protective Extra Low Voltage

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

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

Die galvanische (sichere) Trennung wird erreicht, indem die Anforderungen für höhere Isolierung erfüllt und die entsprechenden Kriech-/Luftstrecken beachtet werden.

Abbildung 5.7 Galvanische Trennung

Eine funktionale galvanische Trennung (a und b auf der Zeichnung) ist für die optionale externe 24 V-Versorgung und für die RS485-Standardbusschnittstelle vorgesehen.

WARNUNG

Installation in großer Höhenlage: Bei Höhen über 2 km kontaktieren Sie bitte Danfoss zu PELV (Schutzkleinspannung - Protective extra low voltage) zurate.

Systemintegration

Projektierungshandbuch

WARNUNG

Das Berühren spannungsführender Teile – auch nach der Trennung vom Netz – ist lebensgefährlich. Stellen Sie ebenfalls sicher, dass andere Spannungseingänge, wie DC-Zwischenkreiskopplung, sowie der Motoranschluss für kinetischen Speicher getrennt worden sind. Lassen Sie vor dem Berühren elektrischer Bauteile mindestens die in Tabelle 2.1 angegebene Zeit verstreichen. Eine kürzere Wartezeit ist nur zulässig, wenn auf dem Typenschild für das jeweilige Gerät angegeben.

5.5 Bremsfunktionen

Abbildung 5.8 Typischer Bremszyklus

5 5

Die Bremsfunktion wird zum Bremsen der Last an der Motorwelle angewendet, entweder als dynamische oder mechanische Bremsung.

Auswahl des Bremswiderstands

5.5.1

Der Bremswiderstand gewährleistet, dass die Energie im Bremswiderstand und nicht im Frequenzumrichter absorbiert wird. Weitere Informationen finden Sie im Bremswiderstand-Projektierungshandbuch.

Ist der Betrag der kinetischen Energie, die in jedem Bremszeitraum zum Widerstand übertragen wird, unbekannt, kann die durchschnittliche Leistung auf Basis der Zykluszeit und Bremszeit berechnet werden, was als Aussetzbetrieb bezeichnet wird. Der Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb des Widerstandes gibt den Arbeitszyklus an, für den der Widerstand ausgelegt ist. Abbildung 5.8 zeigt einen typischen Bremszyklus.

HINWEIS

Der von den Motorlieferanten bei der Angabe der zulässigen Belastung häufig benutzte Betrieb S5 des Widerstands gibt den Aussetzbetrieb an.

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

Arbeitszyklus = tb/T

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

Bremsar-

200-240 V

PK25-P11K 120 Dauerlast 40% P15K-P37K 300 10% 10%

380-500 V

PK37-P75K 120 Dauerlast 40% P90K-P160 600 Dauerlast 10% P200-P800 600 40% 10%

525-600 V

PK75-P75K 120 Dauerlast 40%

525-690 V

P37K-P400 600 40% 10% P500-P560 600 P630-P1M0 600 40% 10%

Tabelle 5.9 Bremsung bei hohem Überlastmoment

1) 500 kW bei 86 % Bremsmoment/560 kW bei 76 % Bremsmoment

2) 500 kW bei 130 % Bremsmoment/560 kW bei 115 % Bremsmoment

Zykluszeit [s]

beitszyklus

bei 100 %

Drehmoment

40%

Bremsarbeits-

zyklus bei

Übermoment

(150/160 %)

10%

Danfoss bietet Bremswiderstände mit Arbeitszyklen von 5 %, 10 % und 40 % an. Bei Anwendung eines Arbeitszyklus von 10 % können die Bremswiderstände die Bremsleistung über 10 % der Zykluszeit aufnehmen. Die übrigen 90 % der Zykluszeit werden zum Abführen überschüssiger Wärme genutzt.

HINWEIS

Stellen Sie sicher, dass der Bremswiderstand für die erforderliche Bremszeit ausgelegt ist.

Die maximal zulässige Last am Bremswiderstand wird als Spitzenleistung bei einem gegebenen Arbeitszyklus im Aussetzbetrieb ausgedrückt und wird berechnet als:

ED Arbeitszyklus

T Zyklus

Systemintegration

Projektierungshandbuch

wobei tb die Bremszeit in Sekunden und der Zyklus T die gesamte Zykluszeit ist.

Der Bremswiderstand wird wie gezeigt berechnet:

500V :

600V :

690V :

464923

rec

Motor

630137

Motor

832664

Motor

1) Bei Frequenzumrichtern ≤ 7,5 kW Wellenleistung

Ω =

wobei

Spitze

= P

Spitze

Motor

x Mbr [%] x η

Motor

x η

VLT

[W]

2) Bei Frequenzumrichtern 11-75 kW Wellenleistung

HINWEIS

Der ohmsche Widerstand des gewählten Bremswiderstands darf nicht unter dem von Danfoss empfohlenen Wert liegen, da sonst der Frequenzum-

Der Bremswiderstand hängt von der Zwischenkreisspannung (UDC) ab. Die Bremsfunktion von FC 301 und FC 302 ist in 4 Netzbereiche unterteilt.

richter beschädigt wird. Bei einem Bremswiderstand mit höherem Ohmwert wird hingegen nicht mehr das maximale Bremsmoment von 160 % erzielt, und der Frequenzumrichter schaltet während der Bremsung möglicherweise mit DC-Überspannung ab.

Größe Bremse aktiv Warnung vor

Abschaltung

FC 301/FC 302

390 V 405 V 410 V 200-240 V FC 301 380-480V778 V 810 V 820 V

FC 302 380-500V810 V 840 V 850 V

FC 302 525-600V943 V 965 V 975 V

Abschaltung

HINWEIS

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

FC 302 525-690V1084 V 1109 V 1130 V

Tabelle 5.10 Grenzwerte für Bremse [UDC]

HINWEIS

Prüfen Sie, ob Ihr Bremswiderstand für eine Spitzenspannung von 410 V, 820 V, 850 V, 975 V bzw. 1130 V zugelassen ist, wenn Sie keine Danfoss Bremswiderstände verwenden.

Danfoss empfiehlt folgende Bremswiderstände R gewährleisten, dass der Frequenzumrichter mit dem maximal verfügbaren Bremsmoment (M

br(%)

bremst. Die Formel kann wie folgt geschrieben werden:

x 100

Ω =

rec

Motor

beträgt normalerweise 0,90

Motor

beträgt normalerweise 0,98

VLT

xη

VLT

x η

Motor

Bei Frequenzumrichtern mit 200 V, 480 V, 500 V und 600 V wird R

bei einem Bremsmoment von 160 % wie folgt

rec

ausgedrückt:

200V :

480V :

107780

rec

Motor

375300

Motor

428914

Motor

: Diese

rec

) von 160 %

VORSICHT

Der Bremswiderstand erwärmt sich während und nach dem Bremsen.

Berühren Sie den Bremswiderstand nicht, um

•

Verletzungen zu vermeiden. Zur Vermeidung jeglicher Brandgefahr müssen

•

Sie den Bremswiderstand in einer sicheren Umgebung platzieren.

VORSICHT

Frequenzumrichter der Bauformen D-F enthalten mehr als einen Bremschopper. Daher müssen Sie bei diesen Bauformen einen Bremswiderstand pro Bremschopper verwenden.

5.5.2 Verdrahtung des Bremswiderstands

EMV (Twisted-Pair-Kabel/Abschirmung)

Verwenden Sie zur Erfüllung der angegebenen EMVLeistung des Frequenzumrichters abgeschirmte Kabel/ Adern. Bei der Verwendung ungeschirmter Kabel wird empfohlen, die Kabeladern zu verdrillen, um elektrische Störgeräusche zwischen Bremswiderstand und Frequenzumrichter zu verringern.

Verwenden Sie eine Metallabschirmung für verbesserte EMV-Leistung.

Systemintegration Projektierungshandbuch

5.5.3 Steuerung mit Bremsfunktion

Die Bremse ist gegen einen Kurzschluss des Bremswiderstands geschützt. Der Bremstransistor wird auf eine Kurzschlussbedingung hin überwacht. Eine eventuell vorhandene thermische Überwachung (Klixon) des Bremswiderstands kann vom Frequenzumrichter ausgewertet werden. Außerdem ermöglicht die Bremse ein Auslesen der aktuellen Leistung und der mittleren Leistung der letzten 120 s. Die Bremse kann ebenfalls die Bremsleistung überwachen und sicherstellen, dass sie die in 2-12 Bremswi- derstand Leistung (kW) gewählte Grenze nicht überschreitet. In 2-13 Bremswiderst. Leistungsüberwachung legen Sie fest, welche Funktion ausgeführt wird, wenn die an den Bremswiderstand übertragene Leistung den in 2-12 Bremswiderstand Leistung (kW) eingestellten Grenzwert überschreitet.

HINWEIS

Überwachen der Bremsleistung ist keine Sicherheitsfunktion; Hierfür ist ein Thermoschalter erforderlich. Der Bremswiderstandskreis ist nicht gegen Erdableitstrom geschützt.

5 5

Sie können Überspannungssteuerung (OVC) (ohne Bremswiderstand) als alternative Bremsfunktion in 2-17 Überspannungssteuerung wählen. Diese Funktion ist für alle Geräte aktiv. Sie stellt sicher, dass bei Anstieg der Zwischenkreisspannung eine Abschaltung verhindert werden kann. Dies geschieht durch Anheben der Ausgangsfrequenz zur Begrenzung der Zwischenkreisspannung. Dies ist eine sehr nützliche Funktion, wenn z. B. die Rampenzeit Ab zu kurz eingestellt wurde, da hierdurch ein Abschalten des Frequenzumrichters vermieden wird. In dieser Situation wird jedoch die Rampenzeit Ab automatisch verlängert.

HINWEIS

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

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

6 Produktspezifikationen

6.1 Elektrische Daten

6.1.1 Netzversorgung 200-240 V

Typenbezeichnung PK25 PK37 PK55 PK75 P1K1 P1K5 P2K2 P3K0 P3K7

Typische Wellenleistung [kW] 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 3,7 Schutzart IP20 (nur FC 301) A1 A1 A1 A1 A1 A1 - - Schutzart IP20/IP21 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A3 A3 Schutzart IP55, IP66 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A5 A5

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (200-240 V) [A] 1,8 2,4 3,5 4,6 6,6 7,5 10,6 12,5 16,7

Aussetzbetrieb (200-240 V) [A] 2,9 3,8 5,6 7,4 10,6 12,0 17,0 20,0 26,7 Dauerbetrieb kVA (208 V) [kVA] 0,65 0,86 1,26 1,66 2,38 2,70 3,82 4,50 6,00

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (200-240 V) [A] 1,6 2,2 3,2 4,1 5,9 6,8 9,5 11,3 15,0 Aussetzbetrieb (200-240 V) [A] 2,6 3,5 5,1 6,6 9,4 10,9 15,2 18,1 24,0

Zusätzliche technische Daten

Max. Kabelquerschnitt Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt [mm2] ([AWG]) Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W)

Wirkungsgrad

für Netz, Motor,

mit Trennschalter

21 29 42 54 63 82 116 155 185

0,94 0,94 0,95 0,95 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96

4,4,4 (12,12,12)

(min. 0,2 (24))

6,4,4 (10,12,12)

Tabelle 6.1 Netzversorgung 200-240 V, PK25-P3K7

Produktspezifikationen

Projektierungshandbuch

Typenbezeichnung P5K5 P7K5 P11K

Hohe/Normale Überlast

HO NO HO NO HO NO Typische Wellenleistung [kW] 5,5 7,5 7,5 11 11 15 Schutzart IP20 B3 B3 B4 Schutzart IP21, IP55, IP66 B1 B1 B2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (200-240 V) [A] 24,2 30,8 30,8 46,2 46,2 59,4 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (200-240 V) [A] 38,7 33,9 49,3 50,8 73,9 65,3 Dauerbetrieb kVA (208 V) [kVA] 8,7 11,1 11,1 16,6 16,6 21,4

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (200-240 V) [A] 22,0 28,0 28,0 42,0 42,0 54,0 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (200-240 V) [A] 35,2 30,8 44,8 46,2 67,2 59,4

Zusätzliche technische Daten

IP20 max. Kabelquerschnitt Zwischenkreiskopplung) [mm2] ([AWG]) IP21 max. Kabelquerschnitt 4) für Netz, Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm2] ([AWG]) IP21 max. Kabelquerschnitt 4) für Motor [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W) Wirkungsgrad

für Netz, Bremse, Motor und

mit Trennschalter [mm2]([AWG])

10,10,- (8,8,-) 10,10,- (8,8,-) 35,-,- (2,-,-)

16,10,16 (6,8,6) 16,10,16 (6,8,6) 35,-,- (2,-,-)

10,10,- (8,8,-) 10,10,- (8,8,-) 35,25,25 (2,4,4)

16,10,10 (6,8,8)

239 310 371 514 463 602

0,96 0,96 0,96

6 6

Tabelle 6.2 Netzversorgung 200-240 V, P5K5-P11K

Typenbezeichnung P15K P18K P22K P30K P37K

Hohe/Normale Überlast

HO NO HO NO HO NO HO NO HO NO Typische Wellenleistung [kW] 15 18,5 18,5 22 22 30 30 37 37 45 Schutzart IP20 B4 C3 C3 C4 C4 Schutzart IP21, IP55, IP66 C1 C1 C1 C2 C2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (200-240 V) [A] 59,4 74,8 74,8 88,0 88,0 115 115 143 143 170 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (200-240 V) [A] 89,1 82,3 112 96,8 132 127 173 157 215 187 Dauerbetrieb kVA (208 V) [kVA] 21,4 26,9 26,9 31,7 31,7 41,4 41,4 51,5 51,5 61,2

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (200-240 V) [A] 54,0 68,0 68,0 80,0 80,0 104 104 130 130 154 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (200-240 V) [A] 81,0 74,8 102 88,0 120 114 156 143 195 169

Zusätzliche technische Daten

IP20 max. Kabelquerschnitt für Netz, Bremse, Motor und Zwischenkreiskopplung [mm2]

35 (2) 50 (1) 50 (1) 150 (300 MCM) 150 (300 MCM) ([AWG]) IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt für Netz und Motor [mm2] ([AWG]) IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt für Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm2] ([AWG])

Max. Kabelquerschnitt

mit Trennschalter [mm2]

([AWG])

Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W) Wirkungsgrad

50 (1) 50 (1) 50 (1) 150 (300 MCM) 150 (300 MCM)

50 (1) 50 (1) 50 (1) 95 (3/0) 95 (3/0)

185, 150, 120 (350 MCM, 300 MCM, 4/0)

50, 35, 35 (1, 2, 2)

95, 70, 70

(3/0, 2/0, 2/0)

624 737 740 845 874 1140 1143 1353 1400 1636

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

Tabelle 6.3 Netzversorgung 200-240 V, P15K-P37K

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

6.1.2 Netzversorgung 380-500 V

Typenbezeichnung PK37 PK55 PK75 P1K1 P1K5 P2K2 P3K0 P4K0 P5K5 P7K5

Typische Wellenleistung [kW] 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 Schutzart IP20 (nur FC 301) A1 A1 A1 A1 A1 - - - - Schutzart IP20/IP21 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A3 A3 Schutzart IP55, IP66 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A4/A5 A5 A5

Ausgangsstrom Hohe Überlast 160 % für 1 Min.

