Dieses Projektierungshandbuch ist für Projektingenieure
und Anlagenbauer, Planungsberater sowie Anwendungsund Produktspezialisten bestimmt. Es enthält technische
Informationen zu den Möglichkeiten und Funktionen des
Frequenzumrichters zur Integration in Steuerungs- und
Überwachungssysteme für Motoren. Detaillierte Informationen bezüglich Betrieb, Anforderungen und
Empfehlungen für die Systemintegration sind ebenfalls
enthalten. Zudem enthält das Handbuch Informationen zur
Eingangsleistung, dem Ausgang für die Motorsteuerung
und Umgebungsbedingungen zum Betrieb des Frequenzumrichters.
Ebenfalls enthalten sind Informationen zu Sicherheitsfunktionen, Fehlerbedingungsüberwachung, Berichtsfunktionen
zur Betriebsbereitschaft, seriellen Kommunikationsfunktionen und programmierbaren Optionen.
Projektierungsdetails wie Standortanforderungen, Kabel,
Sicherungen, Steuerkabel, Größe und Gewicht von Geräten
und weitere kritische Informationen, die zur Planung der
Systemintegration erforderlich sind, können Sie dem
Handbuch ebenfalls entnehmen.
Die Verfügbarkeit aller detaillierten Produktinformationen
in der Projektierungsphase ist für die Entwicklung einer
ausgereiften Anlage mit optimaler Funktionalität und
Effizienz sehr hilfreich.
und elektrische Installation dieser Frequenzumrichtermodule.
Das VLT® Parallel Drive Modules 250–1200 kW-
•
Benutzerhandbuch beschreibt ausführlich die
Verfahren für die Inbetriebnahme, eine
grundlegende Programmierung für den Betrieb
sowie Funktionsprüfungen. Zudem enthält es eine
Beschreibung der Benutzerschnittstelle,
Anwendungsbeispiele, Informationen zu
Fehlersuche- und -behebung sowie Spezifikationen.
Ziehen Sie das relevante VLT® HVAC Drive FC102,
•
VLT® AQUA Drive FC202 oder VLT
AutomationDrive FC302-Programmierhandbuch
der entsprechenden Serie der VLT® Parallel Drive
Modules zu Rate, die zum Einrichten des Frequenzumrichtersystems verwendet werden. Das
Programmierhandbuch enthält umfassendere
Informationen über das Arbeiten mit Parametern
und bietet Anwendungsbeispiele.
Das Wartungshandbuch VLT
•
enthält detaillierte Wartungsinformationen,
einschließlich Informationen bezüglich den VLT
Parallel Drive Modules.
Die Bedienungsanleitung VLT® Frequency Converters
•
– Safe Torque Off enthält Sicherheitsrichtlinien
und beschreibt den Betrieb sowie Spezifikationen
der Safe Torque Off-Funktion.
®
®
FC Series, Baugröße D
11
®
VLT® ist eine eingetragene Marke.
Dokument- und Softwareversion
1.2
Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert.
Alle Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Tabelle 1.1
zeigt die Dokumentenversion und die entsprechende
Softwareversion an.
AusgabeAnmerkungenSoftware-
version
MG37N2xxAktualisierte Spezifikationen7.5x
Tabelle 1.1 Dokument- und Softwareversion
Zusätzliche Materialien
1.3
Es stehen zusätzliche Handbücher zur Verfügung, die Ihnen
helfen, erweiterte Funktionen und die Programmierung
von Frequenzumrichtern zu verstehen:
Das VLT® Parallel Drive Modules 250–1200 kW
•
Installationshandbuch beschreibt die mechanische
Das Projektierungshandbuch VLT® Brake Resistor
•
MCE 101 beschreibt, wie Sie einen geeigneten
Bremswiderstand für die jeweilige Anwendung
auswählen.
Das Projektierungshandbuch VLT® FC-Serie
•
Ausgangsfilter beschreibt, wie Sie einen
geeigneten Ausgangsfilter für die jeweilige
Anwendung auswählen.
Die VLT® Parallel Drive Modules Stromschienensatz-
•
Installationsanweisungen enthalten detaillierte
Informationen zur Installation des Stromschienensatzes.
Die VLT® Parallel Drive Modules-Kühlkanalein-
•
bausatz-Installationsanweisungen enthalten
detaillierte Informationen zur Installation des
Kühlkanals.
Zusätzliche Veröffentlichungen und Handbücher sind
verfügbar auf Danfoss. Eine Liste finden Sie unter
drives.danfoss.com/knowledge-center/technical-documentation/ für Auflistungen.
In diesem Handbuch werden folgende Symbole verwendet:
WARNUNG
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu
schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen kann!
VORSICHT
Weist auf eine potenziell gefährliche Situation hin, die zu
leichten oder mittelschweren Verletzungen führen kann.
Die Kennzeichnung kann ebenfalls als Warnung vor
unsicheren Verfahren dienen.
HINWEIS
Weist auf eine wichtige Information hin, z. B. eine
Situation, die zu Geräte- oder sonstigen Sachschäden
führen kann.
2.2 Qualifiziertes Personal
Der einwandfreie und sichere Betrieb der VLT® Parallel
Drive Modules setzt fachgerechten und zuverlässigen
Transport voraus. Lagerung und Installation müssen diese
Anforderungen ebenfalls erfüllen. Nur qualifiziertes
Fachpersonal darf dieses Gerät installieren.
WARNUNG
ENTLADEZEIT
Das Frequenzumrichtermodul enthält Zwischenkreiskondensatoren. Sobald der Netzstrom an den
Frequenzumrichter angelegt wird, können diese Kondensatoren geladen bleiben, auch wenn die
Stromversorgung getrennt wird. Auch wenn die WarnLED nicht leuchten, kann Hochspannung vorliegen. Das
Nichteinhalten der Wartezeit von 20 Minuten nach dem
Trennen der Stromversorgung vor Wartungs- oder
Reparaturarbeiten kann zum Tod oder zu schweren
Verletzungen führen!
1.Stoppen Sie den Motor.
2.Trennen Sie die Netzversorgung und alle
externen DC-Zwischenkreisversorgungen,
einschließlich externer Batterie-, USV- und DCZwischenkreisverbindungen mit anderen
Frequenzumrichtern.
3.Trennen oder verriegeln Sie den PM-Motor.
4.Warten Sie mindestens 20 Minuten lang die
vollständige Entladung der Kondensatoren ab,
bevor Sie Wartungs- oder Reparaturarbeiten
durchführen.
Qualifiziertes Fachpersonal sind per Definition geschulte
Mitarbeiter, die gemäß den einschlägigen Gesetzen und
Vorschriften zur Installation von Betriebsmitteln, Systemen
und Schaltungen berechtigt sind. Außerdem muss das
Personal mit allen Anweisungen und Sicherheitsmaßnahmen gemäß dieser Anleitung vertraut sein.
Sicherheitsmaßnahmen
2.3
WARNUNG
HOCHSPANNUNG
Bei Anschluss an ein Versorgungsnetz führt das Frequenzumrichtersystem Hochspannung. Erfolgt die Installation
des Frequenzumrichtersystems nicht durch qualifiziertes
Personal, kann dies zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen!
Die Erdableitströme überschreiten 3,5 mA. Eine nicht
vorschriftsgemäße Erdung des Frequenzumrichtersystems
kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen!
Befolgen Sie im Hinblick auf die Schutzerdung von
Geräten mit einem Erdableitstrom von mehr als 3,5 mA
alle nationalen und lokalen Vorschriften. Die Frequenzumrichtertechnik nutzt hohe Schaltfrequenzen bei
gleichzeitig hoher Leistung. Das Schalten erzeugt einen
Ableitstrom in der Erdverbindung. Ein Fehlerstrom im
Frequenzumrichtersystem an den Ausgangsleistungsklemmen kann eine Gleichstromkomponente enthalten,
die die Filterkondensatoren laden und einen transienten
Erdstrom verursachen kann. Der Erdableitstrom hängt
von verschiedenen Faktoren bei der Systemkonfiguration
ab, wie EMV-Filter, abgeschirmte Motorkabel und
Leistung des Frequenzumrichtersystems.
EN/IEC 61800-5-1 (Produktnorm für elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl) stellt
besondere Anforderungen, wenn der Erdableitstrom
3,5 mA übersteigt.
Verstärken Sie die Erdung auf eine der folgenden Arten:
Lassen Sie die ordnungsgemäße Erdung der
•
Geräte durch einen zertifizierten Elektroinstallateur überprüfen.
Das Erdungskabel muss einen Querschnitt von
•
mindestens 10 mm2 (6 AWG) aufweisen.
Zwei getrennt verlegte Erdungskabel, die die
•
vorgeschriebenen Maße einhalten.
Weitere Informationen finden Sie in der Norm EN
60364-5-54 § 543.7.
Frequenzumrichter werden in Übereinstimmung mit den in
diesem Abschnitt beschriebenen Richtlinien konstruiert.
33
Tabelle 3.1 Zulassungen
3.1 CE-Zeichen
Das CE-Zeichen (Communauté Européenne) zeigt an, dass
der Hersteller des Produkts alle einschlägigen EURichtlinien einhält. Die 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.
Niederspannungsrichtlinie
3.2
Frequenzumrichter werden als elektronische Komponenten
klassifiziert und müssen in Übereinstimmung mit der
Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU die CEKennzeichnung tragen. Die Richtlinie gilt für alle
elektrischen Geräte in den Spannungsbereichen 50–1000 V
AC und 75–1500 V DC.
beeinträchtigt werden kann, bei einer ordnungsgemäßen
Installation und Wartung sowie einer bestimmungsgemäßen Verwendung so ausgelegt sein müssen, dass ihre
erreichten elektromagnetischen Störungen begrenzt sind
und die Betriebsmittel eine bestimmte Störfestigkeit
aufweisen.
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.
3.4 Maschinenrichtlinie
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
ordnungsgemäßen Installation und Wartung sowie einer
bestimmungsgemäßen Verwendung die Sicherheit von
Menschen und Nutztieren sowie die Erhaltung von
Sachwerten nicht gefährden.
Die Richtlinie schreibt vor, dass aufgrund der Konstruktion
der Betriebsmittel gewährleistet ist, dass diese bei einer
ordnungsgemäßen Installation und Wartung sowie einer
bestimmungsgemäßen Verwendung die Sicherheit von
Menschen und Nutztieren sowie die Erhaltung von
Sachwerten nicht gefährden. Danfoss CE-Kennzeichnungen
sind mit der Niederspannungsrichtlinie konform und liefern
auf Wunsch eine Konformitätserklärung.
EMV-Richtlinie
3.3
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bedeutet, dass
elektromagnetische Störungen zwischen Geräten deren
Leistung nicht beeinträchtigt. Die grundlegende Schutzanforderung der EMV-Richtlinie 2014/30/EU gibt vor, dass
Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen
verursachen oder deren Betrieb durch diese Störungen
Kommen Frequenzumrichter in Maschinen mit mindestens
einem beweglichen Teil zum Einsatz, muss der Maschinenhersteller eine Erklärung zur Verfügung stellen, die die
Übereinstimmung mit allen einschlägigen gesetzlichen
Bestimmungen und Sicherheitsrichtlinien bestätigt. Danfoss
Die CE-Kennzeichnungen sind mit der Maschinenrichtlinie
für Frequenzumrichter mit integrierter Sicherheitsfunktion
konform und liefern auf Wunsch eine Konformitätserklärung.
Page 11
Zulassungen und Zertifizier...Projektierungshandbuch
3.5 UL-Konformität
Siehe Kapitel 8.3 Elektrische Anforderungen für Zertifizie-rungen und Zulassungen, um sicherzustellen, dass der
Frequenzumrichter die UL-Sicherheitsanforderungen erfüllt.
3.6 Zeichen für RCM-Konformität
Die RCM-Kennzeichnung zeigt eine Übereinstimmung mit
den einschlägigen technischen Standards zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) an. Eine RCM-Konformität
ist für die Markteinführung elektrischer und elektronischer
Geräte auf dem Markt in Australien und Neuseeland
erforderlich. Die RCM-Richtlinien befassen sich mit leitungsgeführter und abgestrahlter Störaussendung. Wenden Sie
für Frequenzumrichter die in EN/IEC 61800-3 angegebenen
Störaussendungsbeschränkungen an. Eine Konformitätserklärung ist auf Anfrage erhältlich.
3.7 Exportkontrollvorschriften
Frequenzumrichter können regionalen und/oder nationalen
Exportkontrollvorschriften unterliegen.
Frequenzumrichter, die Exportkontrollvorschriften
unterliegen, sind mit einer ECCN-Nummer gekennzeichnet.
Die ECCN-Nummer finden Sie in den Dokumenten, die Sie
mit dem Frequenzumrichter erhalten.
Im Falle einer Wiederausfuhr ist der Exporteur dafür verantwortlich, die Einhaltung aller geltenden
Exportkontrollvorschriften sicherzustellen.
4.3 Datenblatt für System mit 4 Frequenzumrichtermodulen
Nennleistung bei 380-500 V
•
-HO: 500–800 kW (650–1200 HP).
-NO: 560–1000 kW (750–1350 HP).
Nennleistung bei 525-690 V
•
-HO: 630–1000 kW (650–1150 HP).
44
-NO: 710–1200 kW (750–1350 HP).
•
•
Gewicht
-910 kg.
Schutzart
-IP54 (gezeigt). IP-Schutzart festgelegt
durch Kundenanforderung.
-NEMA-Typ 12 (gezeigt).
Abbildung 4.3 System mit 4 Frequenzumrichtermodulen mit minimalen Schaltschrankabmessungen
Verfügbare Danfoss-Optionen:
6-Puls-Sammelschienensatz
•
12-Puls-Sammelschienensatz
•
Bausatz für rückseitigen Kühlkanal – Einlass
•
Rücks./Auslass Rücks.
Bausatz für rückseitigen Kühlkanal – Einlass
•
Rücks./Auslass Obers.
Bausatz für rückseitigen Kühlkanal – Einlass
•
Unters./Auslass Rücks.
Bausatz für rückseitigen Kühlkanal – Einlass
•
Unters./Auslass Obers.
4.4 Aufbau des Frequenzumrichtersystems
Das Frequenzumrichtersystem wird vom Installateur unter
Verwendung des VLT® Parallel Drive Modules Basis-
Bausatzes und sämtlicher ausgewählter Optionssätze
konstruiert, um die angegebenen Leistungsanforderungen
zu erfüllen. Der Basis-Bausatz besteht aus den Verbindungsteilen und 2 bzw. 4 Frequenzumrichtermodulen, die
parallel geschaltet sind.