Wellenleistung [kW] 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3 4 5,5 7,5 Dauerbetrieb (380-440 V) [A] 1,3 1,8 2,4 3,0 4,1 5,6 7,2 10 13 16 Aussetzbetrieb (380-440 V) [A] 2,1 2,9 3,8 4,8 6,6 9,0 11,5 16 20,8 25,6 Dauerbetrieb (441-500 V) [A] 1,2 1,6 2,1 2,7 3,4 4,8 6,3 8,2 11 14,5 Aussetzbetrieb (441-500 V) [A] 1,9 2,6 3,4 4,3 5,4 7,7 10,1 13,1 17,6 23,2 Dauerbetrieb kVA (400 V) [kVA] 0,9 1,3 1,7 2,1 2,8 3,9 5,0 6,9 9,0 11

Dauerbetrieb kVA (460 V) [kVA] 0,9 1,3 1,7 2,4 2,7 3,8 5,0 6,5 8,8 11,6

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (380-440 V) [A] 1,2 1,6 2,2 2,7 3,7 5,0 6,5 9,0 11,7 14,4 Aussetzbetrieb (380-440 V) [A] 1,9 2,6 3,5 4,3 5,9 8,0 10,4 14,4 18,7 23 Dauerbetrieb (441-500 V) [A] 1,0 1,4 1,9 2,7 3,1 4,3 5,7 7,4 9,9 13 Aussetzbetrieb (441-500 V) [A] 1,6 2,2 3,0 4,3 5,0 6,9 9,1 11,8 15,8 20,8

Zusätzliche technische Daten

IP20, IP21 max. Kabelquerschnitt 4) (Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm2]/([AWG])

IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt 4) (Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm2]/([AWG])

Max. Kabelquerschnitt 4) mit Trennschalter [mm2]([AWG]) Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W)

Wirkungsgrad

35 42 46 58 62 88 116 124 187 255

0,93 0,95 0,96 0,96 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97

4,4,4 (12,12,12)

(min. 0,2(24))

4,4,4 (12,12,12)

6,4,4 (10,12,12)

Tabelle 6.4 Netzversorgung 380-500 V (FC 302), 380-480 V (FC 301), PK37-P7K5

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Typenbezeichnung P11K P15K P18K P22K

Hohe/Normale Überlast Typische Wellenleistung [kW] 11 15 15 18,5 18,5 22,0 22,0 30,0 Schutzart IP20 B3 B3 B4 B4 Schutzart IP21 B1 B1 B2 B2 Schutzart IP55, IP66 B1 B1 B2 B2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (380-440 V) [A] 24 32 32 37,5 37,5 44 44 61 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (380-440 V) [A] 38,4 35,2 51,2 41,3 60 48,4 70,4 67,1 Dauerbetrieb (441-500 V) [A] 21 27 27 34 34 40 40 52 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (441-500 V) [A] Dauerbetrieb kVA (400 V) [kVA] 16,6 22,2 22,2 26 26 30,5 30,5 42,3 Dauerbetrieb kVA (460 V) [kVA] 21,5 27,1 31,9 41,4

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (380-440 V) [A] 22 29 29 34 34 40 40 55 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (380-440 V) [A] Dauerbetrieb (441-500 V) [A] 19 25 25 31 31 36 36 47 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (441-500 V) [A]

Zusätzliche technische Daten

IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt 4) für Netz, Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm2] ([AWG])

IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt 4) für Motor [mm2] ([AWG]) IP20 max. Kabelquerschnitt Bremse, Motor und Zwischenkreiskopplung) [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt [mm2]([AWG]) Typische Verlustleistung bei max. Nennlast

(W) Wirkungsgrad

für Netz,

mit Trennschalter

HO NO HO NO HO NO HO NO

33,6 29,7 43,2 37,4 54,4 44 64 57,2

35,2 31,9 46,4 37,4 54,4 44 64 60,5

30,4 27,5 40 34,1 49,6 39,6 57,6 51,7

16, 10, 16 (6, 8, 6) 16, 10, 16 (6, 8, 6) 35,-,-(2,-,-) 35,-,-(2,-,-)

10, 10,- (8, 8,-) 10, 10,- (8, 8,-) 35, 25, 25 (2, 4, 4) 35, 25, 25 (2, 4, 4)

10, 10,- (8, 8,-) 10, 10,- (8, 8,-) 35,-,-(2,-,-) 35,-,-(2,-,-)

16, 10, 10 (6, 8, 8)

291 392 379 465 444 525 547 739

0,98 0,98 0,98 0,98

6 6

Tabelle 6.5 Netzversorgung 380-500 V (FC 302), 380-480 V (FC 301), P11K-P22K

Produktspezifikationen

Typenbezeichnung P30K P37K P45K P55K P75K

Hohe/Normale Überlast Typische Wellenleistung [kW] 30 37 37 45 45 55 55 75 75 90 Schutzart IP21 C1 C1 C1 C2 C2 Schutzart IP20 B4 C3 C3 C4 C4 Schutzart IP55, IP66 C1 C1 C1 C2 C2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (380-440 V) [A] 61 73 73 90 90 106 106 147 147 177 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (380-440 V) [A] Dauerbetrieb (441-500 V) [A] 52 65 65 80 80 105 105 130 130 160 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (441-500 V) [A] Dauerbetrieb kVA (400 V) [kVA] 42,3 50,6 50,6 62,4 62,4 73,4 73,4 102 102 123

Dauerbetrieb kVA (460 V) [kVA] 51,8 63,7 83,7 104 128

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (380-440 V) [A] 55 66 66 82 82 96 96 133 133 161 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (380-440 V) [A] Dauerbetrieb (441-500 V) [A] 47 59 59 73 73 95 95 118 118 145 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (441-500 V) [A]

Zusätzliche technische Daten

IP20 max. Kabelquerschnitt für Netz und Motor [mm2] ([AWG]) IP20 max. Kabelquerschnitt (Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm2] ([AWG]) IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt für Netz und Motor [mm2] ([AWG]) IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt für Bremse und Zwischenkreiskopplung [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt 4) mit Trennschalter [mm2] ([AWG])

Geschätzte Verlustleistung bei max. Nennlast [W] Wirkungsgrad

HO NO HO NO HO NO HO NO HO NO

91,5 80,3 110 99 135 117 159 162 221 195

82,5 72,6 99 90,2 123 106 144 146 200 177

70,5 64,9 88,5 80,3 110 105 143 130 177 160

570 698 697 843 891 1083 1022 1384 1232 1474

Projektierungshandbuch

78 71,5 97,5 88 120 116 158 143 195 176

35 (2) 50 (1) 50 (1) 150 (300 MCM) 150 (300 MCM)

35 (2) 50 (1) 50 (1) 95 (4/0) 95 (4/0)

50 (1) 50 (1) 50 (1) 150 (300 MCM) 150 (300 MCM)

50 (1) 50 (1) 50 (1) 95 (3/0) 95 (3/0)

50, 35, 35

(1, 2, 2)

0,98 0,98 0,98 0,98 0,99

95, 70, 70

(3/0, 2/0, 2/0)

185, 150, 120

(350 MCM, 300

MCM, 4/0)

Tabelle 6.6 Netzversorgung 380-500 V (FC 302), 380-480 V (FC 301), P30K-P75K

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

6.1.3 Netzversorgung 525-600 V (nur FC 302)

Typenbezeichnung PK75 P1K1 P1K5 P2K2 P3K0 P4K0 P5K5 P7K5

Typische Wellenleistung [kW] 0,75 1,1 1,5 2,2 3 4 5,5 7,5 Schutzart IP20, IP21 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3 Schutzart IP55 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (525-550 V) [A] 1,8 2,6 2,9 4,1 5,2 6,4 9,5 11,5 Aussetzbetrieb (525-550 V) [A] 2,9 4,2 4,6 6,6 8,3 10,2 15,2 18,4 Dauerbetrieb (551-600 V) [A] 1,7 2,4 2,7 3,9 4,9 6,1 9,0 11,0 Aussetzbetrieb (551-600 V) [A] 2,7 3,8 4,3 6,2 7,8 9,8 14,4 17,6 Dauerbetrieb kVA (525 V) [kVA] 1,7 2,5 2,8 3,9 5,0 6,1 9,0 11,0 Dauerbetrieb kVA (575 V) [kVA] 1,7 2,4 2,7 3,9 4,9 6,1 9,0 11,0

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (525-600 V) [A] 1,7 2,4 2,7 4,1 5,2 5,8 8,6 10,4 Aussetzbetrieb (525-600 V) [A] 2,7 3,8 4,3 6,6 8,3 9,3 13,8 16,6

Zusätzliche technische Daten

Max. Kabelquerschnitt 4) (Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt 4) mit Trennschalter [mm2]([AWG]) Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W) Wirkungsgrad

35 50 65 92 122 145 195 261

0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97

4,4,4 (12,12,12)

(min. 0,2 (24))

6,4,4 (10,12,12)

6 6

Tabelle 6.7 Netzversorgung 525-600 V (nur FC 302), PK75-P7K5

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Typenbezeichnung P11K P15K P18K P22K P30K

Hohe/Normale Überlast Typische Wellenleistung [kW] 11 15 15 18,5 18,5 22 22 30 30 37 Schutzart IP20 B3 B3 B4 B4 B4 Schutzart IP21, IP55, IP66 B1 B1 B2 B2 C1

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (525-550 V) [A] 19 23 23 28 28 36 36 43 43 54 Aussetzbetrieb (525-550 V) [A] 30 25 37 31 45 40 58 47 65 59 Dauerbetrieb (551-600 V) [A] 18 22 22 27 27 34 34 41 41 52 Aussetzbetrieb (551-600 V) [A] 29 24 35 30 43 37 54 45 62 57 Dauerbetrieb kVA (550 V) [kVA] 18,1 21,9 21,9 26,7 26,7 34,3 34,3 41,0 41,0 51,4 Dauerbetrieb kVA (575 V) [kVA] 17,9 21,9 21,9 26,9 26,9 33,9 33,9 40,8 40,8 51,8

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb bei 550 V [A] 17,2 20,9 20,9 25,4 25,4 32,7 32,7 39 39 49

Überlast (60 s) bei 550 V [A] 28 23 33 28 41 36 52 43 59 54 Dauerbetrieb bei 575 V [A] 16 20 20 24 24 31 31 37 37 47 Überlast (60 s) bei 575 V [A] 26 22 32 27 39 34 50 41 56 52

Zusätzliche technische Daten

IP20 max. Kabelquerschnitt Netz, Bremse, Motor und Zwischenkreiskopplung) [mm2] ([AWG]) IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt 4) (Netz, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm2] ([AWG]) IP21, IP55, IP66 max. Kabelquerschnitt 4) für Motor [mm2] ([AWG])

Max. Kabelquerschnitt Trennschalter [mm2]([AWG]) Geschätzte Verlustleistung bei max. Nennlast [W] Wirkungsgrad

für

mit

HO NO HO NO HO NO HO NO HO NO

10, 10,- (8, 8,-) 10, 10,- (8, 8,-) 35,-,-(2,-,-) 35,-,-(2,-,-) 35,-,-(2,-,-)

16, 10, 10 (6, 8, 8) 16, 10, 10 (6, 8, 8) 35,-,-(2,-,-) 35,-,-(2,-,-) 50,-,- (1,-,-)

10, 10,- (8, 8,-) 10, 10,- (8, 8,-) 35, 25, 25 (2, 4, 4) 35, 25, 25 (2, 4, 4) 50,-,- (1,-,-)

16, 10, 10

(6, 8, 8)

220 300 300 370 370 440 440 600 600 740

0,98 0,98 0,98 0,98 0,98

50, 35, 35

(1, 2, 2)

Tabelle 6.8 Netzversorgung 525-600 V (nur FC 302), P11K-P30K

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Typenbezeichnung P37K P45K P55K P75K

Hohe/Normale Überlast Typische Wellenleistung [kW] 37 45 45 55 55 75 75 90 Schutzart IP20 C3 C3 C3 C4 C4 Schutzart IP21, IP55, IP66 C1 C1 C1 C2 C2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (525-550 V) [A] 54 65 65 87 87 105 105 137 Aussetzbetrieb (525-550 V) [A] 81 72 98 96 131 116 158 151 Dauerbetrieb (551-600 V) [A] 52 62 62 83 83 100 100 131 Aussetzbetrieb (551-600 V) [A] 78 68 93 91 125 110 150 144 Dauerbetrieb kVA (550 V) [kVA] 51,4 61,9 61,9 82,9 82,9 100,0 100,0 130,5 Dauerbetrieb kVA (575 V) [kVA] 51,8 61,7 61,7 82,7 82,7 99,6 99,6 130,5

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb bei 550 V [A] 49 59 59 78,9 78,9 95,3 95,3 124,3 Überlast (60 s) bei 550 V [A] 74 65 89 87 118 105 143 137 Dauerbetrieb bei 575 V [A] 47 56 56 75 75 91 91 119 Überlast (60 s) bei 575 V [A] 70 62 85 83 113 100 137 131

Zusätzliche technische Daten

Max. Kabelquerschnitt 4) mit Trennschalter [mm2] ([AWG])

Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W) Wirkungsgrad

HO NO HO NO HO NO HO NO

50 (1) 150 (300 MCM)

50 (1) 95 (4/0)

50 (1) 150 (300 MCM)

50 (1) 95 (4/0)

50, 35, 35

(1, 2, 2)

740 900 900 1100 1100 1500 1500 1800

0,98 0,98 0,98 0,98

95, 70, 70

(3/0, 2/0, 2/0)

185, 150, 120

(350 MCM, 300

MCM, 4/0)

6 6

Tabelle 6.9 Netzversorgung 525-600 V (nur FC 302), P37K-P75K

Produktspezifikationen

Projektierungshandbuch

6.1.4 Netzversorgung 525-690 V (nur FC 302)

Typenbezeichnung P1K1 P1K5 P2K2 P3K0 P4K0 P5K5 P7K5

Hohe/Normale Überlast Typische Wellenleistung (kW) 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 Schutzart IP20 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (525-550 V) [A] 2,1 2,7 3,9 4,9 6,1 9,0 11,0 Aussetzbetrieb (525-550V) [A] 3,4 4,3 6,2 7,8 9,8 14,4 17,6 Dauerbetrieb (551-690 V) [A] 1,6 2,2 3,2 4,5 5,5 7,5 10,0 Aussetzbetrieb (551-690V) [A] 2,6 3,5 5,1 7,2 8,8 12,0 16,0 Dauerbetrieb KVA 525 V 1,9 2,5 3,5 4,5 5,5 8,2 10,0 Dauerbetrieb KVA 690 V 1,9 2,6 3,8 5,4 6,6 9,0 12,0

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (525-550 V) [A] 1,9 2,4 3,5 4,4 5,5 8,1 9,9 Aussetzbetrieb (525-550V) [A] 3,0 3,9 5,6 7,0 8,8 12,9 15,8 Dauerbetrieb (551-690 V) [A] 1,4 2,0 2,9 4,0 4,9 6,7 9,0 Aussetzbetrieb (551-690V) [A] 2,3 3,2 4,6 6,5 7,9 10,8 14,4

Zusätzliche technische Daten

Max. Kabelquerschnitt 4) (Netz, Motor, Bremse und Zwischenkreiskopplung) [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt 4) mit Trennschalter [mm2] ([AWG]) Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W) Wirkungsgrad

HO/NO HO/NO HO/NO HO/NO HO/NO HO/NO HO/NO

4, 4, 4 (12, 12, 12) (min. 0,2 (24)

6, 4, 4 (10, 12, 12)

44 60 88 120 160 220 300

0,96 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96

Tabelle 6.10 Baugröße A3, Netzversorgung 525-690 V IP20, P1K1-P7K5

Typenbezeichnung P11K P15K P18K P22K

Hohe/Normale Überlast Typische Wellenleistung 550 V [kW] 7,5 11 11 15 15 18,5 18,5 22 Typische Wellenleistung bei 690 V [kW] 11 15 15 18,5 18,5 22 22 30 Schutzart IP20 B4 B4 B4 B4 Schutzart IP21, IP55 B2 B2 B2 B2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (525-550 V) [A] 14,0 19,0 19,0 23,0 23,0 28,0 28,0 36,0 Aussetzbetrieb (60 s Überlast)(525-550 V) [A] 22,4 20,9 30,4 25,3 36,8 30,8 44,8 39,6 Dauerbetrieb (551-690 V) [A] 13,0 18,0 18,0 22,0 22,0 27,0 27,0 34,0 Aussetzbetrieb (60 s Überlast)(551-690 V) [A] 20,8 19,8 28,8 24,2 35,2 29,7 43,2 37,4 Dauerbetrieb kVA (bei 550 V) [kVA] 13,3 18,1 18,1 21,9 21,9 26,7 26,7 34,3 Dauerbetrieb kVA (bei 690 V) [kVA] 15,5 21,5 21,5 26,3 26,3 32,3 32,3 40,6

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 550 V) (A) 15,0 19,5 19,5 24,0 24,0 29,0 29,0 36,0 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 550 V) (A) 23,2 21,5 31,2 26,4 38,4 31,9 46,4 39,6 Dauerbetrieb (bei 690 V) (A) 14,5 19,5 19,5 24,0 24,0 29,0 29,0 36,0 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 690 V) (A) 23,2 21,5 31,2 26,4 38,4 31,9 46,4 39,6

Zusätzliche technische Daten

Max. Kabelquerschnitt 4) für Netz/Motor, Zwischenkreiskopplung und Bremse [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt 4) mit Trennschalter [mm2] ([AWG]) Typische Verlustleistung bei max. Nennlast (W) Wirkungsgrad

HO NO HO NO HO NO HO NO

35, 25, 25 (2, 4, 4)

16,10,10 (6, 8, 8)

150 220 220 300 300 370 370 440

0,98 0,98 0,98 0,98

Tabelle 6.11 Bauform B2/B4, Netzversorgung 525-690 V IP20/IP21/IP55 (nur FC 302), P11K-P22K

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Typenbezeichnung P30K P37K P45K P55K P75K

Hohe/Normale Überlast Typische Wellenleistung bei 550 V (kW) 22 30 30 37 37 45 45 55 50 75 Typische Wellenleistung bei 690 V [kW] 30 37 37 45 45 55 55 75 75 90 Schutzart IP20 B4 C3 C3 D3h D3h Schutzart IP21, IP55 C2 C2 C2 C2 C2

Ausgangsstrom

Dauerbetrieb (525-550 V) [A] 36,0 43,0 43,0 54,0 54,0 65,0 65,0 87,0 87,0 105 Aussetzbetrieb (60 s Überlast)(525-550 V) [A] 54,0 47,3 64,5 59,4 81,0 71,5 97,5 95,7 130,5 115,5 Dauerbetrieb (551-690 V) [A] 34,0 41,0 41,0 52,0 52,0 62,0 62,0 83,0 83,0 100 Aussetzbetrieb (60 s Überlast)(551-690 V) [A] 51,0 45,1 61,5 57,2 78,0 68,2 93,0 91,3 124,5 110 Dauerbetrieb kVA (bei 550 V) [kVA] 34,3 41,0 41,0 51,4 51,4 61,9 61,9 82,9 82,9 100 Dauerbetrieb kVA (bei 690 V) [kVA] 40,6 49,0 49,0 62,1 62,1 74,1 74,1 99,2 99,2 119,5

Max. Eingangsstrom

Dauerbetrieb (bei 550 V) [A] 36,0 49,0 49,0 59,0 59,0 71,0 71,0 87,0 87,0 99,0 Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 550 V) [A] 54,0 53,9 72,0 64,9 87,0 78,1 105,0 95,7 129 108,9 Dauerbetrieb (bei 690 V) [A] 36,0 48,0 48,0 58,0 58,0 70,0 70,0 86,0 - Aussetzbetrieb (60 s Überlast) (bei 690 V) [A] 54,0 52,8 72,0 63,8 87,0 77,0 105 94,6 - -

Zusätzliche technische Daten

Max. Kabelquerschnitt für Netz und Motor [mm2] ([AWG]) Max. Kabelquerschnitt für Zwischenkreiskopplung und Bremse [mm2] ([AWG])

Max. Kabelquerschnitt 4) mit Trennschalter [mm2] ([AWG]) Geschätzte Verlustleistung bei max. Nennlast [W] Wirkungsgrad

HO NO HO NO HO NO HO NO HO NO

150 (300 MCM)

95 (3/0)

95, 70, 70

(3/0, 2/0, 2/0)

600 740 740 900 900 1100 1100 1500 1500 1800

0,98

0,98 0,98 0,98 0,98

185, 150, 120

(350 MCM, 300

MCM, 4/0)

6 6

Tabelle 6.12 Bauformen B4, C2, C3, Netzversorgung 525-690 V IP20/IP21/IP55 (nur FC 302), P30K-P75K

Nennwerte der Sicherungen siehe Kapitel 9.3.1 Sicherungen und Trennschalter.

Hohe Überlast = 150 % oder 160 % Drehmoment für 60 s. Normale Überlast=110 % Drehmoment für 60 s.

Gemessen mit 5 m abgeschirmten Motorkabeln bei Nennlast und Nennfrequenz.

Die typische Verlustleistung gilt für Nennlastbedingungen und sollte innerhalb von ±15 % liegen (Toleranz bezieht sich auf variierende Spannungs- und Kabelbedingungen). Werte basieren auf einem typischen Motorwirkungsgrad (Grenzlinie Wirkgrad2/Wirkgrad3). Motoren mit niedrigerem Wirkungsgrad tragen ebenfalls zum Leistungsverlust im Frequenzumrichter bei und umgekehrt. Wenn die Taktfrequenz im Vergleich zur Werkseinstellung erhöht wird, kann die Verlustleistung bedeutend steigen. Die Leistungsaufnahme des LCP und typischer Steuerkarten sind eingeschlossen. Weitere Optionen und Anschlusslasten können die Verluste um bis zu 30 W erhöhen. (Obwohl dies typischerweise nur zusätzliche 4 W bei einer vollbelasteten Steuerkarte oder bei Optionen für Steckplatz A bzw. Steckplatz B sind.) Obwohl Messungen mit Geräten nach dem neuesten Stand der Technik erfolgen, müssen geringe Messungenauigkeiten (± 5%) berücksichtigt werden.

Die 3 Werte für den max. Kabelquerschnitt gelten für einadrige Kabel, flexible Kabel und flexible Kabel mit Aderendhülse.

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

6.2 Allgemeine technische Daten

6.2.1 Netzversorgung

Netzversorgung Versorgungsklemmen (6 Pulse) L1, L2, L3 Versorgungsspannung 200-240 V ±10 % Versorgungsspannung FC 301: 380-480 V/FC 302: 380-500 V ±10 % Versorgungsspannung FC 302: 525-600 V ±10 % Versorgungsspannung FC 302: 525-690 V ±10 %

Niedrige Netzspannung/Netzausfall: Bei einer niedrigen Netzspannung oder einem Netzausfall arbeitet der Frequenzumrichter weiter, bis die Zwischenkreisspannung unter den minimalen Stopppegel abfällt, der normalerweise 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung des Frequenzumrichters liegt. Bei einer Netzspannung von weniger als 10 % unterhalb der niedrigsten Versorgungsnennspannung des

Frequenzumrichters erfolgt kein Netz-Ein und es wird kein volles Drehmoment erreicht.

Netzfrequenz 50/60 Hz ±5 % Max. kurzzeitiges Ungleichgewicht zwischen Netzphasen 3,0 % der Versorgungsnennspannung Wirkleistungsfaktor (λ) ≥ 0,9 bei Nennlast Verschiebungs-Leistungsfaktor (cos ϕ) nahe 1 (> 0,98) Schalten am Netzeingang L1, L2, L3 (Netz-Ein) ≤ 7,5 kW max. 2x/Min. Schalten am Netzeingang L1, L2, L3 (Netz-Ein) 11-75 kW max. 1x/Min. Schalten am Netzeingang L1, L2, L3 (Anzahl der Einschaltungen) ≥ 90 kW max. 1 x /2 Min. Umgebung nach EN 60664-1 Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2

Das Gerät eignet sich für Netzversorgungen, die maximal 100.000 A können.