Der Basis-Bausatz enthält die folgenden Komponenten:
Frequenzumrichtermodule
•
Steuerfach
•
Kabelbäume
•
-Eine Flachbandleitung mit 44-poligem
Stecker (an beiden Enden des Kabels).
-Ein Relaiskabel mit 16-poligem Stecker
(an 1 Ende des Kabels).
-DC-Sicherungs-Mikroschalterkabel mit 2-
poligen Steckern (an einem Ende des
Kabels).
DC-Sicherungen
•
Mikroschalter
•
Weitere Komponenten wie Stromschienensätze und
Einbausätze für rückseitige Kühlkanäle sind zur Anpassung
des Frequenzumrichtersystems erhältlich.
Abbildung 4.4 zeigt ein aus 4 Frequenzumrichtermodulen
bestehendes System. Ein System, in dem 2 Frequenzumrichtermodule eingesetzt werden, ist abgesehen von den
Verbindungsteilen identisch. Das abgebildete Frequenzumrichtersystem zeigt den Bausatz für den Kühlkanal und den
Stromschienen-Optionssatz. Der Installateur kann jedoch
andere Verbindungsmethoden verwenden, einschließlich
Stromschienen und Stromkabel aus spezieller Fertigung.
HINWEIS
Der Installateur ist verantwortlich für alle Details der
Frequenzumrichtersystemkonstruktion, einschließlich
Anschlüssen. Sollte der Installateur darüber hinaus nicht
die von Danfoss empfohlene Konstruktion verwenden,
muss er separate Zulassungen beschaffen.
Option)
3KabelbaumZum Verbinden verschiedener Komponenten mit dem Steuerfach.
4LCPDie Bedieneinheit, in der Schaltschranktür montiert abgebildet. Ermöglicht dem Bediener die Überwachung und
5SteuerfachBesteht aus einer MDCIC (Multi-Drive Control Interface Card), einer Steuerkarte, einem LCP, einem Sicherheitsrelais
6Frequenzum-
richtermodule
7Stromschie-
nensatz
(optional)
8Rückseitiger
Kühlkanal –
Einlass
Unters./Auslass
Rücks.
(optional)
Zur Unterbringung der Frequenzumrichtermodule und anderer Komponenten des Frequenzumrichtersystems.
Zur Parallelschaltung der DC-Klemmen der Frequenzumrichtermodule. Der Satz kann bei Danfoss bestellt oder vom
Schaltschrankkonstrukteur zusammengestellt werden.
Regelung von System und Motor.
und einem Schaltnetzteil. Die MDCIC dient als Schnittstelle zwischen LCP und Steuerkarte mit Leistungskarten in
den einzelnen Frequenzumrichtermodulen.
Sie können 2 oder 4 Frequenzumrichtermodule parallel schalten, um ein Frequenzumrichtersystem zu bilden.
Zur Parallelschaltung von Motor-, Netz- und Erdungsklemmen der Frequenzumrichtermodule. Der Satz kann bei
Danfoss bestellt oder vom Schaltschrankkonstrukteur zusammengestellt werden.
Zum Einleiten von Luft von der Gehäuseunterseite durch den Rückkanal des Frequenzumrichtermoduls und Herausleiten an der Gehäuseoberseite. Reduziert die Wärme im Gehäuse um 85 %. Der Satz kann bei Danfoss optional
bestellt werden. Siehe Kapitel 4.5.1 Rückseitiger Kühlkanal – Beispiele.
VLT® Parallel Drive Modules
Abbildung 4.4 Übersicht über ein System mit 4 Frequenzumrichtermodulen ohne EMV-Abschirmungen
Diese automatisierten Funktionen fallen in 3 Kategorien:
Werkseitig aktiviert, kann jedoch per Program-
•
mierung deaktiviert werden.
Werkseitig deaktiviert, kann jedoch per Program-
•
mierung aktiviert werden.
Immer aktiviert.
•
5.1.1 Automatische Energieoptimierung
Die automatische Energieoptimierung (AEO) wird in HLKAnwendungen verwendet. Die Funktion 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.
5.1.2 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 Sie vorzugsweise eine höhere Trägerfrequenz
verwenden sollten. 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 Bi-polar Transistors,
IGBT) wird ein schnelles Schalten ermöglicht.
55
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.
5.1.3 Automatische Leistungsreduzierung
bei hoher Trägerfrequenz
Der Frequenzumrichter ist für den Dauerbetrieb und
Volllastbetrieb bei Trägerfrequenzen zwischen den in
Tabelle 5.1 aufgeführten Mindest- und Höchstwerten
ausgelegt. Wenn die Trägerfrequenz höher als die
maximale Frequenz ist, wird der Ausgangsstrom des
Frequenzumrichters automatisch reduziert.
Tabelle 5.2 Trägerfrequenz-Betriebsbereiche für 525–690 V
5.1.4 Automatische Leistungsreduzierung
Taktfrequenz
Hz
Minimum
Hz
Maximum
Hz
5.1.7 Kurzschlussschutz
Werkseinstellung
Hz
bei Übertemperatur
Der Frequenzumrichter bietet integrierten KurzschlussMit der automatischen Leistungsreduzierung bei Übertemperatur wird verhindert, dass der Frequenzumrichter bei
hoher Temperatur abschaltet. Die internen Temperatursensoren messen die Betriebsbedingungen, um die
Leistungskomponenten vor Überhitzen zu schützen. Der
Frequenzumrichter kann seine Trägerfrequenz automatisch
reduzieren, um die Betriebstemperatur innerhalb ihrer
sicheren Grenzwerte zu halten. Nach der Reduzierung der
Trägerfrequenz kann der Frequenzumrichter auch
Ausgangsfrequenz und -strom um bis zu 30 % reduzieren,
um eine Übertemperatur-Abschaltung zu verhindern.
schutz mit einer schnell wirkenden
Fehlerabschaltungsschaltung. Der Strom wird an jeder
einzelnen der 3 Ausgangsphasen gemessen. Wenn der
Strom nach 5–10 ms den zulässigen Wert überschreitet,
schalten alle Transistoren im Wechselrichter ab. Diese
Schaltung ermöglicht die schnellste Strommessung und
den größten Schutz vor störungsbedingten Abschaltungen.
Ein Kurzschluss zwischen zwei Ausgangsphasen kann eine
Abschaltung aufgrund von Überstrom bewirken.
5.1.8 Erdschlussschutz
5.1.5 Auto-Rampen
Ein Motor, der versucht, eine Last zu schnell für den
verfügbaren Strom zu beschleunigen, kann eine
Abschaltung des Frequenzumrichters verursachen. Das
Gleiche gilt für eine zu schnelle Verzögerung. Die Funktion
Auto-Rampe bietet einen Schutz vor solchen Situationen,
indem die Motorrampenrate (Beschleunigung und
Verzögerung) erweitert wird, damit sie dem verfügbaren
Strom entspricht.
5.1.6 Stromgrenzenregler
Wenn die Last die Leistungsfähigkeit des Frequenzumrichters im Normalbetrieb überschreitet (aufgrund eines zu
kleinen Frequenzumrichters oder Motors), reduziert die
Stromgrenze die Ausgangsfrequenz, um den Motor zu
verlangsamen und die Last zu reduzieren. Ein einstellbarer
Timer steht zur Verfügung, um den Betrieb bei dieser
Bedingung für maximal 60 s zu begrenzen. Die werkseitig
eingestellte Grenze ist 110 % des Motornennstroms zur
Minimierung von Überstrombelastungen.
Nach dem Erhalt von Istwerten von den Stromwandlern
summiert die Steuerschaltung die 3-Phasen-Ströme der
einzelnen Frequenzumrichtermodule. Wenn die Summe aus
allen 3 Ausgangsphasenströmen nicht 0 beträgt, ist dies
ein Hinweis auf einen Ableitstrom. Wenn die Abweichung
von 0 einen vordefinierten Pegel überschreitet, gibt der
Frequenzumrichter einen Erdschlussalarm aus.
5.1.9 Ausgleich der Leistungsschwankung
Der Frequenzumrichter hält den folgenden Netzschwan-
kungen stand:
Transienten
•
Vorübergehende Ausfälle.
•
Kurzen Spannungsabfällen
•
Überspannungen
•
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. Bei aktivierter Motorfangschaltung
synchronisiert der Frequenzumrichter vor dem Start die
Motordrehung.
5.1.10 Softstart des Motors
Der Frequenzumrichter liefert die richtige Strommenge an
den Motor, um Lastträgheit zu überwinden und den Motor
auf die gewünschte Drehzahl zu bringen. Hierdurch wird
vermieden, dass die volle Netzspannung an einem
stehenden oder langsam drehenden Motor angelegt wird,
wodurch ein hoher Strom erzeugt wird und eine starke
Wärmeentwicklung die Folge ist. Diese vorhandene
Softstart-Funktion reduziert die thermische und
mechanische Belastung, führt zu einer längeren Motorlebensdauer und ermöglicht einen geräuschärmeren
Anlagenbetrieb.
5.1.11 Resonanzdämpfung
Sie können hochfrequente Motorresonanzgeräusche durch
die Nutzung der Resonanzdämpfung unterbinden. Hierbei
steht Ihnen die automatische oder manuelle Frequenzdämpfung zur Auswahl.
5.1.12 Temperaturgeregelte Lüfter
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.
5.1.13 EMV-Konformität
5.2.1 Automatische Motoranpassung
Die automatische Motoranpassung (AMA) ist ein automati-
sierter 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 Energieop-
timierungsfunktion des Frequenzumrichters verbessert. Die
AMA wird bei Motorstillstand und ohne Abkoppeln der
Last vom Motor durchgeführt.
55
5.2.2 Thermischer Motorschutz
Für die Bereitstellung des thermischen Motorschutzes gibt
es zwei Möglichkeiten.
Bei einem Verfahren wird ein Motorthermistor eingesetzt.
Der Frequenzumrichter überwacht die Motortemperatur
bei variierender Drehzahl und Last, um Überhitzungsbedin-
gungen festzustellen.
Beim anderen Verfahren wird die Motortemperatur durch
Messung von Strom, Frequenz und Betriebszeit berechnet.
Der Frequenzumrichter zeigt die thermische Belastung am
Motor in Prozent an und kann bei einem program-
mierbaren 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 Frequenzum-
richter die Normen der I2t Klasse 20 für elektronische
Motorüberlastung.
Elektromagnetische Störungen (EMI) oder Funkfrequenzstörungen (EMV) 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 IEC/EN 61800-3 erfüllt. Weitere Informationen zur EMV-Leistung finden Sie unter Kapitel 9.2 EMV-Prüfergebnisse.
Programmierbare Funktionen
5.2
Bei den folgenden Funktionen handelt es sich um die
gängigsten Funktionen, die Sie zur Verbesserung der
Systemleistung in den Frequenzumrichter einprogrammieren können. Sie erfordern einen minimalen
Programmierungs- oder Einrichtungsaufwand. Diese
Funktionen können die Systemauslegung optimieren und
möglicherweise die Integration von redundanten Bauteilen
oder Funktionen vermeiden. Anweisungen zur Aktivierung
dieser Funktionen finden Sie im produktspezifischen
Programmierhandbuch.
Ihnen steht der integrierte, proportionale, differentiale PID-
Regler 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.
Der Frequenzumrichter kann zwei Istwertsignale von zwei
verschiedenen Geräten verarbeiten. Mit dieser Funktion
können Sie ein System mit unterschiedlichen Istwert-
Anforderungen steuern. Der Frequenzumrichter ergreift
Steuerungsmaßnahmen, indem er die beiden Signale zur
Optimierung der Systemleistung vergleicht.
Page 22
Produktfunktionen
VLT® Parallel Drive Modules
5.2.4 Automatischer Wiederanlauf
Sie können den Frequenzumrichter so programmieren, dass
er den Motor nach einer Abschaltung aufgrund eines
leichten Fehlers, wie einer vorübergehenden Verlustleistung oder einer Schwankung, automatisch 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.
55
5.2.5 Motorfangschaltung
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.
Durch diese Funktion können Sie Abschaltungen aufgrund
einer Überstromaufnahme verhindern. Mechanische
Belastungen der Anlage werden minimiert, da beim Start
des Frequenzumrichters keine abrupte Änderung der
Motordrehzahl erfolgt.
Motordrehmoment liefern. Auch unterscheidet sich dies
von Umrichtern mit konstantem Drehmoment, die
unterhalb der vollen Drehzahl übermäßige Spannung,
Wärme und Motorgeräusche verursachen.
5.2.9 Frequenzausblendung
In bestimmten Anwendungen kann die Anlage Betriebs-
drehzahlen aufweisen, die eine mechanische Resonanz
erzeugen. Diese mechanische Resonanz kann zu
übermäßiger Geräuschentwicklung führen und
mechanische Komponenten in der Anlage beschädigen.
Der Frequenzumrichter verfügt über 4 programmierbare
Ausblendfrequenzbandbreiten. Anhand dieser Bandbreiten
kann der Motor Drehzahlen überspringen, die Resonanzen
in der Anlage verursachen.
5.2.10 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 Funktion macht
den Einsatz eines Heizgeräts überflüssig.
5.2.6 Energiesparmodus
5.2.11 4 programmierbare Parametersätze
Der Energiesparmodus stoppt automatisch den Motor,
wenn der Bedarf für eine festgelegte Zeitspanne niedrig ist.
Wenn sich der Bedarf in der Anlage erhöht, startet der
Frequenzumrichter den Motor neu. Der Energiesparmodus
ermöglicht Energieeinsparungen und reduziert den
Motorverschleiß. Im Gegensatz zu einer fest programmierten Zeitschaltung ist der Frequenzumrichter immer
betriebsbereit und startet, wenn er den gewünschten
Grenzwert für den Aktivierungsbefehl erreicht.
5.2.7 Startfreigabe
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.
Der Frequenzumrichter kann vor dem Starten auf ein
„System bereit“-Fernsignal warten. Ist diese Funktion
aktiviert, bleibt der Frequenzumrichter gestoppt, bis er eine
Startfreigabe erhält. Die Startfreigabe gewährleistet, dass
sich Anlage oder Hilfsgeräte in einem einwandfreien
Zustand befinden, bevor der Frequenzumrichter den Motor
starten kann.
5.2.8 Volles Drehmoment bei gesenkter
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. Diese variable Drehmomentkennlinie ist bei Umrichtern mit variablem Drehmoment
nicht vorhanden, die bei niedriger Drehzahl ein reduziertes
Sie können Konfigurationsdaten zwischen Frequenzum-
richtern kopieren, indem Sie die Informationen vom
abnehmbaren LCP herunterladen.