(symmetrisch) bei maximal je 240/500/600/690 V liefern

eff

Motorausgang und Motordaten

6.2.2

Motorausgang (U, V, W) Ausgangsspannung 0-100 % der Versorgungsspannung Ausgangsfrequenz 0-590 Hz Ausgangsfrequenz bei Fluxvektorbetrieb 0-300 Hz Schalten am Ausgang Unbegrenzt Rampenzeiten 0,01-3600 s

Drehmomentkennlinie Startmoment (konstantes Drehmoment) max. 160 % für 60 s1) einmal in 10 min. Start-/Überlastmoment (variables Drehmoment) max. 110 % bis zu 0,5 s1) einmal in 10 min. Drehmomentanstiegzeit in FLUX (für 5 kHz fsw) 1 ms Drehmomentanstiegzeit in VVC+ (unabhängig von fsw) 10 ms

1) Prozentwert bezieht sich auf das Nenndrehmoment.

2) Die Drehmomentantwortzeit hängt von der Anwendung und der Last ab, aber als allgemeine Regel gilt, dass der Drehmomentschritt von 0 bis zum Sollwert das Vier- bis Fünffache der Drehmomentanstiegzeit beträgt.

3) Spezielle Kundenausführungen mit Ausgangsfrequenzen von 0-1000 Hz sind erhältlich.

Umgebungsbedingungen

6.2.3

Umgebung Schutzart IP20, IP21, IP55, IP66 Vibrationstest 1,0 g Max. THvD 10% Max. relative Feuchtigkeit 5 % - 93 % (IEC 721-3-3; Klasse 3K3 (nicht kondensierend) bei Betrieb Aggressive Umgebungsbedingungen (IEC 60068-2-43) H2S-Test

Prüfung kD

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Umgebungstemperatur Max. 50 °C (durchschnittliches Maximum 24 Stunden 45 °C) Min. Umgebungstemperatur bei Volllast 0 °C Min. Umgebungstemperatur bei reduzierter Leistung - 10 °C Temperatur bei Lagerung/Transport -25 bis +65/70 °C Max. Höhe über dem Meeresspiegel ohne Leistungsreduzierung 1000 m EMV-Normen, Störaussendung EN 61800-3, EN 55011 EMV-Normen, Störfestigkeit EN61800-3, EN 61000-6-1/2

1) Siehe Kapitel 5.2.1 EMV-Prüfergebnisse

6.2.4 Kabelspezifikationen

Kabellängen und Querschnitte für Steuerleitungen

Max. Motorkabellänge, abgeschirmt 150 m Max. Motorkabellänge, abgeschirmt 300 m Maximaler Querschnitt zu Steuerklemmen, flexibler/starrer Draht ohne Aderendhülsen 1,5 mm Maximaler Querschnitt für Steuerklemmen, flexibles Kabel mit Aderendhülsen 1 mm Maximaler Querschnitt für Steuerklemmen, flexibles Kabel mit Aderendhülsen mit Bund 0,5 mm Mindestquerschnitt für Steuerklemmen 0,25 mm

1) Für Leistungskabel siehe die elektrischen Tabellen in Kapitel 6.1 Elektrische Daten.

6.2.5 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten

6.2.5.1 Digitaleingänge

Digitaleingänge Programmierbare Digitaleingänge FC 301: 4 (5)1)/FC 302: 4 (6) Klemme Nr. 18, 19, 271), 291), 32, 33 Logik PNP oder NPN Spannungsniveau 0-24 V DC Spannungsniveau, logisch „0“ PNP < 5 V DC Spannungsniveau, logisch „1“ PNP > 10 V DC Spannungsniveau, logisch „0“ NPN Spannungsniveau, logisch „1“ NPN Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Pulsfrequenzbereich 0-110 kHz (Arbeitszyklus) Min. Pulsbreite 4,5 ms Eingangswiderstand, R

> 19 V DC < 14 V DC

ca. 4 kΩ

6 6

Sichererer Stopp Klemme 37

3, 4)

(Klemme 37 hat festgelegte PNP-Logik) Spannungsniveau 0-24 V DC Spannungsniveau, logisch „0“ PNP < 4 V DC Spannungsniveau, logisch „1“ PNP > 20 V DC Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Typischer Eingangsstrom bei 24 V 50 mA eff. Typischer Eingangsstrom bei 20 V 60 mA eff. Eingangskapazität 400 nF

Alle Digitaleingänge sind von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

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

2) Mit Ausnahme des Eingangs für den Sicheren Stopp, Klemme 37.

3) Siehe VLT

Frequenzumrichter - Sicher abgeschaltetes Moment Produkthandbuch für weitere Informationen zu Klemme 37 und

dem Sicheren Stopp.

4) Bei Verwendung eines Schützes mit integrierter DC-Spule in Kombination mit der Funktion „Sicherer Stopp“ ist es wichtig, dass Sie eine Rückleitung für den Abschaltstrom von der Spule anlegen. Dies können Sie durch eine Freilaufdiode (oder alternativ eine

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

30- oder 50-V-MOV für schnellere Antwortzeiten) an der Drossel umsetzen. Sie können typische Schütze zusammen mit dieser Diode erwerben.

Analogeingänge Anzahl Analogeingänge 2 Klemme Nr. 53, 54 Betriebsarten Spannung oder Strom Betriebsartwahl Schalter S201 und Schalter S202 Einstellung Spannung Schalter S201/Schalter S202 = AUS (U) Spannungsniveau -10 bis +10 V (skalierbar) Eingangswiderstand, R

ca. 10 kΩ Max. Spannung ± 20 V Strom Schalter S201/Schalter S202 = EIN (I) Strombereich 0/4 bis 20 mA (skalierbar) Eingangswiderstand, R

Max. Strom 30 mA

ca. 200 Ω

Auflösung der Analogeingänge 10 Bit (+ Vorzeichen) Genauigkeit der Analogeingänge Max. Abweichung 0,5 % der Gesamtskala Bandbreite 100 Hz

Die Analogeingänge sind galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV = Protective extra low voltage/Schutzkleinspannung) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.

Abbildung 6.1 PELV-Isolierung

Puls-/Drehgeber-Eingänge Programmierbare Puls-/Drehgeber-Eingänge 2/1 Klemmennummer Puls-/Drehgeber 291), 332) / 323), 33 Max. Frequenz an Klemme 29, 32, 33 110 kHz (Gegentakt) Max. Frequenz an Klemme 29, 32, 33 5 kHz (offener Kollektor) Min. Frequenz an Klemme 29, 32, 33 4 Hz Spannungsniveau siehe Abschnitt zu Digitaleingängen Maximale Spannung am Eingang 28 V DC Eingangswiderstand, R

ca. 4 kΩ Pulseingangsgenauigkeit (0,1-1 kHz) Max. Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala Genauigkeit des Drehgebereingangs (1-11 kHz) Max. Abweichung: 0,05 % der Gesamtskala

Die Puls- und Drehgebereingänge (Klemmen 29, 32, 33) sind galvanisch von der Versorgungsspannung PELV (Schutzkleinspannung – Protective extra low voltage) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.

1) FC 302 nur

2) Pulseingänge sind 29 und 33

3) Drehgebereingänge: 32 = A, und 33 = B

Digitalausgang Programmierbare Digital-/Pulsausgänge 2 Klemme Nr. 27, 29 Spannungsniveau am Digital-/Pulsausgang 0-24 V Max. Ausgangsstrom (Körper oder Quelle) 40 mA

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Max. Last am Pulsausgang 1 kΩ Max. kapazitive Last am Pulsausgang 10 nF Min. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang 0 Hz Max. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang 32 kHz Genauigkeit am Pulsausgang Max. Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala Auflösung der Pulsausgänge 12 Bit

1) Die Klemmen 27 und 29 können auch als Eingang programmiert werden. Der Digitalausgang ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

Analogausgang Anzahl programmierbarer Analogausgänge 1 Klemme Nr. 42 Strombereich am Analogausgang 0/4 bis 20 mA Max. Last GND – Analogausgang < 500 Ω Genauigkeit am Analogausgang Max. Abweichung: 0,5 % der Gesamtskala Auflösung am Analogausgang 12 Bit

Der Analogausgang ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV – Schutzkleinspannung, Protective extra low voltage) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.

Steuerkarte, 24 V DC-Ausgang Klemme Nr. 12, 13 Ausgangsspannung 24 V +1, -3 V Max. Last 200 mA

Die 24 V DC-Versorgung ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV) getrennt, hat jedoch das gleiche Potential wie die analogen und digitalen Ein- und Ausgänge.

6 6

Steuerkarte, 10 V DC-Ausgang Klemme Nr. ±50 Ausgangsspannung 10,5 V ±0,5 V Max. Last 15 mA

Die 10-V-DC-Versorgung ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.

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

Die serielle RS-485-Kommunikationsschnittstelle ist von anderen zentralen Stromkreisen funktional und von der Versorgungsspannung (PELV) galvanisch getrennt.

Steuerkarte, serielle USB-Schnittstelle USB-Standard 1.1 (Full Speed) USB-Buchse USB-Buchse Typ B (Gerät)

Der Anschluss an einen PC erfolgt über ein standardmäßiges USB-Kabel. Die USB-Verbindung ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV, Schutzkleinspannung) und anderen Hochspannungsklemmen getrennt. Der USB-Erdanschluss ist nicht galvanisch von der Schutzerde getrennt. Benutzen Sie nur einen isolierten Laptop als PCVerbindung zum USB-Anschluss am Frequenzumrichter.

Relaisausgänge Programmierbare Relaisausgänge FC 301 alle kW: 1/FC 302 alle kW: 2 Klemmennummer Relais 01 1-3 (öffnen), 1-2 (schließen) Max. Klemmenleistung (AC-1)1) an 1-3 (öffnen), 1-2 (schließen) (ohmsche Last) 240 V AC, 2 A Max. Klemmenleistung (AC-15)1) (induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A Max. Klemmenleistung (DC-1)1) an 1-2 (schließen), 1-3 (öffnen) (ohmsche Last) 60 V DC, 1 A Max. Klemmenleistung (DC-13)1) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Relais 02 (nur FC 302) Klemmennummer 4-6 (öffnen), 4-5 (schließen) Max. Klemmenleistung (AC-1)1) an 4-5 (schließen) (ohmsche Last)

2)3)

Überspannungs-Kat. II 400 V AC, 2 A

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Max. Klemmenleistung (AC-15)1) an 4-5 (schließen) (induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A Max. Klemmenleistung (DC-1)1) an 4-5 (schließen) (ohmsche Last) 80 V DC, 2 A Max. Klemmenleistung (DC-13)1) an 4-5 (schließen) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Max. Klemmenleistung (AC-1)1) an 4-6 (öffnen) (ohmsche Last) 240 V AC, 2 A Max. Klemmenleistung (AC-15)1) an 4-6 (öffnen) (induktive Last bei cosφ 0,4) 240 V AC, 0,2 A Max. Klemmenleistung (DC-1)1) an 4-6 (öffnen) (ohmsche Last) 50 V DC, 2 A Max. Klemmenleistung (DC-13)1) an 4-6 (öffnen) (induktive Last) 24 V DC, 0,1 A Min. Klemmenleistung an 1-3 (öffnen), 1-2 (schließen), 4-6 (öffnen), 4-5 (schließen) 24 V DC 10 mA, 24 V AC 20 mA Umgebung nach EN 60664-1 Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2

1) IEC 60947 Teile 4 und 5 Die Relaiskontakte sind durch verstärkte Isolierung (PELV – Protective extra low voltage/Schutzkleinspannung) vom Rest der Schaltung galvanisch getrennt.

2) Überspannungskategorie II

3) UL-Anwendungen 300 V AC 2 A

Steuerkartenleistung Abtastintervall 1 ms

Steuerungseigenschaften Auflösung der Ausgangsfrequenz bei 0-590 Hz ±0,003 Hz Wiederholgenauigkeit für Präz. Start/Stopp (Klemmen 18, 19) ≤±0,1 ms System-Reaktionszeit (Klemmen 18, 19, 27, 29, 32, 33) ≤ 2 ms Drehzahlregelbereich (ohne Rückführung) 1:100 der Synchrondrehzahl Drehzahlregelbereich (mit Rückführung) 1:1000 der Synchrondrehzahl Drehzahlgenauigkeit (ohne Rückführung) 30-4000 UPM: Abweichung ±8 UPM Drehzahlgenauigkeit (mit Rückführung), je nach Auflösung des Istwertgebers 0-6000 UPM: Abweichung ±0,15 UPM Drehmomentregelgenauigkeit (Drehzahlrückführung) max. Abweichung ±5 % der Gesamtskala

Alle Angaben zu Steuerungseigenschaften basieren auf einem 4-poligen Asynchronmotor

20%

4 6 8

12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

out

(%)

fsw (kHz)

A1-A3 45°C, A4-A5 40°C A1-A3 50°C, A4-A5 45°C A1-A3 55°C, A4-A5 50°C

130BA393.10

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

A1-A3 45°C, A4-A5 40°C A1-A3 50°C, A4-A5 45°C A1-A3 55°C, A4-A5 50°C

130BD639.10

out

(%)

fsw (kHz)

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

out

(%)

A1-A3 45°C, A4-A5 40°C A1-A3 50°C, A4-A5 45°C A1-A3 55°C, A4-A5 50°C

130BA394.10

fsw (kHz)

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

out

(%)

A1-A3 45°C, A4-A5 40°C A1-A3 50°C, A4-A5 45°C A1-A3 55°C, A4-A5 50°C

130BD640.10

fsw (kHz)

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

(kHz)

45°C

50°C

55°C

130BA402.10

out

(%)

B1 B2

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

(kHz)

out

(%)

45°C

50°C

55°C

130BA401.11

B1 B2

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

SFAVM

6.2.6 Leistungsreduzierung wegen erhöhter

Umgebungstemperatur

6.2.6.1 Leistungsreduzierung wegen

erhöhter Umgebungstemperatur, Bauform A

60° AVM - Pulsbreitenmodulation

Abbildung 6.5 Leistungsreduzierung von I T Motorkabel

für Bauform A, mittels SFAVM und max. 10-m-

AMB, MAX

für abweichende

out

Abbildung 6.2 Leistungsreduzierung von I T

für Bauform A, bei 60° AVM

AMB, MAX

für abweichende

out

SFAVM - Asynchrone Vektormodulation der Statorfrequenz (Stator Frequency Asyncron Vector Modulation)

Abbildung 6.3 Leistungsreduzierung von I T

für Bauform A, mit SFAVM

AMB, MAX

für abweichende

out

Wenn Sie bei der Bauform A ausschließlich Motorkabel mit einer Länge von 10 m oder weniger verwenden, ist eine geringere Leistungsreduzierung erforderlich. Dies liegt daran, dass die Länge der Motorkabel einen relativ hohen Einfluss auf die empfohlene Leistungsreduzierung hat.

60° AVM

6.2.6.2

Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Bauform B

Bauformen B, T2, T4 und T5

Bei den Bauformen B und C ist die Leistungsreduzierung auch vom in 1-04 Überlastmodus ausgewählten Überlastmodus abhängig. ausgewählten Überlastmodus abhängig.

60° AVM - Pulsbreitenmodulation

Abbildung 6.6 Leistungsreduzierung von I T

für Bauformen B1 und B2, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

für abweichende

out

6 6

Abbildung 6.4 Leistungsreduzierung von I T Motorkabel

für Bauform A, mittels 60° AVM und max. 10-m-

AMB, MAX

für abweichende

out

Abbildung 6.7 Leistungsreduzierung von I T

für Bauformen B1 und B2, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

für abweichende

out

Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

130BB830.10

2 4

6 8

20%

12 14

(kHz)

40%

50 C

60%

80%

90%

100%

45 C

110%

(%)

out

B3 & B4

2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

12 14

55 C

(kHz)

(%)

out

B3 B4

130BB828.10

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

(kHz)

45°C

50°C

55°C

130BA404.10

out

(%)

B1 B2

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

(kHz)

45°C

50°C

55°C

out

(%)

130BA403.11

130BB834.10

2 4

6 8

20%

12 14

(kHz)

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

(%)

out

2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

12 14

B3 B4

(kHz)

(%)

out

130BB832.10

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Abbildung 6.11 Leistungsreduzierung von I T

Abbildung 6.8 Leistungsreduzierung von I T

Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

für Bauformen B3 und B4, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

für abweichende

out

Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

für die Bauformen B1 und B2, mittels SFAVM im

AMB, MAX

Abbildung 6.12 Leistungsreduzierung von I

Abbildung 6.9 Leistungsreduzierung von I T

für die Bauformen B3 und B4, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

für abweichende

out

T Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

für die Bauformen B3 und B4, mittels SFAVM im

AMB, MAX

für abweichende

out

für abweichende

out

Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

SFAVM - Asynchrone Vektormodulation der Statorfrequenz (Stator Frequency Asyncron Vector Modulation)

Abbildung 6.13 Leistungsreduzierung von I T Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

out

für abweichende

Abbildung 6.10 Leistungsreduzierung von I T Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

für die Bauformen B1 und B2, mittels SFAVM im

AMB, MAX

für die Bauformen B3 und B4, mittels SFAVM im

AMB, MAX

out

für abweichende

1 2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

(%)

out

(kHz)

B1 & B2

130BB820.10

1 2 4

6 8

20%

40%

50 C

(kHz)

60%

80%

90%

100%

45 C

110%

(%)

out

B1 & B2

130BB822.10

1 2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

(kHz)

(%)

out

B1 & B2

130BB826.10

1 2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

(kHz)

(%)

out

B1 & B2

130BB824.10

fsw (kHz)

130BB211.10

13.6

20.4

27.2

out

(A)

30.6

1 2 64

55°C

50°C

45°C

8 10

B2 all options

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Bauformen B, T6 60° AVM - Pulsbreitenmodulation

Abbildung 6.17 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-V-

Abbildung 6.14 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

Frequenzumrichter, Baugröße B; SFAVM, Hohe Überlast einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-VFrequenzumrichter, Baugröße B, 60 AVM, normale Überlast

Bauformen B, T7 Bauformen B2 und B4, 525-690 V 60° AVM - Pulsbreitenmodulation

6 6

Abbildung 6.15 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-VFrequenzumrichter, Baugröße B, 60 AVM, hohe Überlast

Abbildung 6.18 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für Baugröße

B2 und B4, 60° AVM. Bemerkung: Die Kurve wird mit dem

Strom als Absolutwert gezeichnet und gilt sowohl für hohe als

auch normale Überlast.

SFAVM - Asynchrone Vektormodulation der Statorfrequenz (Stator Frequency Asyncron Vector Modulation)

Abbildung 6.16 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-VFrequenzumrichter, Baugröße B; SFAVM, Normale Überlast

fsw (kHz)

130BB212.10

100

out

(A)

1 2 64

55°C

50°C

45°C

8 10

B2 all options

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

(kHz)

45°C

50°C

55°C

130BA398.10

out

(%)

C1 & C2

130BA397.10

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

(kHz)

out

(%)

45°C 50°C 55°C

C1 & C2

130BB831.10

80%

90%

100%

110%

(%)

out

C3 & C4

2 4

6 8

20%

40%

60%

50 C

45 C

12 14

(kHz)

2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

12 14

55 C

(kHz)

(%)

out

C3 & C4

130BB829.10

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

(kHz)

45°C

50°C

55°C

130BA400.10

out

(%)

C1 & C2

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

SFAVM - Asynchrone Vektormodulation der Statorfrequenz (Stator Frequency Asyncron Vector Modulation)

Abbildung 6.19 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für die

Baugrößen B2 und B4, SFAVM. Bemerkung: Die Kurve wird mit

Abbildung 6.22 Leistungsreduzierung von I

für die Bauformen C3 und C4, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

für abweichende

out

dem Strom als Absolutwert gezeichnet und gilt sowohl für hohe als auch normale Überlast.

6.2.6.3

Leistungsreduzierung wegen erhöhter Umgebungstemperatur, Bauform C

Bauformen C, T2, T4 und T5 60° AVM - Pulsbreitenmodulation

Abbildung 6.20 Leistungsreduzierung von I T

für die Bauformen C1 und C2, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

für abweichende

out

Abbildung 6.23 Leistungsreduzierung von I

für die Bauformen C3 und C4, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

SFAVM - Asynchrone Vektormodulation der Statorfrequenz (Stator Frequency Asyncron Vector Modulation)

für abweichende

out

Abbildung 6.24 Leistungsreduzierung von I

Abbildung 6.21 Leistungsreduzierung von I T

für die Bauformen C1 und C2, mittels 60° AVM im

AMB, MAX

Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

für abweichende

out

Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

für die Bauformen C1 und C2, mittels SFAVM im

AMB, MAX

out

für abweichende

20%

4 6 8 10 12 14 16

40%

60%

80%

100%

110%

fsw (kHz)

out

(%)

45°C

50°C

55°C

130BA399.10

C1 & C2

130BB835.10

80%

90%

100%

110%

C3 & C4

(%)

out

2 4

6 8

20%

40%

60%

50 C

45 C

12 14

(kHz)

2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

12 14

(kHz)

(%)

out

C3 & C4

130BB833.10

1 2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

(kHz)

(%)

out

C1 & C2

130BB821.10

80%

90%

100%

45 C

110%

(%)

out

C1 & C2

1 2 4

6 8

20%

40%

60%

50 C

(kHz)

130BB823.10

1 2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

(kHz)

(%)

out

C1 & C2

130BB827.10

Produktspezifikationen Projektierungshandbuch

Bauformen C, T6 60° AVM - Pulsbreitenmodulation

Abbildung 6.25 Leistungsreduzierung von I T

für die Bauformen C1 und C2, mittels SFAVM im

AMB, MAX

für abweichende

out

Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

Abbildung 6.26 Leistungsreduzierung von I T

für die Bauformen C3 und C4, mittels SFAVM im

AMB, MAX

für abweichende

out

Modus „Hohe Überlast“ (160 % Übermoment)

Abbildung 6.28 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-V-

Frequenzumrichter, Baugröße C, 60 AVM, normale Überlast

Abbildung 6.29 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-V-

Frequenzumrichter, Baugröße C, 60 AVM, hohe Überlast

6 6

SFAVM - Asynchrone Vektormodulation der Statorfrequenz (Stator Frequency Asyncron Vector Modulation)

Abbildung 6.27 Leistungsreduzierung von I T

für die Bauformen C3 und C4, mittels SFAVM im

AMB, MAX

Modus „Normale Überlast“ (110 % Übermoment)

für abweichende

out

Abbildung 6.30 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-V-

Frequenzumrichter, Baugröße C; SFAVM, Normale Überlast

130BB825.10

1 2 4

6 8

20%

40%

60%

80%

90%

100%

50 C

45 C

110%

(kHz)

(%)

out

C1 & C2

fsw (kHz)

130BB213.11

20.4

out

(A)

28.9

1 2 64

55°C

50°C

45°C

8 10

C2 all options

13.6

27.2

fsw (kHz)

130BB214.10

100

out

(A)

86.6

1 2 64

55°C

50°C

45°C

8 10

C2 all options

66.6

20%

4 6 8 10

40%

60%

80%

100%

110%

out

(%)

fsw (kHz)

LOAD

at T

AMB

max

130BD597.10

LOAD

at T

AMB

max +5 °C

LOAD

at T

AMB

max +5 °C

Produktspezifikationen

Projektierungshandbuch

SFAVM - Asynchrone Vektormodulation der Statorfrequenz (Stator Frequency Asyncron Vector Modulation)

Abbildung 6.31 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für 600-V-

Frequenzumrichter, Baugröße C; SFAVM, Hohe Überlast

Abbildung 6.33 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für Baugröße

C2, SFAVM. Bemerkung: Die Kurve wird mit dem Strom als

Absolutwert gezeichnet und gilt sowohl für hohe als auch

normale Überlast.

Baugröße C, T7 60° AVM - Pulsbreitenmodulation

Abbildung 6.34 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für Baugröße Abbildung 6.32 Leistungsreduzierung des Ausgangsstroms mit

einer Schaltfrequenz und Umgebungstemperatur für Baugröße C2, 60° AVM. Bemerkung: Die Kurve wird mit dem Strom als Absolutwert gezeichnet und gilt sowohl für hohe als auch normale Überlast.

Gemessene Werte für dU/dt-Prüfung

6.2.7

Zur Vermeidung von Beschädigungen von Motoren ohne Phasentrennpapier oder einer anderen Isolationsverstärkung für den Betrieb des Frequenzumrichters wird unbedingt empfohlen, dass Sie ein dU/dt-Filter oder LCFilter am Ausgang des Frequenzumrichters installieren.

Wenn ein Transistor in der Wechselrichterbrücke schaltet, steigt die Spannung im Motor im Verhältnis dU/dt, abhängig von:

Motorinduktivität

•

Motorkabel (Typ, Querschnitt, Länge, mit/ohne

•

Abschirmung)

Die Selbstinduktivität verursacht ein Übersteuern der

Spannungsspitze in der Motorspannung, bevor sie sich stabilisiert. Der Pegel wird durch die Spannung im Zwischenkreis bestimmt.

Spitzenspannung an den Motorklemmen wird durch das Schalten der IGBT-Transistoren verursacht. Die Lebensdauer des Motors wird sowohl durch die Anstiegzeit als auch die

Produktspezifikationen

Projektierungshandbuch

Spitzenspannung beeinflusst. Eine zu hohe Spitzenspannung schädigt vor allem Motoren ohne Phasentrennungspapier in den Wicklungen.

Bei kurzen Motorkabeln (wenige Meter) sind Anstiegzeit und Spitzenspannung niedriger. Die Motorkabellänge (100 m) führt zu einer längeren Anstiegzeit und einer höheren Spitzenspannung.

Der Frequenzumrichter erfüllt hinsichtlich der Motorkonstruktion IEC 60034-25 und IEC 60034-17.