5.2.12 DC-Bremse
In einigen Anwendungen ist ggf. ein Verzögern des Motors
auf eine niedrige Drehzahl oder das Anhalten des Motors
erforderlich. Durch das Anwenden der DC-Bremse auf den
Motor wird dieser verzögert, sodass keine separate
Motorbremse erforderlich ist. Sie können DC-Bremsung zur
Aktivierung bei einer voreingestellten Frequenz oder beim
Empfang eines Signals einstellen. Sie können die Bremsrate
ebenfalls programmieren.
Page 23
ProduktfunktionenProjektierungshandbuch
5.2.13 Hohes Losbrechmoment
Bei hohen Trägheitsmomenten oder hohen Reibungslasten
ist zum Starten ein zusätzliches Drehmoment verfügbar. Sie
können den Losbrechstrom von 110 % oder 160 % des
Maximalwerts für begrenzte Zeit einstellen.
5.2.14 Bypass
Ein automatischer oder manueller Bypass ist eine
verfügbare Option. Der Bypass ermöglicht dem Motor den
Betrieb bei voller Drehzahl, wenn der Frequenzumrichter
nicht in Betrieb ist und routinemäßige Wartung oder NotBypass ermöglicht.
5.2.15 Verlustleistungsüberbrückung
Bei einer Verlustleistung dreht der Frequenzumrichter
weiterhin den Motor, bis die Zwischenkreisspannung unter
den minimalen Betriebspegel fällt, die 15 % unter der
niedrigsten Frequenzumrichter-Nennspannung liegt.
Frequenzumrichter sind für einen Betrieb bei 380–460 V,
550–600 V und manchen bei 690 V ausgelegt. Die Dauer
der Verlustleistungsüberbrückung hängt, neben der Last,
vom Frequenzumrichter und der Netzspannung zum
Zeitpunkt der Verlustleistung ab.
aktiviert, gibt der Frequenzumrichter einen Alarm aus,
schaltet ab und lässt den Motor im Freilauf zum Stillstand
kommen. Zum Wiederanlauf müssen Sie den Frequenzum-
richter manuell neu starten. Die Funktion Safe Torque Off
dient zum Stoppen des Frequenzumrichters im Notfall.
Verwenden Sie in der normalen Betriebsart, bei der Sie
kein Safe Torque Off benötigen, stattdessen die normale
Stoppfunktion. Wenn der automatische Wiederanlauf zum
Einsatz kommt, muss die Anlage die Anforderungen nach
ISO 12100-2 Absatz 5.3.2.5 erfüllen.
Sie können die Funktion Safe Torque Off mit VLT
AutomationDrive FC302 für asynchrone und synchrone
Motoren sowie Permanentmagnetmotoren verwenden. Es
können 2 Fehler in den Leistungshalbleitern auftreten.
Wenn bei der Verwendung von Synchron- oder Permanent-
magnetmotoren 2 Fehler im Leistungshalbleiter auftreten,
kann dies zu einer Restdrehung des Motors führen. Die
Drehung ergibt sich mit Winkel = 360/(Polzahl). Bei
Anwendungen, in denen Synchron- oder Permanentmag-
netmotoren eingesetzt werden, müssen Sie dies
berücksichtigen; Sie müssen gewährleisten, dass hieraus
keine kritischen Sicherheitsprobleme entstehen. Dies trifft
nicht auf Asynchronmotoren zu.
®
5.3.1 Haftungsbedingungen
55
5.2.16 Überlast
Wenn das Drehmoment, das zum Beibehalten oder
Beschleunigen einer festgelegten Frequenz erforderlich ist,
die Stromgrenze überschreitet, versucht der Frequenzumrichter, den Betrieb fortzusetzen. Er reduziert automatisch
die Beschleunigungsrate oder reduziert die Ausgangsfrequenz. Wenn der Überstrombedarf nicht ausreichend
reduziert wird, schaltet der Frequenzumrichter ab und zeigt
innerhalb von 1,5 s einen Fehler an. Der Stromgrenzenpegel ist programmierbar. Die ÜberstromAbschaltverzögerung wird zum Festlegen der Dauer
verwendet, über die der Frequenzumrichter in der
Stromgrenze arbeitet, bevor er abschaltet. Sie können den
Grenzenpegel je nach Frequenzumrichter und thermischem
Motorschutz im Bereich 0–60 s oder für unbegrenzten
Betrieb einstellen.
Safe Torque Off (STO)
5.3
Der VLT® AutomationDrive FC302 ist standardmäßig mit
der Funktion Safe Torque Off über Steuerklemme 37
verfügbar. Die STO-Funktion ist auch für VLT® HVAC Drive
FC102 und VLT® AQUA Drive FC202 verfügbar.
Der Benutzer muss sicherstellen, dass das Personal über
Installation und Betrieb der Funktion Safe Torque Off
informiert ist, insbesondere durch:
Sorgfältiges Lesen der Sicherheitsvorschriften im
•
Hinblick auf Arbeitsschutz und Unfallverhütung
Verstehen der allgemeinen und Sicherheitsricht-
•
linien in dieser Beschreibung und der erweiterten
Beschreibung in der Bedienungsanleitung VLT
Frequency Converters – Safe Torque Off.
Gute Kenntnisse über die allgemeinen und Sicher-
•
heitsnormen der jeweiligen Anwendung.
Der Benutzer ist dabei definiert als Integrator, Bediener
sowie Service- und Wartungspersonal.
®
5.3.2 Weitere Informationen
Weitere Informationen zur Funktion Safe Torque Off
einschließlich Installation und Inbetriebnahme finden Sie in
der VLT® Frequency Converters – Safe Torque Off Operating
Guide.
STO schaltet die Steuerspannung der Leistungshalbleiter in
der Ausgangsstufe des Frequenzumrichters ab. Dies
verhindert die Erzeugung der Spannung, die der Motor
zum Drehen benötigt. Ist Safe Torque Off (Klemme 37)
Sicherheitsvorrichtung in
Kombination mit der VLT® PTC-
Thermistor Card MCB 112.
Parametereinstellungen für externe Sicherheitsvor-
richtung
mit MCB 112
Falls MCB 112 angeschlossen ist, stehen die Optionen [4]
bis [9] für Parameter 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp
Wenn das Ex-zertifizierte Thermistormodul MCB 112, das
Klemme 37 als sicherheitsbezogenen Abschaltkanal
verwendet, angeschlossen ist, muss eine UND-Verknüpfung
des Ausgangs X44/12 von MCB 112 mit dem sicherheitsbezogenen Sensor (wie eine Not-Aus-Taste, Schalter einer
Schutzeinrichtung usw.), der Safe Torque Off aktiviert,
erfolgen. Der Ausgang zu Safe Torque Off-Klemme 37 wird
55
nur dann als hoch (24 V) gewertet, wenn sowohl das
Signal von MCB 112-Ausgang X44/12 und das Signal des
sicherheitsbezogenen Sensors hoch sind. Wenn mindestens
eines der beiden Signale aus ist, muss auch die Ausgabe
an Klemme 37 aus sein. Die Sicherheitsvorrichtung mit
dieser UND-Logik muss selbst IEC 61508, SIL 2, erfüllen. Die
Verbindung vom Ausgang der Sicherheitsvorrichtung mit
der sicheren UND-Logik zur Safe Torque Off-Klemme 37
muss gegen Kurzschluss geschützt sein. Abbildung 5.1 zeigt
eine Neustart-Eingabe für die externe Sicherheitsvorrichtung. Bei dieser Installation können Sie zum Beispiel [7]
PTC 1 & Relay W oder [8] PTC 1 & Relay A/W in
Parameter 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp einstellen. Weitere
Informationen entnehmen Sie dem Produkthandbuch VLT
®
PTC-Thermistor Card MCB 112.
(Klemme 37 Safe Torque Off) zur Verfügung.
Die Optionen [1]* S.Stopp/Alarm und [3] S.Stopp/Warnung in
Parameter 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp stehen Ihnen
weiterhin zur Verfügung, sind aber für Installationen ohne
MCB 112 oder externe Sicherheitsvorrichtungen
vorgesehen. Falls Sie die Optionen [1]* S.Stopp/Alarm oder
[3] S.Stopp/Warnung in Parameter 5-19 Klemme 37 Sicherer
Stopp versehentlich ausgewählt haben und die MCB 112
auslöst, gibt der Frequenzumrichter den Alarm 72, Gefähr-
licher Fehler aus und wechselt ohne automatischen
Wiederanlauf sicher in den Freilauf.
Die Optionen [4] PTC 1 Alarm und [5] PTC 1 Warnung in
Parameter 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp werden nur
gewählt, wenn für MCB 112 die Funktion Safe Torque Off
gewählt wurden und die externe Sicherheitsvorrichtung die
Funktion Safe Torque Off auslöst, gibt der Frequenzum-
richter Alarm 72 Gefährlicher Fehler aus und wechselt ohne
automatischen Wiederanlauf sicher in den Freilauf.
Sie müssen die Optionen [6]–[9] in Parameter 5-19 Klemme
37 Sicherer Stopp für die Kombination aus externer Sicher-
heitsvorrichtung und MCB 112 wählen.
Abbildung 5.1 Abbildung der wesentlichen Aspekte bei der
Installation einer Kombination aus Safe Torque OffAnwendung und MCB 112-Anwendung
HINWEIS
[7] PTC 1 & Relais W und [8] PTC 1 & Relais A/W in
Parameter 5-19 Klemme 37 Sicherer Stopp öffnen sich für
automatischen Wiederanlauf, wenn die externe Sicher-
heitsvorrichtung wieder deaktiviert wird.
Der automatische Wiederanlauf ist nur in den folgenden
Fällen zulässig:
Der Schutz vor unerwartetem Wiederanlauf wird
•
über andere Teile der Installation mit Safe Torque
Off realisiert.
Ein Aufenthalt in der Gefahrenzone kann
•
mechanisch ausgeschlossen werden, wenn die
Funktion Safe Torque Off nicht aktiviert ist.
Insbesondere müssen Sie Absatz 5.3.2.5 von ISO
12100-2 2003 beachten.
Siehe Kapitel 7.3.11 VLT® PTC- Thermistor Card MCB 112 und
die Bedienungsanleitung VLT
für weitere Informationen zum MCB 112.
Systemüberwachung
5.4
Der Frequenzumrichter überwacht zahlreiche Aspekte des
Ein Alarm oder eine Warnung deutet nicht notwendigerweise auf ein Problem innerhalb des
Frequenzumrichters hin. Es kann sich um eine Bedingung
außerhalb des Frequenzumrichters handeln, die zur
Bestimmung von Leistungsgrenzen überwacht wird. Der
Frequenzumrichter verfügt über verschiedene vorprogrammierte Fehler-, Warn- und Alarmreaktionen. Zusätzliche
Alarm- und Warnfunktionen können Sie zum Erweitern
oder Ändern der Systemleistung auswählen.
In diesem Abschnitt werden die gängigen Alarm- und
Warnfunktionen beschrieben. Diese Funktionen können die
Systemauslegung optimieren und möglicherweise die
Integration von redundanten Bauteilen oder Funktionen
vermeiden.
5.4.1 Betrieb bei Übertemperatur
Werkseitig gibt der Frequenzumrichter einen Alarm aus
und schaltet bei Übertemperatur ab. Wenn Sie Automa-tische Reduzierung und Warnung auswählen, warnt der
Frequenzumrichter vor dem Zustand, setzt seinen Betrieb
jedoch fort und versucht zunächst, durch eine Reduzierung
der Taktfrequenz abzukühlen. Falls erforderlich, reduziert er
dann noch die Ausgangsfrequenz.
5.4.2 Warnung Sollwert hoch und niedrig
Bei Regelung ohne Rückführung bestimmt das Sollwertsignal direkt die Drehzahl des Frequenzumrichters. Auf
dem Display wird eine blinkende Warnung „Sollwert zu
hoch/zu niedrig“ angezeigt, wenn der programmierte
Höchst- oder Mindestwert erreicht wird.
5.4.3 Warnung Istwert hoch und niedrig
Bei Regelung mit Rückführung werden die ausgewählten
hohen und niedrigen Istwerte vom Frequenzumrichter
überwacht. Das Display zeigt ggf. eine blinkende Warnung
„hoch/niedrig“ an. Der Frequenzumrichter kann die Istwertsignale auch bei Regelung ohne Rückführung überwachen.
Die Signale beeinträchtigen nicht den Betrieb des Frequenzumrichters bei Regelung ohne Rückführung, jedoch
können sie bei der Zustandsanzeige der Anlage (lokal oder
per serieller Schnittstelle) hilfreich sein. Der Frequenzumrichter arbeitet mit 39 verschiedenen Maßeinheiten.
5.4.4 Versorgungsspannungsasymmetrie
oder
Phasenfehler
Schutz der Zwischenkreiskondensatoren. Weitere Optionen
sind die Anzeige einer Warnung und die Reduzierung des
Ausgangsstroms auf 30 % des Gesamtstroms oder die
Anzeige einer Warnung und die Fortsetzung des Normal-
betriebs. Der Betrieb eines an eine asymmetrische Leitung
angeschlossenen Geräts kann u. U. von Vorteil sein, bis die
Asymmetrie korrigiert wird.
5.4.5 Warnung Frequenz hoch
Hilfreich beim Zuschalten zusätzlicher Betriebsmittel wie
Pumpen oder Kühllüftern; der Frequenzumrichter kann bei
hoher Motordrehzahl aufwärmen. Sie können eine
spezifische hohe Frequenzeinstellung im Frequenzum-
richter programmieren. Wenn der Ausgang des Geräts die
vorgegebene Warnfrequenz überschreitet, zeigt das Gerät
eine Warnung vor zu hoher Frequenz an. Ein Digital-
ausgang vom Frequenzumrichter kann das Zuschalten
externer Geräte anzeigen.
5.4.6 Warnung Frequenz niedrig
Beim Abschalten von Betriebsmitteln kann der Frequen-
zumrichter vor niedriger Motordrehzahl warnen. Sie
können für Warnungen und zum Abschalten externer
Betriebsmittel eine spezifische niedrige Frequenzeinstellung
wählen. Das Gerät zeigt weder bei einem Stopp noch bei
einem Start eine Warnung „niedrige Frequenz“ an, bevor es
die Betriebsfrequenz erreicht hat.