200-240 V (T2)

NetzKabellänge [m]

5 240 0,13 0,510 3,090 50 240 0,23 2,034 100 240 0,54 0,580 0,865 150 240 0,66 0,560 0,674

Tabelle 6.13 P5K5T2

Kabellänge [m]

36 240 0,264 0,624 1,890 136 240 0,536 0,596 0,889 150 240 0,568 0,568 0,800

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Anstiegzeit [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

NetzKabellänge [m]

15 240 0,194 0,626 2,581 50 240 0,252 0,574 1,822 150 240 0,488 0,538 0,882

Tabelle 6.18 P22KT2

Kabellänge [m]

30 240 0,300 0,598 1,594 100 240 0,536 0,566 0,844 150 240 0,776 0,546 0,562

Tabelle 6.19 P30KT2

Kabellänge [m]

30 240 0,300 0,598 1,594 100 240 0,536 0,566 0,844 150 240 0,776 0,546 0,562

Tabelle 6.20 P37KT2

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Anstiegzeit [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

380-500 V (T4)

6 6

Tabelle 6.14 P7K5T2

NetzKabellänge [m]

30 240 0,556 0,650 0,935 100 240 0,592 0,594 0,802 150 240 0,708 0,587 0,663

Tabelle 6.15 P11KT2

Kabellänge [m]

36 240 0,244 0,608 1,993 136 240 0,568 0,580 0,816 150 240 0,720 0,574 0,637

Tabelle 6.16 P15KT2

Kabellänge [m]

36 240 0,244 0,608 1,993 136 240 0,568 0,580 0,816 150 240 0,720 0,574 0,637

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Anstiegzeit [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

NetzKabellänge [m]

5 480 0,640 0,690 0,862 50 480 0,470 0,985 0,985 150 480 0,760 1,045 0,947

Tabelle 6.21 P1K5T4

Kabellänge [m]

5 480 0,172 0,890 4,156 50 480 0,310 2,564 150 480 0,370 1,190 1,770

Tabelle 6.22 P4K0T4

Kabellänge [m]

5 480 0,04755 0,739 8,035 50 480 0,207 4,548 150 480 0,6742 1,030 2,828

Tabelle 6.23 P7K5T4

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Anstiegzeit [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

Tabelle 6.17 P18KT2

Produktspezifikationen

Projektierungshandbuch

NetzKabellänge [m]

36 480 0,396 1,210 2,444 100 480 0,844 1,230 1,165 150 480 0,696 1,160 1,333

Tabelle 6.24 P11KT4

Kabellänge [m]

36 480 0,396 1,210 2,444 100 480 0,844 1,230 1,165 150 480 0,696 1,160 1,333

Tabelle 6.25 P15KT4

Kabellänge [m]

36 480 0,312 2,846 100 480 0,556 1,250 1,798 150 480 0,608 1,230 1,618

Tabelle 6.26 P18KT4

Kabellänge [m]

15 480 0,288 3,083 100 480 0,492 1,230 2,000 150 480 0,468 1,190 2,034

Tabelle 6.27 P22KT4

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Anstiegzeit [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

Kabellänge [m]

15 480 0,256 1,230 3,847 50 480 0,328 1,200 2,957 100 480 0,456 1,200 2,127 150 480 0,960 1,150 1,052

Tabelle 6.30 P45KT4

380-500 V (T5)

Kabellänge [m]

5 480 0,371 1,170 2,523

Tabelle 6.31 P55KT5

Kabellänge [m]

5 480 0,371 1,170 2,523

Tabelle 6.32 P75KT5

600 V (T6)

Kabellänge [m]

36 600 0,304 1,560 4,105 50 600 0,300 1,550 4,133 100 600 0,536 1,640 2,448 150 600 0,576 1,640 2,278

Netzspannu ng [V]

Netzspannun g [V]

Anstiegzeit [μs]

Anstiegzei t [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

NetzKabellänge [m]

5 480 0,368 1,270 2,853 50 480 0,536 1,260 1,978 100 480 0,680 1,240 1,426 150 480 0,712 1,200 1,334

Tabelle 6.28 P30KT4

Kabellänge [m]

5 480 0,368 1,270 2,853 50 480 0,536 1,260 1,978 100 480 0,680 1,240 1,426 150 480 0,712 1,200 1,334

Tabelle 6.29 P37KT4

spannu

ng [V]

Netz-

spannu

ng [V]

Anstiegzeit [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

Tabelle 6.33 P15KT6

NetzKabellänge [m]

36 600 0,084 1,560 7,962

50 600 0,120 1,540 5,467 100 600 0,165 1,472 3,976 150 600 0,190 1,530 3,432

Tabelle 6.34 P30KT6

Kabellänge [m]

15 600 0,276 1,184 4,290

Tabelle 6.35 P75KT6

spannun

g [V]

Netz-

spannun

g [V]

Anstiegzeit [μs]

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

1.0

0.99

0.98

0.97

0.96

0.95

0.93

0.92 0% 50% 100% 200%

0.94

Relative Eciency

130BB252.11

1.01

150%

% Speed

100% load 75% load 50% load 25% load

Produktspezifikationen

Projektierungshandbuch

525-690 V (T7)

NetzKabellänge [m]

80 690 0,58 1,728 2369 130 690 0,93 1,824 1569 180 690 0,925 1,818 1570

Tabelle 6.36 P7K5T7

Kabellänge [m]

6 690 0,238 1416 4739 50 690 0,358 1764 3922 150 690 0,465 1872 3252

Tabelle 6.37 P45KT7

6.2.8

spannun

g [V]

Netz-

spannun

g [V]

Wirkungsgrad

Anstiegzei t [μs]

Wirkungsgrad des Frequenzumrichters

Die Last am Frequenzumrichter hat kaum Auswirkung auf seinen Wirkungsgrad.

Das heißt, dass sich der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters nicht ändert; wenn Sie eine andere U/f-Kennlinie wählen. Dennoch haben die U/f-Kennlinien einen Einfluss auf den Wirkungsgrad des Motors.

Der Wirkungsgrad nimmt leicht ab, wenn die Taktfrequenz auf einen Wert von über 5 kHz eingestellt ist. Der Wirkungsgrad nimmt auch leicht ab, wenn das Motorkabel länger als 30 m ist.

Berechnung des Wirkungsgrads

Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Frequenzumrichters bei unterschiedlichen Lasten auf Grundlage von Abbildung 6.35. Multiplizieren Sie den Faktor in dieser Abbildung mit dem spezifischen Wirkungsgradfaktor, der in Kapitel 6.2 Allgemeine technische Daten zu finden ist.

Abbildung 6.35 Typische Wirkungsgradkurven

Beispiel: Nehmen wir als Beispiel einen Frequenzumrichter mit 55 kW und 380–480 V AC bei 25 % Last bei 50 % Drehzahl. Das Diagramm zeigt 0,97 an. Die Nenn-Effizienz

Upeak [kV]

dU/dt [kV/μs]

für einen 55-kW-Frequenzumrichter beträgt 0,98. Der tatsächliche Wirkungsgrad ist gleich: 0,97 x 0,98=0,95.

Motorwirkungsgrade

Der Wirkungsgrad eines an den Frequenzumrichter angeschlossenen Motors hängt von der Magnetisierungsstufe ab. Der Motorwirkungsgrad ist außerdem vom Motortyp abhängig.

Im Nenndrehmomentbereich von 75–100 % ist

•

der Motorwirkungsgrad praktisch konstant, sowohl wenn dieser vom Frequenzumrichter geregelt als auch wenn er direkt am Netz betrieben wird.

Die U/f-Kennlinien haben nur einen minimalen

•

Einfluss auf den Wirkungsgrad. Allerdings ergeben sich beachtliche Effizienzvorteile bei Motoren mit mindestens 11 kW.

Die Taktfrequenz hat keinen Einfluss auf den

•

Wirkungsgrad von kleinen Motoren. Die Effizienz von Motoren ab 11 kW wird um 1 bis 2 % verbessert. Dies liegt daran, dass die Form der Sinuskurve des Motorstroms bei hoher Taktfrequenz fast perfekt ist.

Systemwirkungsgrad

Zur Berechnung des Systemwirkungsgrads wird der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters mit dem Motorwirkungsgrad multipliziert.

Störgeräusche

6.2.9

Störgeräusche von Frequenzumrichtern haben 3 Ursachen

Zwischenkreisdrosseln

•

EMV-Filterdrossel

•

Interne Lüfter

•

Siehe Tabelle 6.38 für Spezifikationen zu den Störgeräuschen.

Gehäusetyp

A1 51 60 A2 51 60 A3 51 60 A4 51 60 A5 54 63 B1 61 67 B2 58 70 B4 52 62 C1 52 62 C2 55 65 C4 56 71 D3h 58 71

Tabelle 6.38 Nennwerte der Störgeräusche

Alle Werte werden im Abstand von 1 m zum Gerät gemessen.

50 % Lüfterdrehzahl [dBA]

Volle Lüfterdrehzahl [dBA]

6 6

F C - P T

130BB836.10

X S A B CX X X X

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

X D

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

7 Bestellen des Frequenzumrichters

7.1 Antriebskonfigurator

Abbildung 7.1 Beispiel für Typencode

Sie können mit dem Antriebskonfigurator den geeigneten Frequenzumrichter für Ihre Anwendung zusammenstellen und den entsprechenden Typencode erzeugen. Der Antriebskonfigurator erzeugt automatisch eine 8-stellige Bestellnummer, mit der Sie den Frequenzumrichter über eine Vertriebsniederlassung vor Ort bestellen können.

Außerdem können Sie eine Projektliste mit mehreren Produkten aufstellen und an Ihren Danfoss-Verkaufsingenieuer senden.

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

Typencode

7.1.1

Ein Beispiel für den Typencode:

FC-302PK75T5E20H1BGCXXXSXXXXA0BXCXXXXD0

Die Bedeutung der Zeichen in dieser Zeichenfolge sind in Tabelle 7.1 und Tabelle 7.2 definiert. Im obigen Typencode sind z. B. die Optionen Profibus DP V1 und die externe 24 V-Versorgung enthalten.

Beschreibung Pos. Mögliche Optionen

Produktgruppe Frequenzumrichter-Serie Nennleistung 8-10 0,25-75 kW Phasen 11 Drei Phasen (T) Netzspannung 11-12T2: 200-240 V

Baugröße 13-15E20: IP20

1-3 FC 30x

4-6 301: FC 301

302: FC 302

T4: 380-480 V T5: 380-500 V T6: 525-600 V T7: 525-690 V

E55: IP 55 P20: IP20 (mit Rückwand) P21: IP21 (mit Rückwand) P55: IP55 (mit Rückwand) Z20: IP20 E66: IP66

Beschreibung Pos. Mögliche Optionen

EMV-Filter 16-17Hx: Keine EMV-Filter im Frequenzum-

richter integriert (nur 600-V-Geräte) H1: Integriertes EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A1/B und EN/IEC 61800-3 Kategorie 1/2 H2: Kein zusätzliches EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A2 und EN/IEC 61800-3 Kategorie 3 H3: H3 – Integriertes EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A1/B und EN/IEC 61800-3 Kategorie 1/2 (baugröße A1)1)nur H4: Integriertes EMV-Filter. Erfüllt EN 55011 Klasse A1 und EN/IEC 61800-3 Kategorie 2 H5: Ausführungen für Schiffsanwendungen. Entspricht denselben Emissionswerten wie H2-Versionen

Bremse 18 B: Bremschopper integriert

X: Kein Bremschopper integriert T: Sicherer Stopp Keine Bremse U: Sicherer Stopp Bremschopper

Display 19 G: Grafisches LCP-Bedienteil

N: Numerisches LCP-Bedienteil

X: Ohne LCP-Bedienteil Beschichtung der Platine

Netzoption 21 X: Keine Netzoption

20 C: Beschichtete Platine

R: Widerstandsfähiger

X: Keine beschichtete Platine

1: Netztrennschalter

3: Netztrennschalter und Sicherung

5: Netztrennschalter, Sicherung und

Zwischenkreiskopplung

7: Sicherung

8: Netztrennschalter und Zwischenkreis-

kopplung

A: Sicherung und Zwischenkreis-

kopplung

D: Zwischenkreiskopplung

2, 3)

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

Beschreibung Pos. Mögliche Optionen

Anpassung 22 X: Standard-Kabeleinführungen

O: Europäisches metrisches Gewinde in Kabeleinführungen (nur A4, A5, B1, B2, C1, C2) S: Kabeleinführungen nach dem britischen Maßsystem (nur A5, B1, B2,

C1 und C2) Anpassung 23 X: Keine Anpassung Softwareversion SoftwareSprache

1): FC 301/nur Baugröße A1

2) Nur US-Markt

3): Die Baugrößen A und B3 verfügen werkseitig über eine integrierte Zwischenkreiskopplung

Tabelle 7.1 Bestell-Typencode Baugrößen A, B und C

Beschreibung Pos. Mögliche Optionen

A-Optionen 29-30AX: Keine A-Option

B-Optionen 31-32BX: Keine Option

C0 Optionen 33-34CX: Keine Option

C1 Optionen 35 X: Keine Option

Software für die COption/E1Optionen

2427 28 X: Unbenutzt

SXXX: Aktuelle Version - Standard-

Software

A0: MCA 101 Profibus DP V1 (Standard) A4: MCA 104 DeviceNet (Standard) A6: MCA 105 CANOpen (Standard) AN: MCA 121 EtherNet/IP AL: MCA 120 ProfiNet AQ: MCA 122 Modbus TCP AT: MCA 113 Profibus-Umrichter VLT 3000 AU: MCA 114 Profibus-Umrichter VLT 5000 AY: MCA 123 Powerlink A8: MCA 124 EtherCAT

BK: MCB 101 Allgemeine I/O-Option BR: MCB 102 Drehgeber-Option BU: MCB 103 Resolver-Option BP: MCB 105 Relaisoption BZ: MCB 108 Sicherheits-SPS-Schnittstelle B2: MCB 112 PTC-Thermistorkarte B4: MCB 114 VLT Sensoreingang B6: MCB 150 Safe Option TTL B7: MCB 151 Safe Option HTL

C4: MCO 305, programmierbarer Bewegungsregler

R: MCB 113 Ext. Relaiskarte Z: MCA 140 Modbus RTU OEM-Option

36-37XX: Standardregler

10: MCO 350 Synchronisierungsregler 11: MCO 351 Positioning Control

Beschreibung Pos. Mögliche Optionen

D-Optionen 38-39DX: Keine Option

D0: MCB 107 Externe Spannungsversorgung mit 24 V DC

Tabelle 7.2 Bestell-Typencode, Optionen

HINWEIS

Für Leistungsgrößen über 75 kW siehe das VLT AutomationDrive FC 300 90-1400 kW Projektierungshandbuch.

7 7

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

7.1.2 Sprache

Frequenzumrichter werden automatisch mit einem Sprachpaket geliefert, das für die Region, in der sie bestellt werden, relevant ist. 4 regionale Sprachpakete decken die folgenden Sprachen ab:

Sprachpaket 1 Sprachpaket 2 Sprachpaket 3 Sprachpaket 4

English English English English Deutsch Deutsch Deutsch Deutsch Französisch Chinesisch Slowenisch Spanisch Dänisch Koreanisch Bulgarisch English US Niederländisch Japanisch Serbisch Griechisch Spanisch Thai Rumänisch Brasilianisches Portugiesisch Schwedisch Traditionelles Chinesisch Ungarisch Türkisch Italienisch Bahasa (Indonesisch) Tschechisch Polnisch Finnisch Russisch

Tabelle 7.3 Sprachpakete

Wenn Sie Frequenzumrichter mit einem anderen Sprachpaket bestellen möchten, wenden Sie sich an Ihren lokalen Händler.

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

7.2 Bestellnummern

7.2.1 Optionen und Zubehör

Beschreibung Bestellnummer

Unbeschichtet Beschichtet

Diverse Ausrüstung

VLT® Bedienteilsatz Baugröße A5 VLT® Bedienteilsatz Baugröße B1 VLT® Bedienteilsatz Baugröße B2 VLT® Bedienteilsatz Baugröße C1 VLT® Bedienteilsatz Baugröße C2 VLT® Befestigungskonsolen für Baugröße A5 VLT® Befestigungskonsolen für Baugröße B1 VLT® Befestigungskonsolen für Baugröße B2 VLT® Befestigungskonsolen für Baugröße C1 VLT® Befestigungskonsolen für Baugröße C2 VLT® IP21-Satz, Baugröße A1 VLT® IP21-Satz, Baugröße A2 VLT® IP21-Satz, Baugröße A3 VLT® Oberer IP21-Satz, Baugröße A2 VLT® Oberer IP21-Satz, Baugröße A3 VLT® Rückwand IP55, Baugröße A5 VLT® Rückwand IP21, IP55, Baugröße B1 VLT® Rückwand IP21, IP55, Baugröße B2 VLT® Rückwand IP20, Baugröße B4 VLT® Rückwand IP21, IP55, Baugröße C1 VLT® Rückwand IP21, IP55, Baugröße C2 VLT® Rückwand IP20, Baugröße C3 VLT® Rückwand IP20, Baugröße C4 VLT® Rückwand IP66, Baugröße A5 VLT® Edelstahl-Rückwand IP66, Baugröße B1 VLT® Edelstahl-Rückwand IP66, Baugröße B2 VLT® Edelstahl-Rückwand IP66, Baugröße C1 VLT® Edelstahl-Rückwand IP66, Baugröße C2 VLT® Profibus-Adapter Sub-D9-Stecker Profibus-Abschirmungsplattensatz für IP20, Baugrößen A1, A2 und A3 130B0524 Klemmenblock für DC-Zwischenkreisverbindung bei Baugröße A2/A3 130B1064 VLT® Schraubanschlussklemmen 130B1116 VLT® USB-Verlängerung, 350-mm-Kabel 130B1155 VLT® USB-Verlängerung, 650-mm-Kabel 130B1156 VLT® Halterahmen A2 für 1 Bremswiderstand 175U0085 VLT® Halterahmen A3 für 1 Bremswiderstand 175U0088 VLT® Halterahmen A2 für 2 Bremswiderstände 175U0087 VLT® Halterahmen A3 für 2 Bremswiderstände 175U0086

LCP Bedieneinheit

VLT® LCP 101 Numerische Bedieneinheit VLT® LCP 102 Grafisches LCP-Bedienteil VLT® Kabel für LCP 2, 3 m VLT® Einbausatz für alle LCP-Bedienteile VLT® Einbausatz, grafisches LCP

130B1028 130B1046 130B1047 130B1048 130B1049 130B1080 130B1081 130B1082 130B1083 130B1084 130B1121 130B1122 130B1123 130B1132 130B1133 130B1098 130B3383 130B3397 130B4172 130B3910 130B3911 130B4170 130B4171 130B3242 130B3434 130B3465 130B3468 130B3491 130B1112

130B1124 130B1107 175Z0929 130B1170 130B1113

7 7

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

Beschreibung Bestellnummer

Unbeschichtet Beschichtet

VLT® Einbausatz, numerisches LCP VLT® LCP-Einbausatz, ohne LCP VLT® LCP-Einbausatz Blindabdeckung IP55/66, 8 m VLT® Bedieneinheit LCP 102, grafisch VLT® Blindabdeckung, mit Danfoss-Logo, IP55/66

Optionen für Steckplatz A

VLT® Profibus DP V1 MCA 101 VLT® DeviceNet MCA 104 VLT® CAN Open MCA 105 VLT® PROFIBUS-Umrichter MCA 113 VLT® PROFIBUS-Umrichter MCA 114 VLT® PROFINET MCA 120 VLT® EtherNet/IP MCA 121 VLT® Modbus TCP MCA 122

POWERLINK 130B1489 130B1490 EtherCAT 130B5546 130B5646 VLT® DeviceNet MCA 104

Optionen für Steckplatz B

VLT® Universal I/O MCB 101 VLT® Drehgebereingang MCB 102 VLT® Resolver-Eingang MCB 103 VLT® Relaisoption MCB 105 VLT® Safe PLC I/O MCB 108 VLT® PTC-Thermistorkarte MCB 112 VLT® Safe Option MCB 140 VLT® Safe Option MCB 141 VLT® Safe Option MCB 150 VLT® Safe Option MCB 151

Einbausätze für C-Optionen

VLT® Einbausatz für C-Option, 40 mm, Baugrößen A2/A3 VLT® Einbausatz für C-Option, 60 mm, Baugrößen A2/A3 VLT® Einbausatz für C-Option, Baugröße A5 VLT® Einbausatz für C-Option, Baugrößen B/C/D/E/F (außer B3) VLT® Einbausatz für C-Option, 40 mm, Baugrößen B3 VLT® Einbausatz für C-Option, 60 mm, Baugröße B3

Optionen für Steckplatz C

VLT® Motion Control MCO 305 VLT® Synchronregler MCO 350 VLT® Positionsregler MCO 351 Regler des Zentrumswicklers 130B1165 130B1166 VLT® Erweiterte Relaiskarte MCB 113 VLT® Adapter der C-Option MCF 106

Option für Steckplatz D

VLT® 24 V DC-Versorgung MCB 107 VLT® EtherNet/IP MCA 121 VLT® Ableitstrom-Überwachungssatz, Baugrößen A2/A3 VLT® Ableitstrom-Überwachungssatz, Baugröße B3 VLT® Ableitstrom-Überwachungssatz, Baugröße B4 VLT® Ableitstrom-Überwachungssatz, Baugröße C3

130B1114 130B1117 130B1129 130B1078 130B1077

130B1100 130B1200 130B1102 130B1202 130B1103 130B1205 130B1245 130B1246 130B1135 130B1235 130B1119 130B1219 130B1196 130B1296

130B1102 130B1202

130B1125 130B1212 130B1115 130B1203 130B1127 130B1227 130B1110 130B1210 130B1120 130B1220 130B1137 130B6443 130B6447 130B3280 130B3290

130B7530 130B7531 130B7532 130B7533 130B1413 130B1414

130B1134 130B1234 130B1152 130B1252 130B1153 120B1253

130B1164 130B1264

130B1230

130B1108 130B1208 175N2584 130B5645 130B5764 130B5765 130B6226

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

Beschreibung Bestellnummer

Unbeschichtet Beschichtet

VLT® Ableitstrom-Überwachungssatz, Baugröße C4

PC-Software

VLT® Motion Control Tool MCT 10, 1 Lizenz VLT® Motion Control Tool MCT 10, 5 Lizenzen VLT® Motion Control Tool MCT 10, 10 Lizenzen VLT® Motion Control Tool MCT 10, 25 Lizenzen VLT® Motion Control Tool MCT 10, 50 Lizenzen VLT® Motion Control Tool MCT 10, 100 Lizenzen VLT® Motion Control Tool MCT 10, >100 Lizenzen Sie können die Optionen bereits als werkseitig montiert bestellen, siehe Bestellinformationen, Kapitel 7.1 Antriebskonfigurator.

Tabelle 7.4 Bestellnummern für Optionen und Zubehör

Ersatzteile

7.2.2

130B5647

130B1000 130B1001 130B1002 130B1003 130B1004 130B1005 130B1006

Die verfügbaren Ersatzteile für Ihre Spezifikation finden Sie im VLT Shop oder mithilfe des Konfigurators. VLTShop.danfoss.com.

7.2.3 Montagezubehör

Typ Beschreibung Bestellnummer Montagezubehör

Montagezubehör A1 Montagezubehör, Baugröße A1 130B1021 Montagezubehör A2/A3 Montagezubehör, Baugröße A2/A3 130B1022 Montagezubehör A5 Montagezubehör, Baugröße A5 130B1023 Montagezubehör A1-A5 Montagezubehör, Baugröße A1-A5 Stecker für Bremse und Zwischenkreis-

kopplung Montagezubehör B1 Montagezubehör, Baugröße B1 130B2060 Montagezubehör B2 Montagezubehör, Baugröße B2 130B2061 Montagezubehör B3 Montagezubehör, Baugröße B3 130B0980 Montagezubehör B4 Montagezubehör, Baugröße B4, 18,5-22 kW 130B1300 Montagezubehör B4 Montagezubehör, Baugröße B4, 30 kW 130B1301 Montagezubehör C1 Montagezubehör, Baugröße C1 130B0046 Montagezubehör C2 Montagezubehör, Baugröße C2 130B0047 Montagezubehör C3 Montagezubehör, Baugröße C3 130B0981 Montagezubehör C4 Montagezubehör, Baugröße C4, 55 kW 130B0982 Montagezubehör C4 Montagezubehör, Baugröße C4, 75 kW 130B0983

Tabelle 7.5 Bestellnummern für Montagezubehör

130B0633

7 7

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

7.2.4 VLT® AutomationDrive FC 301

T2, Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

FC 301 Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Frequenzumrichterdaten

Netztyp

[kW]

T2 0,25 368 415,9 410 0,100 175u3004 - - - 1,5 0,5 T2 0,37 248 280,7 300 0,100 175u3006 - - - 1,5 0,6 T2 0,55 166 188,7 200 0,100 175u3011 - - - 1,5 0,7 T2 0,75 121 138,4 145 0,100 175u3016 - - - 1,5 0,8 T2 1,1 81,0 92,0 100 0,100 175u3021 - - - 1,5 0,9 T2 1,5 58,5 66,5 70 0,200 175u3026 - - - 1,5 1,6 T2 2,2 40,2 44,6 48 0,200 175u3031 - - - 1,5 1,9 T2 3 29,1 32,3 35 0,300 175u3325 - - - 1,5 2,7 T2 3,7 22,5 25,9 27 0,360 175u3326 175u3477 175u3478 - 1,5 3,5 T2 5,5 17,7 19,7 18 0,570 175u3327 175u3442 175u3441 - 1,5 5,3 T2 7,5 12,6 14,3 13 0,680 175u3328 175u3059 175u3060 - 1,5 6,8 T2 11 8,7 9,7 9 1,130 175u3329 175u3068 175u3069 - 2,5 10,5 T2 15 5,3 7,5 5,7 1,400 175u3330 175u3073 175u3074 - 4 15 T2 18,5 5,1 6,0 5,7 1,700 175u3331 175u3483 175u3484 - 4 16 T2 22 3,2 5,0 3,5 2,200 175u3332 175u3080 175u3081 - 6 24 T2 30 3,0 3,7 3,5 2,800 175u3333 175u3448 175u3447 - 10 27 T2 37 2,4 3,0 2,8 3,200 175u3334 175u3086 175u3087 - 16 32

R [Ω]

min

R [Ω]

br.nom

R [Ω]

rec

br.cont.

[kW]

Bremswiderstandsdaten Installation

Danfoss Teilenummer

Kabel IP54

Schrau-

banschlus

sklemme

IP21

Schrau-

banschlus

sklemme

IP65

Bolt

connection

IP20

Kabelquerschnitt

[mm2]

Thermo-

relais

[A]

Tabelle 7.6 T2, Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

FC 301 Vertikales Bremsen 40 % Arbeitszyklus

Frequenzumrichterdaten

Netztyp

[kW]

T2 0,25 368 415,9 410 0,100 175u3004 - - - 1,5 0,5 T2 0,37 248 280,7 300 0,200 175u3096 - - - 1,5 0,8 T2 0,55 166 188,7 200 0,200 175u3008 - - - 1,5 0,9 T2 0,75 121 138,4 145 0,300 175u3300 - - - 1,5 1,3 T2 1,1 81,0 92,0 100 0,450 175u3301 175u3402 175u3401 - 1,5 2 T2 1,5 58,5 66,5 70 0,570 175u3302 175u3404 175u3403 - 1,5 2,7 T2 2,2 40,2 44,6 48 0,960 175u3303 175u3406 175u3405 - 1,5 4,2 T2 3 29,1 32,3 35 1,130 175u3304 175u3408 175u3407 - 1,5 5,4 T2 3,7 22,5 25,9 27 1,400 175u3305 175u3410 175u3409 - 1,5 6,8 T2 5,5 17,7 19,7 18 2,200 175u3306 175u3412 175u3411 - 1,5 10,4 T2 7,5 12,6 14,3 13 3,200 175u3307 175u3414 175u3413 - 2,5 14,7 T2 11 8,7 9,7 9 5,500 - 175u3176 175u3177 - 4 23 T2 15 5,3 7,5 5,7 6,000 - - - 175u3233 10 33 T2 18,5 5,1 6,0 5,7 8,000 - - - 175u3234 10 38 T2 22 3,2 5,0 3,5 9,000 - - - 175u3235 16 51 T2 30 3,0 3,7 3,5 14,000 - - - 175u3224 25 63 T2 37 2,4 3,0 2,8 17,000 - - - 175u3227 35 78

R [Ω]

min

R [Ω]

br.nom

[Ω]

rec

br.cont.