5.4.7 Warnung Strom hoch
Diese Funktion ähnelt der Warnung Frequenz hoch (siehe
Kapitel 5.4.5 Warnung Frequenz hoch), mit der Ausnahme,
dass eine hohe Stromeinstellung zur Anzeige einer
Warnung und zum Zuschalten zusätzlicher Betriebsmittel
verwendet wird. Die Funktion ist bei einem Stopp oder
Start nicht aktiv, bis der Frequenzumrichter den
eingestellten Betriebsstrom erreicht hat.
5.4.8 Warnung Strom niedrig
Diese Funktion ähnelt der Warnung Frequenz niedrig (siehe
Kapitel 5.4.6 Warnung Frequenz niedrig), mit der Ausnahme,
dass eine hohe Stromeinstellung zur Anzeige einer
Warnung und zum Zuschalten zusätzlicher Betriebsmittel
verwendet wird. Die Funktion ist bei einem Stopp oder
Start nicht aktiv, bis der Frequenzumrichter den
eingestellten Betriebsstrom erreicht hat.
55
Ein zu hoher Rippel-Strom im DC-Bus ist ein Hinweis
darauf, dass eine Versorgungsspannungsasymmetrie oder
ein Phasenfehler vorhanden ist. Wenn eine Phase zum
Frequenzumrichter fehlt, ist die standardmäßige Aktion die
Anzeige eines Alarms und die Abschaltung des Geräts zum
Diese Funktion kann zur Überwachung eines Keilriemens
verwendet werden. Nachdem Sie für den Fall eines
Lastverlusts eine Grenze für „niedriger Strom“ im Frequenzumrichter gespeichert haben, können Sie den
Frequenzumrichter für die Anzeige eines Alarms und einer
Abschaltung oder für die Fortsetzung des Betriebs mit
Anzeige einer Warnung programmieren.
5.4.10 Verlust der seriellen Schnittstelle
55
Der Frequenzumrichter kann einen Verlust der seriellen
Kommunikation erkennen. Sie können eine Zeitverzögerung von bis zu 18000 s wählen, um eine Antwort
aufgrund von Unterbrechungen am seriellen Kommunikationsbus zu vermeiden. Wird die Verzögerung überschritten,
stehen die folgenden Optionen zur Verfügung:
1Netzbrücken-Sammelschienen (Module 1 und 2)5Netzbrücken-Sammelschienen (Module 3 und 4)
2Netzklemmen (Module 1 und 2)6Netzklemmen (Module 3 und 4)
3Bremsklemmen (Module 1 und 2)7Erdungsklemmen (Module 3 und 4)
4Erdungsklemmen (Module 1 und 2)8Anschließen der Erdungsklemme (siehe Abbildung 6.13)
Abbildung 6.12 Netz- und Erdungsklemmen bei Systemen mit 4 Frequenzumrichtermodulen (Frontansicht)
Abbildung 6.13 Netz- und Erdungsklemmen bei Systemen mit 4 Frequenzumrichtermodulen (Seitenansicht, links und Ansicht zum
Anschließen der Erdungsklemme, rechts)
Abbildung 6.15 Motor- und Bremsklemmen bei Systemen mit 4 Frequenzumrichtermodulen (Seitenansicht, links, Motorklemmen,
oben rechts und Bremsklemmen, unten rechts)
Netzversorgung
VersorgungsklemmenR/91, S/92, T/93
Versorgungsspannung
Netzfrequenz50/60 Hz ±5 %
Maximale kurzzeitige Asymmetrie zwischen Netzphasen3,0 % der Versorgungsnennspannung
Wirkleistungsfaktor (λ)≥0,98 bei Nennlast
Verschiebungs-Leistungsfaktor (cos Φ)(ca. 1)
Schalten am Netzeingang L1, L2, L3Max. 1 Mal alle 2 Minuten
Umgebung nach EN 60664-1Überspannungskategorie III/Verschmutzungsgrad 2
1) Das Gerät eignet sich für Netzversorgungen, die maximal 85.000 A
2) Niedrige Netzspannung/Netzausfall:
Während einer niedrigen Netzspannung arbeitet das Antriebsmodul weiter, bis die Zwischenkreisspannung unter den minimalen
Stopppegel abfällt, der 15 % unter der niedrigsten Versorgungsnennspannung liegt. Netz-Ein und volles Drehmoment ist bei einer
Netzspannung unter 10 % der niedrigsten Versorgungsnennspannung nicht möglich. Das Frequenzumrichtermodul schaltet bei
einem erkannten Netzausfall ab.
1)
2)
(symmetrisch) bei maximal je 480/600 V liefern können.
eff
380–480, 500 V 690 V, ±10%, 525–690 V ±10 %
6.7 Motorausgang und Motordaten
Motorausgang
MotorklemmenU/96, V/97, W/98
Ausgangsspannung0–100 % der Versorgungsspannung
Ausgangsfrequenz0–590 Hz
Schalten am AusgangUnbegrenzt
Rampenzeiten1–3600 s
6
6
Drehmomentkennlinie
Überlastmoment (konstantes Drehmoment)Maximal 150 %/60 s
StartmomentMaximal 180 % bis zu 0,5 s
Überlastmoment (variables Drehmoment)Maximal 110 %/s
Startmoment (variables Drehmoment)Maximal 135 %/s
1) Prozentwert bezieht sich auf das Nenndrehmoment.
Wirkungsgrad
Wirkungsgrad
1) Bei Nennstrom gemessener Wirkungsgrad. Informationen zur Energieeffizienzklasse finden Sie in Kapitel 6.9 Umgebungsbedingungen Drive Modules. Informationen zu Teillastverlusten siehe www.danfoss.com/vltenergyefficiency.
98%
6.8 Transformatorspezifikationen zu 12 Puls
AnschlussDy11 d0 oder Dyn 11d0
Phasenverschiebung zwischen Sekundärwicklungen30°
Spannungsdifferenz zwischen Sekundärwicklungen<0,5 %
Kurzschluss-Impedanz von Sekundärwicklungen>5%
Unterschied der Kurzschluss-Impedanz zwischen Sekundärwicklungen< 5 % der Kurzschluss-Impedanz
AndereKeine Erdung von Sekundärwicklungen gestattet. Statische Abschirmung empfohlen
6.9 Umgebungsbedingungen Drive Modules
1)
1)
1)
1)
Umgebung
IP-SchutzartIP00
Störgeräusche84 dB (Betrieb unter Volllast)
Vibrationstest1,0 g
Vibrationen und Erschütterungen (IEC 60721-33-3)Klasse 3M3
Maximale relative Feuchtigkeit5–95 % (IEC 721–3–3; Klasse 3K3 (nicht kondensierend) bei Betrieb
Aggressive Umgebungsbedingungen (IEC 60068-2-43) H2S-TestKlasse kD
Aggressive Gase (IEC 60721-3-3)Klasse 3C3
Umgebungstemperatur
Min. Umgebungstemperatur bei Volllast0 °C (32 °F)
Min. Umgebungstemperatur bei reduzierter Leistung-10 °C (14 °F)
Temperatur bei Lagerung/Transport-25 bis +65 °C (-13 bis 149 °F)
Max. Höhe über dem Meeresspiegel ohne Leistungsreduzierung1)1000 m (3281 ft)
EMV-Normen, StöraussendungEN 61800-3
EMV-Normen, StörfestigkeitEN 61800-4-2, EN 61800-4-3, EN 61800-4-4, EN 61800-4-5 und EN 61800-4-6
Energieeffizienzklasse
1) Informationen zur Leistungsreduzierung bei hoher Umgebungstemperatur sowie zur Leistungsreduzierung in großen
Höhenlagen finden Sie in Kapitel 6.12 Leistungsreduzierungsspezifikationen.
2) Bestimmt gemäß EN 50598-2 bei:
Nennlast
•
90 % der Nennfrequenz
•
Taktfrequenz-Werkseinstellung.
•
Schaltmodus-Werkseinstellung
•
1)
2)
VLT® Parallel Drive Modules
Maximal 45 °C (113 °F) (durchschnittliches Maximum 24 Stunden 40 °C (104 °F))
IE2
6.10 Kabelspezifikationen
Kabellängen und -querschnitte für Steuerleitungen
Maximale Motorkabellänge, mit Abschirmung150 m (492 ft)
Maximale Motorkabellänge, ohne Abschirmung300 m (984 ft)
Maximaler Querschnitt zu Steuerklemmen, flexibler oder starrer Draht ohne Aderendhülsen1,5 mm2/16 AWG
Maximaler Querschnitt für Steuerklemmen, flexibles Kabel mit Aderendhülsen1 mm2/18 AWG
Maximaler Querschnitt für Steuerklemmen, flexibles Kabel mit Aderendhülsen mit Bund0,5 mm2/20 AWG
Mindestquerschnitt für Steuerklemmen0,25 mm2/24 AWG
Maximaler Querschnitt an 230-V-Klemmen2,5 mm2/14 AWG
Minimaler Querschnitt an 230-V-Klemmen0,25 mm2/24 AWG
1) Leistungskabel, siehe elektrische Datentabellen in Kapitel 6.5 Leistungsabhängige Spezifikationen.
1)
6.11 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten
Digitaleingänge
Programmierbare Digitaleingänge
Klemme Nr.18, 19, 271), 291), 32, 33
LogikPNP oder NPN
Spannungsniveau0–24 V DC
Spannungsniveau, logisch 0 PNP<5 V DC
Spannungsniveau, logisch 1 PNP>10 V DC
Spannungsniveau, logisch 0 NPN
Spannungsniveau, logisch 1 NPN2)<14 V DC
Maximale Spannung am Eingang28 V DC
Pulsfrequenzbereich0–110 kHz
(Arbeitszyklus) minimale Pulsbreite4,5 ms
Eingangswiderstand, RiCa. 4 kΩ
Alle Digitaleingänge sind von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.
1) Sie können die Klemmen 27 und 29 auch als Ausgang programmieren.
Safe Torque Off (STO) Klemme 37
Spannungsniveau0–24 V DC
Spannungsniveau, logisch 0 PNP< 4 V DC
Spannungsniveau, logisch 1 PNP> 20 V DC
Maximale Spannung am Eingang28 V DC
Typischer Eingangsstrom bei 24 V50 mA
Typischer Eingangsstrom bei 20 V60 mA
Eingangskapazität400 nF
Alle Digitaleingänge sind von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.
®
1) Siehe VLT
Torque Off.
2) Wenn Sie ein Schütz mit integrierter DC-Spule in Kombination mit STO verwenden, ist es wichtig, beim Abschalten für den
Strom eine Rückleitung von der Spule zu legen. Dies können Sie durch eine Freilaufdiode an der Drossel umsetzen. Verwenden Sie
alternativ einen 30-V- oder 50-V-Metalloxidvaristor für eine schnellere Antwortzeit. Sie können typische Schütze zusammen mit
dieser Diode erwerben.
Analogeingänge
Anzahl der Analogeingänge2
Klemme Nr.53, 54
BetriebsartenSpannung oder Strom
BetriebsartwahlSchalter S201 und Schalter S202
Einstellung SpannungSchalter S201/Schalter S202 = AUS (U)
Spannungsniveau-10 V bis +10 V (skalierbar)
Eingangswiderstand, RiCa. 10 kΩ
Höchstspannung±20 V
StromSchalter S201/Schalter S202 = EIN (I)
Strombereich0/4–20 mA (skalierbar)
Eingangswiderstand, Rica. 200 Ω
Maximaler Strom30 mA
Auflösung der Analogeingänge10 Bit (+ Vorzeichen)
Genauigkeit der AnalogeingängeMaximale Abweichung 0,5 % der Gesamtskala
Bandbreite20 Hz/100 Hz
Die Analogeingänge sind galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV = Protective extra low voltage/Schutzkleinspannung)
und anderen Hochspannungsklemmen getrennt.
Frequency Converters - Safe Torque Off-Bedienungsanleitung für weitere Informationen zu Klemme 37 und Safe
1), 2)
(Klemme 37 hat festgelegte PNP-Logik)
eff
eff
6
6
Abbildung 6.18 PELV-Isolierung
Pulseingang
Programmierbare Pulseingänge2/1
Klemmennummer Puls291), 32/33
Maximale Frequenz an Klemme 29, 33110 kHz (Gegentakt)
Maximale Frequenz an Klemme 29, 335 kHz (offener Kollektor)
Minimale Frequenz an Klemme 29, 334 Hz
Spannungsniveau0–24 V DC
Maximale Spannung am Eingang28 V DC
Eingangswiderstand, RiCa. 4 kΩ
Pulseingangsgenauigkeit (0,1-1 kHz)Maximale Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala
Genauigkeit des Drehgebereingangs (1-11 kHz)Maximale 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) Pulseingänge sind 29 und 33.
Analogausgang
Anzahl programmierbarer Analogausgänge1
Klemme Nr.42
Strombereich am Analogausgang0/4–20 mA
Maximale Last GND – Analogausgang500 Ω
Genauigkeit am AnalogausgangMaximale Abweichung: 0,5 % der Gesamtskala
Auflösung am Analogausgang12 Bit
Der Analogausgang ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV – Schutzkleinspannung, Protective extra low voltage) und
anderen Hochspannungsklemmen getrennt.
Steuerkarte, RS485 serielle Schnittstelle
Klemme Nr.68 (P, TX+, RX+), 69 (N, TX-, RX-)
Klemme Nr. 61Masse für Klemmen 68 und 69
Die serielle RS485-Kommunikationsschnittstelle ist von anderen zentralen Stromkreisen funktional und von der Versorgungsspannung (PELV) galvanisch getrennt.
VLT® Parallel Drive Modules
Digitalausgang
Programmierbare Digital-/Pulsausgänge2
Klemme Nr.27, 29
Spannungsniveau am Digital-/Pulsausgang0–24 V
Maximaler Ausgangsstrom (Körper oder Quelle)40 mA
Maximale Last am Pulsausgang1 kΩ
Maximale kapazitive Last am Pulsausgang10 nF
Min. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang0 Hz
Max. Ausgangsfrequenz am Pulsausgang32 kHz
Genauigkeit am PulsausgangMaximale Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala
Auflösung der Pulsausgänge12 Bit
1) Sie können die Klemmen 27 und 29 auch als Eingang programmieren.
Der Digitalausgang ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.
Steuerkarte, 24 V DC-Ausgang
Klemme Nr.12, 13
Ausgangsspannung24 V +1, -3 V
Maximale Last200 mA
Die 24-V-DC-Versorgung ist galvanisch von der Versorgungsspannung (PELV) getrennt, hat jedoch das gleiche Potenzial wie die
analogen und digitalen Ein- und Ausgänge.
Relaisausgang
Programmierbare Relaisausgänge2
Klemmennummer Relais 011-3 (öffnen), 1-2 (schließen)
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 1-3 (NC/Öffner), 1-2 (NO/Schließer) (ohmsche Last)240 V AC, 2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) (induktive Last bei cosφ 0,4)240 V AC, 0,2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 1-2 (NO/Schließer), 1-3 (NC/Öffner) (ohmsche Last)60 V DC, 1 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) (induktive Last)24 V DC, 0,1 A
II400 V AC, 2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (induktive Last bei cosφ 0,4)240 V AC, 0,2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (ohmsche Last)80 V DC, 2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (induktive Last)24 V DC, 0,1 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) auf 4-6 (NC/Öffner) (ohmsche Last)240 V AC, 2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) auf 4-5 (NO/Schließer) (induktive Last bei cosφ 0,4)240 V AC, 0,2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) auf 4-6 (NC/Öffner) (ohmsche Last)50 V DC, 2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) an 4-6 (NC/Öffner) (induktive Last)24 V DC, 0,1 A
Minimaler Belastungsstrom der Klemme an 1-3 (NC/Öffner), 1-2 (NO/Schließer), 4-6 (NC/
Öffner), 4-5 (NO/Schließer)24 V DC 10 mA, 24 V AC 20 mA
Umgebung nach EN 60664-1Überspannungskategorie 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.
Steuerkarte, 10 V DC Ausgang
Klemme Nr.50
Ausgangsspannung10,5 V ±0,5 V
Maximale Last25 mA
Die 10 V DC-Versorgung ist von der Versorgungsspannung (PELV) und anderen Hochspannungsklemmen galvanisch getrennt.
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)≤10 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 Istwertgebers0–6000 U/min: Abweichung ±0,15 UPM
Alle Angaben zu Steuerungseigenschaften basieren auf einem 4-poligen Asynchronmotor
Steuerkartenleistung
®
Abtastintervall (VLT
Drive FC202)5 ms (VLT® AutomationDrive FC302)
Abtastintervall (FC302)1 ms
Steuerkarte, serielle USB-Schnittstelle
USB-Standard1.1 (Full Speed)
USB-BuchseUSB-Stecker Typ B
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 vom Schutzleiter getrennt. Benutzen Sie nur einen isolierten Laptop als PC-Verbindung
zum USB-Anschluss am Frequenzumrichter.
HVAC Drive FC102, VLT® Refrigeration Drive FC103, VLT® AQUA
Ziehen Sie eine Leistungsreduzierung in Betracht, wenn eine der folgenden Bedingungen vorhanden ist:
Niedriger Luftdruck bei Betrieb über 1000 m.
•
Hohe Umgebungstemperatur
•
Hohe Taktfrequenz.
•
Betrieb mit niedriger Drehzahl
•
Lange Motorkabel
•
Kabel mit großem Querschnitt
•
Wenn diese Bedingungen vorherrschen, empfiehlt Danfoss die Verwendung einer größeren Leistungsgröße.
6.12.1 Leistungsreduzierung aufgrund von niedrigem Luftdruck und erhöhter
Umgebungstemperatur
Bei niedrigerem Luftdruck nimmt die Kühlfähigkeit der Luft ab.
Bei oder unterhalb einer Höhe von 1000 m ist keine Leistungsreduzierung erforderlich.
Oberhalb von 1000 m muss die Umgebungstemperatur (T
Abbildung 6.19.
) oder der max. Ausgangsstrom (I
AMB
) reduziert werden. Siehe
MAX
Abbildung 6.19 Höhenabhängige Ausgangsstromreduzierung bei T
Abbildung 6.19
zeigt, dass bei 41,7 °C (107 °F) 100 % des Ausgangsnennstroms verfügbar sind. Bei 45 °C (113 °F) (T
AMB, MAX
AMB
, MAX
- 3 K) sind 91 % des Ausgangsnennstroms verfügbar.
6.12.2 Leistungsreduzierung für Taktfrequenz und Umgebungstemperatur
HINWEIS
WERKSEITIGE LEISTUNGSREDUZIERUNG
Die VLT® Parallel Drive Modules sind bereits für die Betriebstemperatur (55 °C (131 °F) T
T
Die folgenden Diagramme zeigen an, ob der Ausgangsstrom basierend auf der Taktfrequenz und Umgebungstemperatur
reduziert werden muss. In den Diagrammen gibt I
Taktfrequenz an.
Durch die schnelle Taktfrequenz des Frequenzumrichters entstehen Nebeneffekte, die sich auf den Motor und das lokale
Netz auswirken. Es gibt zwei Arten von Filtern, die unerwünschte Nebenwirkungen dämpfen, das du/dt-Filter und das
Sinusfilter. Detailliertere Informationen siehe das Projektierungshandbuch für Ausgangsfilter der VLT® FC-Series.
Danfoss bietet für die Serie VLT® AutomationDrive FC302, VLT® HVAC Basic Drive FC102 und VLT® AQUA Drive FC202
umfangreiche Erweiterungsmöglichkeiten und Zubehör an. Die folgenden Optionen sind an der Steuerkarte in Steckplatz A,
Steckplatz B oder Steckplatz C installiert. Siehe Abbildung 7.3. Weitere Informationen entnehmen Sie den Anweisungen, die
mit dem Zusatzgerät geliefert werden.
77
1Steckplatz A
2Steckplatz B
3Steckplatz C
Abbildung 7.3 Steckplatzoptionen an der Steuerkarte
Das VLT® General Purpose I/O -MCB 101 wird verwendet,
um die Anzahl der Digitaleingänge und -ausgänge und der
Analogeingänge und -ausgänge von FC102, FC103, FC202,
FC301 und FC302 zu erhöhen. MCB 101 muss in Steckplatz
B des Frequenzumrichters eingesteckt werden.
Inhalt:
MCB 101 option module.
•
Erweiterte Befestigung des LCP.
•
Klemmenabdeckung.
•
77
Abbildung 7.4 MCB 101 Optionsmodul
7.3.2
Digitale und analoge Eingänge sind von anderen Ein-/
Ausgängen am MCB 101 und in der Steuerkarte des
Frequenzumrichters galvanisch getrennt.
Digitale und analoge Ausgänge sind von anderen Ein-/
Ausgängen am MCB 101 galvanisch getrennt, nicht aber
von denen auf der Steuerkarte des Frequenzumrichters.
Wenn die Digitaleingänge 7, 8 oder 9 durch die interne 24V-Spannungsversorgung (Klemme 9) angesteuert werden
sollen, müssen Sie die Verbindung zwischen Klemme 1 und
5 herstellen. Siehe Abbildung 7.5.
Galvanische Trennung im VLT
General Purpose I/O MCB 101
Digitaleingang
Anzahl Digitaleingänge4 (6)
Klemme Nr.18, 19, 27, 29, 32, 33
LogikPNP oder NPN
Spannungsniveau0–24 V DC
Spannungsniveau, logisch „0“ PNP (GND = 0 V)<5 V DC
Spannungsniveau, logisch „1“ PNP (GND = 0 V)>10 V DC
Spannungsniveau, logisch „0“ NPN (GND = 24 V)<14 V DC
Spannungsniveau, logisch „1“ NPN (GND = 24 V)>19 V DC
Maximale Spannung am Eingang28 V Dauerbetrieb
Pulsfrequenzbereich0–110 kHz
Arbeitszyklus, minimale Pulsbreite4,5 ms
Eingangsimpedanz>2 kΩ
7.3.4 Analogeingänge – Klemme X30/11, 12
Analogeingang
Anzahl der Analogeingänge2
Klemme Nr.53, 54, X30.11, X30.12
BetriebsartenSpannung
Spannungsniveau-10 V bis +10 V
Eingangsimpedanz>10 kΩ
Höchstspannung20 V
Auflösung der Analogeingänge10 Bit (+ Vorzeichen)
Genauigkeit der AnalogeingängeMaximale Abweichung 0,5 % der Gesamtskala
Bandbreite100 Hz
7.3.5 Digitalausgänge – Klemme X30/6, 7
Digitalausgang
Anzahl Digitalausgänge2
Klemme Nr.X30.6, X30.7
Spannungsniveau am Digital-/Pulsausgang0–24 V
Maximaler Ausgangsstrom40 mA
Maximale Last≥600 Ω
Maximale kapazitive Last< 10 nF
Min. Ausgangsfrequenz0 Hz
Max. Ausgangsfrequenz≤32 kHz
Genauigkeit am PulsausgangMaximale Abweichung: 0,1 % der Gesamtskala
77
7.3.6 Analogausgang – Klemme X30/8
Analogausgang
Anzahl Analogausgänge1
Klemme Nr.42
Strombereich am Analogausgang0–20 mA
Maximale Last GND – Analogausgang500 Ω
Genauigkeit am AnalogausgangMaximale Abweichung: 0,5 % der Gesamtskala
Auflösung am Analogausgang12 Bit
Das VLT® Encoder Input-MCB 102-Modul wird als Istwertanschluss für eine Flux-Steuerung mit Rückführung
(Parameter 1-02 Drehgeber Anschluss) und für eine
Drehzahlsteuerung mit Rückführung
(Parameter 7-00 Drehgeberrückführung) verwendet. Konfigurieren Sie die Drehgeber-Option in Parametergruppe 17-**Drehgeber Opt.
Die MCB 102 wird verwendet für:
VVC+ mit Rückführung.
•
Flux-Vektor-Drehzahlregelung.
•
Flux-Vektor-Drehmomentregelung.
•
Permanentmagnetmotor.
•
Unterstützte Drehgebertypen:
Inkrementalgeber: 5 V TTL-Typ, RS422, max.
77
•
Frequenz: 410 kHz.
Inkrementalgeber: 1 Vpp, Sinus/Cosinus.
•
HIPERFACE® Drehgeber: Absolut- und SinCos-
•
Drehgeber (Stegmann/SICK).
Stecker
Bezeichnung
X31
1NC
2NC8 VCC8-V-Ausgang (7-12 V, I
35 VCC5 VCC
4GNDGNDGNDGND
5Eingang A+COS+COSEingang A
6Eingang A inv.REFCOSREFCOSEingang A inv.
7Eingang B+SIN+SINEingang B
8Eingang B inv.REFSINREFSINEingang B inv.
9Eingang Z+Daten RS485TaktausgangTaktausgangEingang Z ODER +Daten RS485
10Eingang Z inv.-Daten RS485Taktausgang
Wenn das Drehgeber-Optionskit separat bestellt wird,
enthält der Satz Folgendes:
Die Drehgeber-Option unterstützt nicht VLT
AutomationDrive FC302- frequency converters, die vor
Woche 50/2004 hergestellt wurden.
Minimale Software-Version: 2.03 (Parameter 15-43 Software-version)
SSI-DrehgeberBeschreibung
1)
24 V
1)
5 V
Taktausgang inv. Eingang Z ODER -Daten RS485
Dateneingang
inv.
EnDat-Drehgeber: Absolut- und SinCos-Drehgeber
•
(Heidenheim), unterstützt Version 2.1.
SSI-Drehgeber: Absolut.
•
VLT® Encoder Input MCB 102.
•
Erweiterte LCP-Befestigung und vergrößerte
•
Klemmenabdeckung
®
24-V-Ausgang (21–25 V, I
5-V-Ausgang (5 V ± 5 %, I
Künftiger Gebrauch
max
: 200 mA)
max
max
125 mA)
: 200 mA)
Tabelle 7.9 Drehgeber-Option MCB 102 Klemmenbeschreibungen für unterstützte Drehgebertypen
1) Versorgung für Drehgeber: siehe Daten an Drehgeber.
LED 2 leuchtet, wenn das Cosinus-Signal vom Resolver i. O.
ist.
LED 3 leuchtet, wenn das Sinus-Signal vom Resolver i. O.
ist.
77
Abbildung 7.9 Resolver Input MCB 103 mit Permanentmagnetmotor
HINWEIS
Sie können das MCB 103 mit Resolverarten mit Rotorversorgung verwenden. Resolver mit Statorversorgung
können Sie nicht benutzen.
LED-Anzeigen
Die LED sind aktiv, wenn Parameter 17-61 Drehgeber
Überwachung auf [1] Warnung oder [2] Alarm programmiert
ist.
LED 1 leuchtet, wenn das Sollwertsignal zum Resolver i. O.
ist.
Abbildung 7.10 Permanentmagnet-Motor (PM) mit Resolver als
Drehzahlrückführung
Konfigurationsbeispiel
In Abbildung 7.9 wird ein Permanentmagnetmotor (PM) mit
Resolver als Drehzahlrückführung verwendet. Ein PM-Motor
muss normalerweise im Fluxvektorbetrieb betrieben
werden.
Verdrahtung
Die maximale Kabellänge ist 150 m bei Verwendung eines
Kabels mit verdrillten Leitern.
HINWEIS
Verwenden Sie immer abgeschirmte Motor- und
Bremschopperkabel. Resolver-Kabel müssen abgeschirmt
sein und sollten von den Motorkabeln getrennt verlegt
werden. Die Abschirmung des Resolver-Kabels muss
richtig am Abschirmblech aufgelegt und auf der
Motorseite mit dem Gehäuse (Erde) verbunden werden.
Die VLT® Relay Card MCB 105 umfasst 3 Wechslerkontakte und muss in Optionssteckplatz B geschoben werden.
Elektrische Daten
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-1)1) (ohmsche Last)240 V AC 2 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (AC-15)1) (induktive Last bei cosφ 0,4)240 V AC, 0,2 A
Max. Belastungsstrom der Klemme (DC-1)1) (ohmsche Last)24 V DC 1 A
Maximaler Belastungsstrom der Klemme (DC-13)1) (induktive Last)24 V DC 0,1 A
Min. Belastungsstrom der Klemme (DC)5 V 10 mA
Maximale Taktfrequenz bei Nennlast/minimaler Last6 min-1/20
1) IEC 947 Teil 4 und 5
Wenn das Relais-Optionskit separat bestellt wird, enthält
der Satz Folgendes:
VLT® Relay Card MCB 105.
•
Erweiterte LCP-Befestigung und vergrößerte
•
Klemmenabdeckung
Etikett für den Zugriff auf die Schalter S201 (A53),
•
S202 (A54) und S8011).
Kabelbinder zur Befestigung von Kabeln am
•
Relaismodul
1) WICHTIG! Das Etikett MUSS an der oberen Frontab-
deckung des LCP angebracht werden, um die Kriterien der
UL-Zulassung zu erfüllen.
Abbildung 7.11 Relais-Trennklemmen
-1
WARNUNG
Vorsicht! Doppelte Stromversorgung. 24/48-V-Systeme
nicht mit Hochspannungssystemen kombinieren.
Eine externe 24-V-DC-Versorgung kann die Niederspannungsversorgung der Steuerkarte sowie etwaiger eingebauter
Optionskarten übernehmen und gewährleistet so den vollen Betrieb des LCP auch ohne Netzversorgung.
Technische Daten für externe 24 V-DC-Versorgung
Eingangsspannungsbereich24 V DC ±15 % (maximal 37 V in 10 s)
Max. Eingangsstrom2,2 A
Durchschnittl. Eingangsstrom für0,9 A
Maximale Kabellänge75 m (246 ft)
Eingangskapazitätslast10 uF
Einschaltverzögerung0,6 s
Die Eingänge sind geschützt.
Klemmen Nr.:
Wenn die VLT® 24-V-DC-Supply MCB 107 das Steuerteil versorgt, wird die interne 24-V-Spannungsversorgung automatisch
getrennt. Nähere Informationen zur Installation entnehmen Sie der separaten Anweisung, die mit dem Zusatzgerät geliefert
wird.
Mit der Option VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 können
Sie die Temperatur eines Elektromotors über einen
galvanisch getrennten PTC-Thermistoreingang überwachen.
Es handelt sich um eine B-Option für VLT® HVAC Drive
FC102, VLT® AQUA Drive FC202, and VLT® AutomationDrive
FC302 mit Safe Torque Off (STO).
VLT® PTC- Thermistor Card MCB 112
ATEX-Zertifizierung mit der Serie FC 102/202/302
The VLT® PTC- Thermistor Card MCB 112 ist ATEXzertifiziert; dies bedeutet, dass die Serie FC 102/202/302
zusammen mit Komponente MCB 112 nun in Motoren
eingesetzt werden kann, die in einer explosionsgefährdeten Umgebung betrieben werden. Siehe die
Thermistorkarte für weitere Informationen.
Informationen zur Montage und Installation des Optionsmoduls entnehmen Sie der Begleitdokumentation.
Angaben zu anderen Anwendungsmöglichkeiten finden Sie
unter Kapitel 17 Anwendungsbeispiele.
X44/1 und X44/2 sind die Thermistor-Eingänge. X44/12
aktiviert für den Frequenzumrichter die Funktion Safe
Torque Off (STO, Klemme 37), wenn die Thermistorwerte
77
dies erforderlich machen, während X44/10 den Frequenzumrichter informiert, dass eine Safe Torque Off-
Anforderung von MCB 112 eingegangen ist, um eine
angemessene Alarmhandhabung zu gewährleisten. Einer
der Digitaleingänge des Frequenzumrichters (oder ein
Digitaleingang einer montierten Option) muss für PTCKarte 1 [80] konfiguriert sein, damit die Informationen von
X44/10 verarbeitet werden können. Parameter 5-19 Klemme37 Sicherer Stopp muss für die gewünschte Funktionalität
für Safe Torque Off konfiguriert sein. Die Werkseinstellung
ist [1] S.Stopp/Alarm.
Anschluss des Widerstands
PTC in Übereinstimmung mit DIN 44081 und DIN 44082
Nummer1,6 Widerstände in Serie
Absperrwert3,3 Ω ... 3,65 Ω ... 3,85 Ω
Rücksetzungswert1,7 Ω ... 1,8 Ω ... 1,95 Ω
Trigger-Toleranz± 6 °C (10,8 °F)
Gesamtwiderstand der Sensorschleife<1,65 Ω
Spannung an der Klemme≤ 2,5 V für R ≤ 3,65 Ω, ≤ 9 V für R=∞
Sensorstrom≤ 1 mA
Kurzschluss20 Ω≤ R ≤ 40 Ω
Leistungsaufnahme60 mA
Testbedingungen
EN 60 947-8
Messung des Stoßspannungswiderstands6000 V
ÜberspannungskategorieIII
Verschmutzungsgrad2
Gemessene Isolationsspannung Vbis690 V
Galvanische Trennung bis Vi500 V
-20 °C (-4 °F) bis +60 °C (140 °F)
Dauerhafte Umgebungstemperatur
EN 60068-2-1 Trockene Hitze
Feuchtigkeit5–95 %, keine Kondensation zulässig
EMV-WiderstandEN 61000-6-2
EMV-EmissionenEN 61000-6-4
Vibrationswiderstand10-1000 Hz 1,14 g
Erschütterungsfestigkeit50 g
77
Schutzsystemwerte
EN 61508 für Tu=75 °C (167 °F) dauerhaft
2 bei Wartungszyklus von 2 Jahren
SIL
1 bei Wartungszyklus von 3 Jahren
HFT0
PFD (für jährlichen Funktionstest)4,10 x 10
SFF78%
λs+λ
λ
DU
DD
8494 FIT
934 FIT
Bestellnummer130B1137
7.3.12
VLT® Extended Relay Card MCB 113
Die VLT® Extended Relay Card MCB 113 erweitert die
standardmäßigen Ein- und Ausgänge des Frequenzumrichters um 7 Digitaleingänge, 2 Analogausgänge und 4
einpolige Lastrelais; dies sorgt für mehr Flexibilität und
sorgt für Übereinstimmung mit den deutschen Empfehlungen NAMUR NE37.
Die Option MCB 113 ist als Standard-C1-Option für den
FC103, VLT® AQUA Drive FC202, VLT® AutomationDrive
FC301 und den VLT® AutomationDrive FC302 vorgesehen
und wird nach der Installation automatisch erkannt.
Schließen Sie zur Gewährleistung einer galvanischen
Trennung zwischen dem Frequenzumrichter und der
Optionskarte die Option MCB 113 an Klemme X58/ an eine
externe 24-V-Versorgung an. Wenn ein galvanische
Trennung nicht erforderlich ist, kann die Optionskarte an
die interne 24-V-Versorgung des Frequenzumrichters
angeschlossen werden.
3, 6-8* Analogausgang 4, 14-8* Optionen, 5-4* Relais und
16-6* Anzeig. Ein-/Ausg. vor.
HINWEIS
HINWEIS
Es ist zulässig, 24-V-Signale mit Hochspannungssignalen
in den Relais zu kombinieren, solange ein nicht
verwendetes Relais dazwischen vorhanden ist.
Die Konfiguration von MCB 113 nehmen Sie in den
Parametergruppen 5-1* Digitaleingänge, 6-7* Analogausgang
Elektrische Daten
Relais
Anzahl4 einpolige Lastrelais (Wechslerkontakte)
Last bei 250 V AC/30 V DC8 A
77
Last bei 250 V AC/30 V DC mit cosφ = 0,43,5 A
Überspannungskategorie (Kontakt-Erde)III
Überspannungskategorie (Kontakt-Kontakt)II
Kombination aus 250-V- und 24-V-SignalenZulässig mit einem ungenutzten Relais dazwischen
Maximale Durchsatzverzögerung
Von Masse/ Chassis isoliert für den Einsatz in Systemen des IT-Netzes
In Parametergruppe 5-4* Relais ist Array [2] Relais 3, Array
[3] ist Relais 4, Array [4] ist Relais 5, und Array [5] ist
Relais 6.
10 ms
Digitaleingänge
Anzahl7
Bereich0/24 V
ModusPNP/NPN
Eingangsimpedanz4 kW
Niedriger Auslösepegel6,4 V
Hoher Auslösepegel17 V
Max. Durchsatzverzögerung10 ms
Analogausgang
Anzahl2
Bereich0/4-20 mA
Auflösung11 Bit
Linearität<0,2 %
EMV
EMVIEC 61000-6-2 und IEC 61800-3 hinsichtlich Störfestigkeit von Burst, ESD, Surge und leitungsgeführte Störgrößen.
7.3.13 Bremswiderstände
Bremswiderstände dienen zur Ableitung der
überschüssigen Energie, die durch generatorisches
Bremsen entsteht. Die Auswahl des Bremswiderstands
erfolgt anhand seines ohmschen Widerstands, seines
Leistungsverlusts und seiner Größe. Danfoss bietet eine
große Auswahl an unterschiedlichen Bremswiderständen,
die speziell auf unsere Frequenzumrichter abgestimmt sind.
Weitere Informationen, siehe Kapitel 13.2.1 Auswahl des
Bremswiderstands. Siehe auch im Projektierungshandbuch
VLT® Brake Resistor MCE 101.
7.3.14 Sinusfilter
Steuert ein Frequenzumrichter einen Motor, sind aus dem
Motor Resonanzgeräusche zu hören. Die Geräusche treten
aufgrund der Konstruktionsweise des Motors und immer
dann auf, wenn einer der Wechselrichterschalter des
Frequenzumrichters aktiviert wird. Die Frequenz der
Resonanzgeräusche entspricht somit der Taktfrequenz des
Frequenzumrichters.
Für den Frequenzumrichter bietet Danfoss einen Sinusfilter
zur Dämpfung der akustischen Motorgeräusche an. Der
Filter verringert die Rampe-Auf Zeit der Spannung, die
Spitzenlastspannung U
Motor. In der Folge werden Strom und Spannung beinahe
sinusförmig, was die akustischen Motorgeräusche dämpft.
Auch der Rippel-Strom in den Spulen des Sinusfilters
verursacht Geräusche. Dieses Problem kann durch Einbau
des Filters in einen Schaltschrank oder ein ähnliches
Gehäuse gelöst werden.
Für spezifische Sinusfilter-Teilenummern siehe
Kapitel 7.2.1 Ausgangsfilter.
7.3.15 du/dt-Filter
Die Kombination aus schnellen Spannungs- und Stromanstiegen gefährden die Motorisolation bis hin zur Zerstörung.
Diese schnellen Energieschwankungen können ebenfalls in
den Zwischenkreis des Wechselrichters rückgespeist
werden und zur Abschaltung führen. Der du/dt-Filter
reduziert die Anstiegzeit der Spannung, die maximale
Amplitude der Spannungsspitzen und Ladestromspitzen.
Durch diesen Eingriff wird eine vorzeitige Alterung und
Funkenüberschlag in der Motorisolierung vermieden.
Die du/dt-Filter reduzieren damit elektromagnetische
Störungen im Kabel zwischen Frequenzumrichter und
Motor. Der Spannungsverlauf ist noch immer impulsförmig,
der du/dt-Anteil wird jedoch im Vergleich zur Installation
ohne Filter reduziert.
7.3.16 Fern-Einbausatz für das LCP
Sie können die LCP Bedieneinheit durch Verwendung eines
Fern-Einbausatzes in die Vorderseite eines Schaltschranks
integrieren. Ein LCP-Einbausatz ohne LCP ist ebenfalls
verfügbar. Bei IP66-Geräten lautet die Bestellnummer
130B1117. Verwenden Sie Bestellnummer 130B1129 für
IP55-Geräte.
Abbildung 7.18 Abmessungen
77
Abbildung 7.19 Bestellnummer 130B1113, LCP-Einbausatz mit
grafischer LCP-Bedieneinheit, Befestigungselementen, Kabel
und Dichtung
GehäuseVorderseite IP54
Maximale Kabellänge zwischen LCP und
Gerät3 m
Standardmäßige KommunikationsschnittstelleRS485
Tabelle 7.12 Technische Daten für die Montage eines LCP an
IP66 Gehäuse
Abbildung 7.20 Bestellnummer 130B1114, LCP-Einbausatz mit
numerischer LCP-Bedieneinheit, Befestigungselementen und
Dichtung
Tabelle 7.13 enthält eine Checkliste zur Integration eines Frequenzumrichters in ein Motorregelsystem. Die Liste dient als
Erinnerungsstütze zu den allgemeinen Kategorien und erforderlichen Optionen zur Definition der Systemanforderungen.
Für Spezifikationen zu Umgebungsbedingungen siehe
Kapitel 6.9 Umgebungsbedingungen Drive Modules.
In explosionsgefährdeten Bereichen betriebene Anlagen
müssen bestimmte Bedingungen erfüllen. Die EU-Richtlinie
94/9/EG (ATEX 95) beschreibt den Betrieb elektronischer
Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen.
HINWEIS
Die Zündschutzart e sieht vor, dass eine etwaige
KONDENSATION
Feuchtigkeit kann an den elektronischen Komponenten
kondensieren und Kurzschlüsse verursachen. Vermeiden
Sie eine Installation in Bereichen, in denen Frost auftritt.
Installieren Sie eine Schaltschrankheizung, wenn das
Gerät kühler als die Umgebungsluft ist. Im StandbyBetrieb wird die Kondensation reduziert, solange der
Leistungsverlust die Schaltung frei von Feuchtigkeit hält.
Aggressive Gase wie Schwefelwasserstoff, Chlor oder
Ammoniak können die elektrischen und mechanischen
88
Komponenten beschädigen. Das VLT® Parallel Drive
Modules verwendet schutzbeschichtete Platinen zur
Reduzierung der Auswirkungen von aggressiven Gasen.
Spezifikationen und Nennwerte der Schutzbeschichtungsklassen siehe Kapitel 6.9 Umgebungsbedingungen DriveModules.
Beachten Sie bei der Installation des Geräts in staubigen
Umgebungen Folgendes:
•
Funkenbildung ausschließlich in einem
geschützten Bereich stattfindet.
Die Zündschutzart e verbietet jegliche Funken-
•
bildung.
Motoren mit der Zündschutzart d
Erfordert keine Zulassung. Spezielle Verdrahtung und
Eindämmung sind erforderlich.
Motoren mit der Zündschutzart e
In Kombination mit einer ATEX-zugelassenen PTC-Überwachungsvorrichtung wie der VLT® PTC-Thermistor Card MCB
112 ist für die Installation keine separate Zulassung einer
approbierten Organisation erforderlich.
Motoren mit der Zündschutzart d/e
Der Motor ist von der Zündschutzart e, während die
Motorverkabelung und die Anschlussumgebung in
Übereinstimmung mit der Klassifizierung d ist. Verwenden
Sie zum Dämpfen einer hohen Spitzenspannung einen
Sinusfilter am VLT® Parallel Drive Modules-Ausgang.
Regelmäßige Wartung
Wenn sich Staub an elektronischen Bauteilen ansammelt,
wirkt er als Isolierungsschicht. Diese Schicht reduziert die
Kühlleistung der Komponenten, sodass sich die
Komponenten erwärmen. Die heißere Umgebung führt zu
einer Reduzierung der Lebensdauer der elektronischen
Komponenten.
Halten Sie den Kühlkörper und die Lüfter frei von Staub.
Weitere Wartungs- und Instandhaltungsinformationen
®
finden Sie im VLT
handbuch.
Kühllüfter
Lüfter liefern einen Luftstrom zur Kühlung des Geräts.
Wenn die Lüfter staubigen Umgebungen ausgesetzt sind,
kann der Staub die Lüfterlager beschädigen und
frühzeitigen Ausfall der Lüfter verursachen.
Parallel Drive Modules-Wartungs-
WARNUNG
EXPLOSIONSGEFÄHRDETE BEREICHE
Installieren Sie keine Frequenzumrichter in explosionsgefährdeten Bereichen. Eine Nichtbeachtung dieser
Richtlinie kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen
führen!
Installieren Sie das Gerät in einem Schaltschrank
•
außerhalb dieses Bereichs.
Verwenden Sie beim Einsatz des VLT® Parallel Drive
Modules in einem explosionsgefährdeten Bereich
Folgendes:
Motoren der Zündschutzart d oder e.
•
PTC-Temperatursensor zur Überwachung der
•
Motortemperatur.
Kurze Motorkabel.
•
Sinusfiltern am Ausgang, wenn abgeschirmte
•
Kabel nicht verwendet werden.
HINWEIS
ÜBERWACHUNG DES MOTORTHERMISTORSENSORS
VLT® AutomationDrive-Geräte mit der Option MCB 112
verfügen über eine PTB-zertifizierte Überwachungsfunktion für explosionsgefährdete Bereiche.
Ein Frequenzumrichter enthält zahlreiche mechanische und
elektronische Bauteile. Viele von ihnen sind Umwelteinflüssen gegenüber empfindlich.
Erwägungen bei der Installa...Projektierungshandbuch
VORSICHT
Der Frequenzumrichter darf nicht in Umgebungen
installiert werden, deren Atmosphäre Aerosol-Flüssigkeiten, Stäube oder Gase enthält, die die elektronischen
Bauteile beeinflussen oder beschädigen können. Werden
in solchen Fällen nicht die erforderlichen Schutzmaßnahmen getroffen, so verkürzt sich die Lebensdauer des
Frequenzumrichters und es erhöht sich das Risiko von
Ausfällen.
Schutzart gemäß IEC 60529
Zur Vermeidung von Querschlüssen und Kurzschlüssen
zwischen Klemmen, Anschlüssen, Strombahnen und sicherheitsrelevanten Schaltungen durch Fremdkörper muss die
Funktion Safe Torque Off (STO) in einem Schaltschrank mit
Schutzart IP54 oder höher (oder einer gleichwertigen
Umgebung) installiert und genutzt werden.
Flüssigkeiten können sich schwebend in der Luft befinden
und im Frequenzumrichter kondensieren. Dadurch können
Bauteile und Metallteile korrodieren. Dampf, Öl und
Salzwasser können ebenfalls zur Korrosion von Bauteilen
und Metallteilen führen. Für solche Umgebungen
empfehlen sich Geräte gemäß Schutzart IP54/55. Als
zusätzlichen Schutz können Sie ebenfalls eine
Beschichtung der Platinen als Option bestellen.
Schwebende Partikel, wie z. B. Staub, können zu
mechanisch, elektrisch oder thermisch bedingten Ausfällen
des Frequenzumrichters führen. Eine Staubschicht um den
Ventilator des Frequenzumrichters ist ein typisches
Anzeichen für einen hohen Grad an Schwebepartikeln. Für
staubige Umgebungen empfehlen sich Geräte gemäß
Schutzart IP54/IP55.
In Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher
Luftfeuchtigkeit lösen korrosionsfördernde Gase, wie z. B.
Schwefel, Stickstoff und Chlorgemische, an den Bauteilen
des Frequenzumrichters chemische Reaktionen aus.
Derartige chemische Reaktionen können die elektronischen
Bauteile sehr schnell in Mitleidenschaft ziehen und
zerstören. In solchen Umgebungen empfiehlt es sich, die
Geräte in einen extern belüfteten Schaltschrank
einzubauen, sodass die aggressiven Gase vom Frequenzumrichter ferngehalten werden.
Optional beschichtete Platinen sind auch in solchen
Umgebungen geschützt.
HINWEIS
Die Aufstellung eines Frequenzumrichters in aggressiven
Umgebungsbedingungen verkürzt die Lebensdauer des
Geräts erheblich und erhöht das Risiko von Ausfällen.
Vor der Installation des Frequenzumrichters müssen Sie die
Umgebungsluft auf Flüssigkeiten, Partikel und Gase
überprüfen, indem Sie bestehende Anlagen in dieser
Umgebung auf Einflüsse solcher Stoffe kontrollieren.
Typische Anzeichen für schädliche Aerosol-Flüssigkeiten
sind an Metallteilen haftendes Wasser oder Öl oder Korrosionsbildung an Metallteilen.
Übermäßige Mengen Staub finden sich häufig an Schaltschränken und vorhandenen elektrischen Installationen. Ein
Anzeichen für aggressive Schwebegase sind Schwarzverfärbungen von Kupferstäben und Kabelenden.
8.2 Minimale Systemanforderungen
8.2.1 Schaltschrank
Der Bausatz umfasst je nach Nennleistung 2 oder 4
Antriebsmodule. Die Schaltschränke müssen die folgenden
Mindestanforderungen erfüllen:
Wenn Sie den Danfoss-Sammelschienenbausatz nicht
verwenden, siehe Tabelle 8.2 für die Querschnittmessungen,
die für die Herstellung angepasster Sammelschienen
erforderlich sind. Siehe Kapitel 6.1.2 Klemmenabmessungen
und Kapitel 6.1.3 Abmessungen des Gleichspannungszwi-schenkreises für Klemmenabmessungen.
Siehe Kapitel 6.5 Leistungsabhängige Spezifikationen für
Wärmeabgabewerte. Sie müssen die folgenden
Wärmequellen bei der Bestimmung der Kühlanforderungen
berücksichtigen:
Umgebungstemperatur außerhalb des Schalt-
•
schranks.
Filter (z. B. Sinus- und EMV-Filter).
•
Anforderungen bezüglich der Kühlluft finden Sie in
Kapitel 8.2.4 Kühlungs- und Luftstromanforderungen.
Sicherungen.
•
Steuerkomponenten.
•
8.2.4 Kühlungs- und Luftstromanforderungen
Die in diesem Abschnitt enthaltenen Empfehlungen sind für eine effektive Kühlung der Frequenzumrichtermodule im Schaltschrank erforderlich. Jedes Frequenzumrichtermodul verfügt über einen Kühlkörperlüfter und einen Zirkulationslüfter.
Typische Schaltschrankkonstruktionen verfügen über Türlüfter sowie Frequenzumrichtermodullüfter zum Beseitigen von
übermäßiger Wärme aus dem Schaltschrank.
Danfoss bietet mehrere Rückkanal-Kühlsätze als Optionen an. Diese Sätze beseitigen 85 % der übermäßigen Wärme aus dem
Schaltschrank, wodurch keine großen Türlüfter erforderlich sind.
HINWEIS
88
Vergewissern Sie sich, dass die Gesamtströmung der Schaltschranklüfter dem empfohlenen Luftstrom entspricht.
Frequenzumrichtermodul-Kühllüfter
Das Frequenzumrichtermodul ist mit einem Kühlkörperlüfter ausgestattet, der im gesamten Kühlkörper die erforderliche
Strömungsrate von 840 m3/h (500 cfm) liefert. Zudem befindet sich an der Oberseite der Einheit ein Kühllüfter, und unter
der Netzanschlussplatte ist ein kleiner 24 V DC-Zirkulationslüfter montiert, der bei jedem Einschalten des Frequenzumrichtermoduls aktiviert wird.
In jedem Frequenzumrichtermodul liefert die Leistungskarte Gleichspannung zur Versorgung der Lüfter. Der Zirkulationslüfter wird mit 24 V DC vom Schaltnetzteil SMPS versorgt. Der Kühlkörperlüfter und der Dachlüfter sind 48-V-DC-Varianten
und werden von einem speziellen Schaltnetzteil SMPS auf der Leistungskarte versorgt. Jeder Lüfter verfügt über eine
Drehzahlrückführung zur Steuerkarte, um zu bestätigen, dass der Lüfter einwandfrei läuft. Ein/Aus-Steuerung und Drehzahlregelung der Lüfter ist vorgesehen, um unnötige Schaltgeräusche zu verringern und die Lebensdauer der Lüfter zu
verlängern.
Schaltschranklüfter
Wenn die Rückkanaloption nicht verwendet wird, müssen die montierten Lüfter sämtliche im Schaltschrank erzeugte Wärme
beseitigen.
Für Schaltschränke, in denen 2 Frequenzumrichtermodule untergebracht sind, ist die empfohlene Strömung für den Schaltschranklüfter wie folgt:
Bei der Verwendung der Rückkanalkühlung wird ein Strom von 680 m3/h (400 cfm) empfohlen.
•
Wird die Rückkanalkühlung nicht verwendet, wird ein Strom von 4080 m3/h (2400 cfm) empfohlen.
Erwägungen bei der Installa...Projektierungshandbuch
Abbildung 8.1 Luftstrom, Standardgerät (links), unterer/oberer Bausatz für rückseitigen Kühlkanal (mittig) und hinterer/hinterer
Bausatz für rückseitigen Kühlkanal (rechts)
Elektrische Anforderungen für
8.3
Zertifizierungen und Zulassungen
Die in dieser Anleitung beschriebene Standardkonfiguration (Frequenzumrichtermodule, Steuerfach, Kabelbäume,
Sicherungen und Mikroschalter) ist UL- und CE-zertifiziert.
Abgesehen von der Standardkonfiguration müssen die
folgenden Bedingungen erfüllt sein, damit die Anforderungen für die UL- und CE-Zulassungen erfüllt sind. Siehe
Kapitel 18.1 Haftungsausschluss für eine Liste aller Haftungsausschlüsse.
Verwenden Sie den Frequenzumrichter in einer
•
beheizten Umgebung im Innenbereich. Die
Kühlluft muss sauber, frei von korrosiven
Materialien und elektrisch leitendem Staub sein.
Siehe Kapitel 6.9 Umgebungsbedingungen DriveModules für spezifische Grenzen.
Die maximale Umgebungslufttemperatur beträgt
•
40 °C (104 °F) bei Nennstrom.
Das Frequenzumrichtersystem muss in sauberer
•
Luft gemäß Schaltschrankklassifizierung montiert
werden. Zum Erhalt von UL- oder CE-Zertifizierungen müssen die Frequenzumrichtermodule
gemäß der in dieser Anleitung enthaltenen
Standardkonfiguration installiert werden.
Die maximale Spannung bzw. der maximale
•
Strom darf die in Kapitel 6.5 Leistungsabhängige
Spezifikationen angegebenen Werte für die
festgelegte Frequenzumrichterkonfiguration nicht
überschreiten.
Die Frequenzumrichtermodule eignen sich für die
•
Verwendung in einer Schaltung, die nicht mehr
als 100 kA eff symmetrisch bei der
Nennspannung des Frequenzumrichters (max.
600 V bei 690-V-Einheiten) liefern kann, wenn
diese in der Standardkonfiguration durch
Sicherungen geschützt ist. Siehe Kapitel 8.4.1 Wahlder Sicherungen. Der Ampere-Nennwert basiert
auf gemäß UL 508C durchgeführten Tests.
Die Kabel in der Motorschaltung müssen in UL-
•
konformen Installationen mindestens für 75 °C
(167 °F) ausgelegt sein. Die Kabelquerschnitte
sind in Kapitel 6.5 Leistungsabhängige Spezifika-tionen für die festgelegte
Frequenzumrichterkonfiguration angegeben.
Das Eingangskabel muss mit Sicherungen
•
geschützt sein. Die Trennschalter dürfen in den
USA nicht ohne Sicherungen verwendet werden.
Geeignete IEC-Sicherungen (Klasse aR) und ULSicherungen (Klasse L oder T) sind in
Kapitel 8.4.1 Wahl der Sicherungen aufgelistet.
Darüber hinaus müssen landesspezifische bestimmungsrelevante Anforderungen eingehalten
werden.
Bei Installationen in den USA muss ein Schutz des
•
Abzweigkreises gemäß dem National Electrical
Code (NEC) und allen einschlägigen lokalen
Vorschriften bereitgestellt werden. Verwenden Sie
zur Erfüllung dieser Anforderung Sicherungen mit
UL-Zulassung.
Bei Installationen in Kanada muss ein Schutz des
•
Abzweigkreises gemäß dem Canadian Electrical
Code und allen einschlägigen Vorschriften der
jeweiligen Provinz bereitgestellt werden.
Verwenden Sie zur Erfüllung dieser Anforderung
Sicherungen mit UL-Zulassung.
8.4 Sicherungen und Trennschalter
8.4.1 Wahl der Sicherungen
Verwenden Sie zum Schutz des Frequenzumrichtersystems
bei einem Ausfall von einem oder mehreren internen
Komponenten des Frequenzumrichtermoduls Sicherungen
bzw. Trennschalter an der Netzversorgungsseite.
8.4.1.1 Schutz des Abzweigkreises
Sie müssen alle Abzweigkreise in einer Installation gegen
88
Kurzschluss und Überstrom gemäß nationalen und internationalen Vorschriften absichern, um elektrische Gefahren
und ein Brandrisiko zu vermeiden.
Danfoss empfiehlt die in Kapitel 8.4.1.3 Empfohlene
Sicherungen für CE-Konformität und
Kapitel 8.4.1.4 Empfohlene Sicherungen für UL-Konformität
aufgeführten Sicherungen zum Erreichen von CE- oder ULKonformität zum Schutz von Wartungspersonal sowie
Anlagen und Geräten vor den Auswirkungen von
Komponentenausfällen in den Frequenzumrichtermodulen.
Tabelle 8.6 12-Puls-Frequenzumrichtersysteme (525–690 V AC)
FC302FC102/
FC202
Empfohlene
Sicherung
(maximal)
8.4.1.4 Empfohlene Sicherungen für ULKonformität
Die Frequenzumrichtermodule verfügen
•
werkseitig über AC-Sicherungen. Die Module sind
für einen Kurzschluss-Nennstrom (SCCR) von 100
kA für Standard-Sammelschienenkonfigurationen
bei allen Spannungen (380–690 V AC) ausgelegt.
Wenn extern keine Leistungsoptionen oder
•
zusätzlichen Sammelschienen angeschlossen sind,
ist das Frequenzumrichtersystem für einen
Kurzschluss-Nennstrom (SCCR) von 100 kA bei
Erwägungen bei der Installa...Projektierungshandbuch
Anschluss sämtlicher UL-gelisteter Sicherungen
(Klasse L oder Klasse T) an den Eingangsklemmen
der Frequenzumrichtermodule ausgelegt.
Der Nennstrom der Sicherungen der Klasse L oder
•
T darf die in Tabelle 8.8 bis Tabelle 8.9
aufgeführten Sicherungsnennwerte nicht
überschreiten.
Anzahl der
Frequenzumrich-
termodule
2N450N5001600 A
4N500N5602000 A
4N560N6302000 A
4N630N7102500 A
4N710N8002500 A
4N800N1M02500 A
Tabelle 8.7 6-Puls-Frequenzumrichtersysteme (380–500 V AC)
Anzahl der
Frequenzumrich-
termodule
2N250N315630 A
2N315N355630 A
2N355N400630 A
2N400N450800 A
2N450N500800 A
4N500N560900 A
4N560N630900 A
4N630N7101600 A
4N710N8001600 A
4N800N1M01600 A
FC302FC102/
FC202
FC302FC102/
FC202
Empfohlene
Sicherung
(maximal)
Empfohlene
Sicherung
(maximal)
Anzahl der
Frequenzumrich-
termodule
2N250N315550 A
2N315N355630 A
2N355N400630 A
2N400N500630 A
2N500N560630 A
2N560N630900 A
4N630N710900 A
4N710N800900 A
4N800N900900 A
4N900N1M01600 A
4N1M0N1M21600 A
Tabelle 8.10 12-Puls-Frequenzumrichtersysteme (525–690 V AC)
Sie können jede UL-gelistete Sicherung mit einer Nennspannung von
mindestens 700 V für 525–690 V AC-Frequenzumrichtersysteme
verwenden.
FC302FC102/
FC202
Empfohlene
Sicherung
(maximal)
88
Tabelle 8.8 12-Puls-Frequenzumrichtersysteme (380–500 V AC)
Sie können jede UL-gelistete Sicherung mit einer Nennspannung von
mindestens 500 V für 380–500 V AC-Frequenzumrichtersysteme
verwenden.
Anzahl der
Frequenzumrich-
termodule
4N630N7101600 A
4N710N8002000 A
4N800N9002500 A
4N900N1M02500 A
4N1M0N1M22500 A
Tabelle 8.9 6-Puls-Frequenzumrichtersysteme (525–690 V AC)
Schalttransienten treten am häufigsten im Frequenzbereich von 150 kHz bis 30 MHz auf. Durch die Luft übertragene
Störungen des Frequenzumrichtersystems im Frequenzbereich von 30 MHz bis 1 GHz werden durch den Wechselrichter, das
Motorkabel und den Motor erzeugt.
Durch kapazitive Ströme des Motorkabels, in Verbindung mit hohem dU/dt der Motorspannung, werden Ableitströme
erzeugt.
Die Verwendung eines abgeschirmten Motorkabels erhöht den Ableitstrom (siehe Abbildung 9.1), 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 unter 5 MHz. Der Ableitstrom (I1) kann über die Abschirmung
(I3) direkt zurück zum Gerät fließen. Es verbleibt dann nur ein kleines elektromagnetisches Feld (I4) vom abgeschirmten
Motorkabel.
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. Verwenden Sie zum Anschluss der
Abschirmung integrierte Schirmbügel; verdrillte Abschirmungsenden (Pigtails) sind zu vermeiden. Die verdrillten
Schirmenden erhöhen die Abschirmungsimpedanz bei höheren Frequenzen, was den Abschirmungseffekt reduziert und den
Ableitstrom (I4) erhöht.
Verbinden Sie die Abschirmung an beiden Enden mit dem Gehäuse, wenn abgeschirmte Kabel für Feldbus, Relais, Steuerleitung, Signalschnittstelle oder Bremse verwendet werden. In einigen Situationen ist zum Vermeiden von Stromschleifen
99
jedoch eine Unterbrechung der Abschirmung notwendig.
In Abbildung 9.1 ist ein Beispiel eines 6-pulsigen Frequenzumrichters zu sehen, das auch auf einen 12-pulsigen übertragbar
ist.
Wenn der Anschluss der Abschirmung über eine Montageplatte vorgesehen ist, muss diese Montageplatte aus Metall
gefertigt sein, da die Ableitströme zum Frequenzumrichter zurückgeführt werden müssen. Durch die Montageschrauben
muss 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 etwaige Anschlusskabel für Bremsen so kurz wie möglich halten. Steuer- und Buskabel
dürfen nicht gemeinsam mit Anschlusskabeln für Motor und Bremse verlegt werden. Funkstörungen von mehr als 50 MHz
(schwebend) werden insbesondere von der Regelelektronik erzeugt. Weitere Informationen zu EMV finden Sie unter
Kapitel 9.5 EMV-Empfehlungen.
9.2 EMV-Prüfergebnisse
Folgende Ergebnisse wurden unter Verwendung eines Frequenzumrichters (mit Optionen, falls relevant), einer
abgeschirmten Steuerleitung, eines Steuerkastens mit Potenziometer sowie eines Motors und geschirmten Motorkabels
erzielt.
EMV-FiltertypLeitungsgeführte StöraussendungFeldgebundene Störaussendung
Normen und Anforde-
1)
rungen
P2, P4 (FC302)Nein150 mNeinJa
P6, P8 (FC302)150 m (492 ft)150 m (492 ft)JaJa
Tabelle 9.1 EMV-Prüfergebnisse (Störaussendung und Störfestigkeit)
1) Ein externer EMV-Filter ist zur Erfüllung der C2-Kategorie erforderlich.
HINWEIS
Diese Art von Antriebssystem ist nicht für den Einsatz in einem öffentlichen Netz mit Niederspannung ausgelegt, das
Privathaushalte versorgt. Bei der Verwendung in einem solchen Netz sind Funkfrequenzstörungen zu erwarten, und
ergänzende Abhilfemaßnahmen können erforderlich sein.
Der Frequenzumrichter erfüllt die Emissionsanforderungen für die C3-Kategorie mit einem 150 m langen abgeschirmten
Kabel. Ein externer EMV-Filter ist zur Erfüllung der C2-Kategorie erforderlich.
Abbildung 9.2 zeigt das elektrische Diagramm des EMV-Filters, das zur Qualifizierung des Frequenzumrichters verwendet
wurde. In diesem Szenario ist der EMV-Filter von der Erde getrennt, und das EMV-Relais wird mittels Parameter 14-50 EMV-Filter deaktiviert.
Der Dämpfungsfaktor für den EMV-Filter ist in Abbildung 9.3 angegeben.
Abbildung 9.6 Leitungsgeführte Störungen im Netz in der P4/P8-Konfiguration ohne externen EMV-Filter
Emissionsanforderungen
9.3
Gemäß der EMV-Produktnorm für Frequenzumrichter, EN/IEC 61800-3, hängen die EMV-Anforderungen von der Umgebung
ab, in der der Frequenzumrichter installiert ist. Die jeweiligen Umgebungen sind mit ihren Anforderungen an die
Netzspannung in Tabelle 9.2 definiert.
Anforderungen an leitungsgeführte
Kategorie Definition
C1In einer Wohnungs- und Büroumgebung installierte Frequenzumrichter mit einer
Versorgungsspannung von unter 1000 V.
C2In einer Wohnungs- und Büroumgebung installierte Frequenzumrichter mit einer
C3Im Industriebereich installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung
C4Im Industriebereich installierte Frequenzumrichter mit einer Versorgungsspannung
Versorgungsspannung von unter 1000 V. Diese Frequenzumrichter sind weder
steckbar noch beweglich und müssen von Fachkräften installiert und in Betrieb
genommen werden.
von unter 1000 V.
gleich oder über 1000 V oder einem Nennstrom gleich oder über 400 A oder einer
vorgesehenen Verwendung in komplexen Systemen.
Emissionen gemäß EN 55011-
Grenzwerten
Klasse B
Klasse A Gruppe 1
Klasse A Gruppe 2
Keine Grenzwertlinie
Erstellen Sie einen EMV-Plan
99
Tabelle 9.2 Emissionsanforderungen
Wenn die Fachgrundnorm Störungsaussendung zugrunde gelegt wird, müssen die Frequenzumrichter die Grenzwerte in
Tabelle 9.3 einhalten.
Erste Umgebung
(Wohnung und Büro)
Zweite Umgebung
(Industriebereich)
Tabelle 9.3 Grenzwerte der Fachgrundnorm Störungsaussendung
Fachgrundnorm EN/IEC 61000-6-3 für Wohnbereich, Geschäfts- und
Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe.
Fachgrundnorm EN/IEC 61000-6-4 für Industriebereiche.Klasse A Gruppe 1
VLT® Parallel Drive Modules
Anforderungen an leitungsgeführte
Emissionen gemäß EN 55011-
Grenzwerten
Klasse B
9.4 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 sowohl für Industriebereiche als auch für Wohn-/Büroumgebungen.
Um die Störfestigkeit gegenüber Schalttransienten zu dokumentieren, wurde der nachfolgende Störfestigkeitstest an einem
Frequenzumrichter (mit Optionen, falls relevant), einer abgeschirmten Steuerleitung und einem Steuerkasten mit Potenziometer, Motorkabel und Motor durchgeführt.
Die Prüfungen wurden nach den folgenden Fachgrundnormen durchgeführt. Nähere Angaben finden Sie in Tabelle 9.4.
EN/IEC 61000-4-2: Elektrostatische Entladung (ESD): Simulation elektrostatischer Entladung von Personen.
•
EN/IEC 61000-4-3: Elektromagnetisches Einstrahlfeld, amplitudenmodulierte Simulation der Auswirkungen von
99
•
Radar- und Funkgeräten sowie von mobilen Kommunikationsgeräten.
EN/IEC 61000-4-4: Schalttransienten: Simulation von Störungen, herbeigeführt durch Schalten mit einem Schütz,
•
Relais oder ähnlichen Geräten.
EN/IEC 61000-4-5: Überspannungen: Simulation von Transienten durch Blitzschlag in der Nähe von Installationen.
•
EN/IEC 61000-4-6: HF-Gleichtakt: Simulation der Auswirkung von Funksendegeräten, die an Verbindungskabel
Tabelle 9.4 EMV-Immunitätstabelle, Spannungsbereich: 380–500 V, 525–600 V, 525–690 V
1) Injektion auf Kabelschirm.
AD: Luftentladung (Air Discharge); CD: Kontaktentladung (Contact Discharge); CM (Common Mode): Gleichtakt (Common Mode); DM: Differenzbetrieb.
––
9.5 EMV-Empfehlungen
Stoßspannungst-
ransienten
IEC 61000-4-5
1)
2 kV/2 Ω
0,5 kV/2 Ω
Differenzbetrieb
1 kV/12 Ω CM
(Common Mode)
ESD
IEC
61000-4-2
––10 V
––10 V
8 kV AD
6 kV CD
Gestrahltes
elektromagnetisches Feld
IEC 61000-4-3
10 V/m–
diesem Fall zumindest die Abschirmung am
HF-Gleichtakt-
spannung
IEC 61000-4-6
eff
eff
Frequenzumrichter an. Nähere Angaben finden
Nachstehend sind Hinweise für eine EMV-gerechte Installation von Frequenzumrichtern aufgeführt. Bitte halten Sie
sich an diese Vorgaben, wenn eine Einhaltung der ErstenUmgebung nach EN/IEC 61800-3 gefordert ist. Handelt es
sich um eine Installation in einer Zweiten Umgebung nach
EN/IEC 61800-3 (industrielle Netze) oder wird die Installation von einem eigenen Transformator versorgt, darf von
diesen Richtlinien abgewichen werden.
EMV-gerechte elektrische Installation:
Verwenden Sie nur geflochtene abgeschirmte
•
Motorkabel und abgeschirmte Steuerleitungen.
Die Schirmabdeckung muss mindestens 80 %
betragen. Die Abschirmung muss aus Metall – in
der Regel Kupfer, Aluminium, Stahl oder Blei –
Führen Sie die Abschirmung möglichst dicht an den
elektrischen Anschluss.
Sie auch in Kapitel 9.5.2 Erdung abgeschirmterSteuerleitungen.
Vermeiden Sie verdrillte Abschirmungsenden
•
(Pigtails). Sie erhöhen die Impedanz der
Abschirmung und beeinträchtigen so den
Abschirmeffekt bei hohen Frequenzen.
Verwenden Sie stattdessen niederohmige
Kabelschellen oder EMV-Kabelverschraubungen.
Verwenden Sie nach Möglichkeit in Schalt-
•
schränken, in denen der Frequenzumrichter
untergebracht ist, ebenfalls nur abgeschirmte
Motor- und Steuerleitungen.
bestehen. Für das Netzkabel gelten keine
speziellen Anforderungen.
Bei Installationen mit starren Metallrohren sind
•
keine abgeschirmten Kabel erforderlich; Sie
müssen das Motorkabel jedoch in einem anderen
Installationsrohr als die Steuer- und Netzkabel
installieren. Es ist ein durchgehendes Metallrohr
vom Frequenzumrichter bis zum Motor
erforderlich. Die EMV-Schirmwirkung flexibler
Abbildung 9.7 zeigt ein Beispiel einer EMV-gerechten
elektrischen Installation eines IP20-Frequenzumrichters. Er
ist in einem Schaltschrank mit Ausgangsschütz installiert
und an eine SPS angeschlossen, die in einem separaten
Schrank installiert ist. Auch andere Installationsweisen
können ggf. eine ebenso gute EMV-Leistung erzielen,
sofern zumindest die vorstehenden Richtlinien für eine
ordnungsgemäße Installation befolgt wurden.
Installationsrohre variiert sehr stark; hier sind
entsprechende Herstellerangaben einzuholen.
Erden Sie Abschirmung/Installationsrohr bei
•
Motorkabeln und Steuerleitungen beidseitig. In
einigen Fällen ist es nicht möglich, die
Abschirmung an beiden Enden anzuschließen
Wenn die Installation nicht gemäß den Vorgaben erfolgt
oder wenn Sie nicht abgeschirmte Kabel verwenden,
können bestimmte Anforderungen hinsichtlich der Störaussendung voraussichtlich nicht erfüllt werden, auch wenn
die Anforderungen an die Störfestigkeit erfüllt bleiben.