[kW]

Bremswiderstandsdaten Installation

Kabel

IP54

Danfoss Teilenummer

Schrauban-

schlusskle

mme IP21

Schrauban-

schlusskle mme IP65

Bolt

connection

IP20

Kabelquerschnitt

[mm2]

Thermo-

relais

[A]

7 7

Tabelle 7.7 T2, Vertikales Bremsen 40 % Arbeitszyklus

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

FC 301 Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Frequenzumrichterdaten

Netztyp

[kW]

T4 0,37 1000 1121,4 1200 0,100 175u3000 - - - 1,5 0,3 T4 0,55 620 749,8 850 0,100 175u3001 - - - 1,5 0,4 T4 0,75 485 547,6 630 0,100 175u3002 - - - 1,5 0,4 T4 1,1 329 365,3 410 0,100 175u3004 - - - 1,5 0,5 T4 1,5 240 263,0 270 0,200 175u3007 - - - 1,5 0,8 T4 2,2 161 176,5 200 0,200 175u3008 - - - 1,5 0,9 T4 3 117 127,9 145 0,300 175u3300 - - - 1,5 1,3 T4 4 86,9 94,6 110 0,450 175u3335 175u3450 175u3449 - 1,5 1,9 T4 5,5 62,5 68,2 80 0,570 175u3336 175u3452 175u3451 - 1,5 2,5 T4 7,5 45,3 49,6 56 0,680 175u3337 175u3027 175u3028 - 1,5 3,3 T4 11 34,9 38,0 38 1,130 175u3338 175u3034 175u3035 - 1,5 5,2 T4 15 25,3 27,7 28 1,400 175u3339 175u3039 175u3040 - 1,5 6,7 T4 18,5 20,3 22,3 22 1,700 175u3340 175u3047 175u3048 - 1,5 8,3 T4 22 16,9 18,7 19 2,200 175u3357 175u3049 175u3050 - 1,5 10,1 T4 30 13,2 14,5 14 2,800 175u3341 175u3055 175u3056 - 2,5 13,3 T4 37 10,6 11,7 12 3,200 175u3359 175u3061 175u3062 - 2,5 15,3 T4 45 8,7 9,6 9,5 4,200 - 175u3065 175u3066 - 4 20 T4 55 6,6 7,8 7,0 5,500 - 175u3070 175u3071 - 6 26 T4 75 4,2 5,7 5,5 7,000 - - - 175u3231 10 36

R [Ω]

min

R [Ω]

br.nom

R [Ω]

rec

br.cont.

[kW]

Bremswiderstandsdaten Installation

Danfoss Teilenummer

Kabel IP54

Schrau-

banschlus

sklemme

IP21

Schrau-

banschlus

sklemme

IP65

Bolt

connection

IP20

Kabelquerschnitt

[mm2]

Thermo-

relais

[A]

Tabelle 7.8 T4, Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

FC 301 Vertikales Bremsen 40 % Arbeitszyklus

Frequenzumrichterdaten

Netztyp

[kW]

T4 0,37 1000 1121,4 1200 0,200 175u3101 - - - 1,5 0,4 T4 0,55 620 749,8 850 0,200 175u3308 - - - 1,5 0,5 T4 0,75 485 547,6 630 0,300 175u3309 - - - 1,5 0,7 T4 1,1 329 365,3 410 0,450 175u3310 175u3416 175u3415 - 1,5 1 T4 1,5 240 263,0 270 0,570 175u3311 175u3418 175u3417 - 1,5 1,4 T4 2,2 161 176,5 200 0,960 175u3312 175u3420 175u3419 - 1,5 2,1 T4 3 117 127,9 145 1,130 175u3313 175u3422 175u3421 - 1,5 2,7 T4 4 86,9 94,6 110 1,700 175u3314 175u3424 175u3423 - 1,5 3,7 T4 5,5 62,5 68,2 80 2,200 175u3315 175u3138 175u3139 - 1,5 5 T4 7,5 45,3 49,6 56 3,200 175u3316 175u3428 175u3427 - 1,5 7,1 T4 11 34,9 38,0 38 5,000 - - - 175u3236 1,5 11,5 T4 15 25,3 27,7 28 6,000 - - - 175u3237 2,5 14,7 T4 18,5 20,3 22,3 22 8,000 - - - 175u3238 4 19 T4 22 16,9 18,7 19 10,000 - - - 175u3203 4 23 T4 30 13,2 14,5 14 14,000 - - - 175u3206 10 32 T4 37 10,6 11,7 12 17,000 - - - 175u3210 10 38 T4 45 8,7 9,6 9,5 21,000 - - - 175u3213 16 47 T4 55 6,6 7,8 7,0 26,000 - - - 175u3216 25 61 T4 75 4,2 5,7 5,5 36,000 - - - 175u3219 35 81

R [Ω]

min

R [Ω]

br.nom

[Ω]

rec

br.cont.

[kW]

Bremswiderstandsdaten Installation

Kabel

IP54

Danfoss Teilenummer

Schrauban-

schlusskle

mme IP21

Schrauban-

schlusskle mme IP65

Bolt

connection

IP20

Kabelquerschnitt

[mm2]

Thermo-

relais

[A]

7 7

Tabelle 7.9 T4, Vertikales Bremsen 40 % Arbeitszyklus

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

7.2.5 Bremswiderstände für FC 302

FC 302 Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Frequenzumrichterdaten

Netztyp

[kW]

T2 0,25 380 475,3 410 0,100 175u3004 - - - 1,5 0,5 T2 0,37 275 320,8 300 0,100 175u3006 - - - 1,5 0,6 T2 0,55 188 215,7 200 0,100 175u3011 - - - 1,5 0,7 T2 0,75 130 158,1 145 0,100 175u3016 - - - 1,5 0,8 T2 1,1 81,0 105,1 100 0,100 175u3021 - - - 1,5 0,9 T2 1,5 58,5 76,0 70 0,200 175u3026 - - - 1,5 1,6 T2 2,2 45,0 51,0 48 0,200 175u3031 - - - 1,5 1,9 T2 3 31,5 37,0 35 0,300 175u3325 - - - 1,5 2,7 T2 3,7 22,5 29,7 27 0,360 175u3326 175u3477 175u3478 - 1,5 3,5 T2 5,5 17,7 19,7 18 0,570 175u3327 175u3442 175u3441 - 1,5 5,3 T2 7,5 12,6 14,3 13,0 0,680 175u3328 175u3059 175u3060 - 1,5 6,8 T2 11 8,7 9,7 9,0 1,130 175u3329 175u3068 175u3069 - 2,5 10,5 T2 15 5,3 7,5 5,7 1,400 175u3330 175u3073 175u3074 - 4 14,7 T2 18,5 5,1 6,0 5,7 1,700 175u3331 175u3483 175u3484 - 4 16 T2 22 3,2 5,0 3,5 2,200 175u3332 175u3080 175u3081 - 6 24 T2 30 3,0 3,7 3,5 2,800 175u3333 175u3448 175u3447 - 10 27 T2 37 2,4 3,0 2,8 3,200 175u3334 175u3086 175u3087 - 16 32

R [Ω]

min

R [Ω]

br.nom

R [Ω]

rec

br.cont.

[kW]

Bremswiderstandsdaten Installation

Kabel IP54

Danfoss Teilenummer

Schrau-

banschlus

sklemme

IP21

Schrau-

banschlus

sklemme

IP65

Bolt

connection

IP20

Kabelque

schnitt

[mm2]

Thermo-

relais

[A]

Tabelle 7.10 T2, Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

FC 302 Vertikales Bremsen 40 % Arbeitszyklus

Frequenzumrichterdaten

Netztyp

[kW]

T2 0,25 380 475,3 410 0,100 175u3004 - - - 1,5 0,5 T2 0,37 275 320,8 300 0,200 175u3096 - - - 1,5 0,8 T2 0,55 188 215,7 200 0,200 175u3008 - - - 1,5 0,9 T2 0,75 130 158,1 145 0,300 175u3300 - - - 1,5 1,3 T2 1,1 81,0 105,1 100 0,450 175u3301 175u3402 175u3401 - 1,5 2 T2 1,5 58,5 76,0 70 0,570 175u3302 175u3404 175u3403 - 1,5 2,7 T2 2,2 45,0 51,0 48 0,960 175u3303 175u3406 175u3405 - 1,5 4,2 T2 3 31,5 37,0 35 1,130 175u3304 175u3408 175u3407 - 1,5 5,4 T2 3,7 22,5 29,7 27 1,400 175u3305 175u3410 175u3409 - 1,5 6,8 T2 5,5 17,7 19,7 18 2,200 175u3306 175u3412 175u3411 - 1,5 10,4 T2 7,5 12,6 14,3 13,0 3,200 175u3307 175u3414 175u3413 - 2,5 14,7 T2 11 8,7 9,7 9,0 5,500 - 175u3176 175u3177 - 4 23 T2 15 5,3 7,5 5,7 6,000 - - - 175u3233 10 33 T2 18,5 5,1 6,0 5,7 8,000 - - - 175u3234 10 38 T2 22 3,2 5,0 3,5 9,000 - - - 175u3235 16 51 T2 30 3,0 3,7 3,5 14,000 - - - 175u3224 25 63 T2 37 2,4 3,0 2,8 17,000 - - - 175u3227 35 78

R [Ω]

min

R [Ω]

br.nom

R [Ω]

rec

br.cont.

[kW]

Bremswiderstandsdaten Installation

Danfoss Teilenummer

Kabelquerschnitt

[mm2]

Kabel IP54

Schrau-

banschlus

sklemme

IP21

Schrau-

banschlus

sklemme

IP65

Bolt

connection

IP20

Thermo-

relais

[A]

7 7

Tabelle 7.11 T2, Vertikales Bremsen 40 % Arbeitszyklus

Bestellen des Frequenzumric... Projektierungshandbuch

FC 302 Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Frequenzumrichterdaten

Netztyp

[kW]

T5 0,37 1000 1389,2 1200 0,100 175u3000 - - - 1,5 0,3 T5 0,55 620 928,8 850 0,100 175u3001 - - - 1,5 0,4 T5 0,75 558 678,3 630 0,100 175u3002 - - - 1,5 0,4 T5 1,1 382 452,5 410 0,100 175u3004 - - - 1,5 0,5 T5 1,5 260 325,9 270 0,200 175u3007 - - - 1,5 0,8 T5 2,2 189 218,6 200 0,200 175u3008 - - - 1,5 0,9 T5 3 135 158,5 145 0,300 175u3300 - - - 1,5 1,3 T5 4 99,0 117,2 110 0,450 175u3335 175u3450 175u3449 - 1,5 1,9 T5 5,5 72,0 84,4 80 0,570 175u3336 175u3452 175u3451 - 1,5 2,5 T5 7,5 50,0 61,4 56 0,680 175u3337 175u3027 175u3028 - 1,5 3,3 T5 11 36,0 41,2 38 1,130 175u3338 175u3034 175u3035 - 1,5 5,2 T5 15 27,0 30,0 28 1,400 175u3339 175u3039 175u3040 - 1,5 6,7 T5 18,5 20,3 24,2 22 1,700 175u3340 175u3047 175u3048 - 1,5 8,3 T5 22 18,0 20,3 19 2,200 175u3357 175u3049 175u3050 - 1,5 10,1 T5 30 13,4 15,8 14 2,800 175u3341 175u3055 175u3056 - 2,5 13,3 T5 37 10,8 12,7 12 3,200 175u3359 175u3061 175u3062 - 2,5 15,3 T5 45 8,8 10,4 9,5 4,200 - 175u3065 175u3066 - 4 20 T5 55 6,5 8,5 7,0 5,500 - 175u3070 175u3071 - 6 26 T5 75 4,2 6,2 5,5 7,000 - - - 175u3231 10 36

R [Ω]

min

R [Ω]

br.nom

R [Ω]

rec

br.cont.

[kW]

Bremswiderstandsdaten Installation

Danfoss Teilenummer

Kabel IP54

Schrau-

banschlus

sklemme

IP21

Schrau-

banschlus

sklemme

IP65

Bolt

connection

IP20

Kabelquerschnitt

[mm2]

Thermo-

relais

[A]

Tabelle 7.12 T5, Horizontales Bremsen 10 % Arbeitszyklus

Danfoss VLT AutomationDrive Design guide [de]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual