Elektro-Automatik ELR 5000, ELM 5000, ELR 5000 Rack 6U, ELM 5080-25, ELR 5200-12 User guide [ml]

Betriebsanleitung

ELR 5000 / ELM 5000

Mehrkanalige DC-Last mit

Energie-Rückgewinnung

Achtung! Diese Anleitung gilt
nur für Geräte mit einer Firm­ware ab „HMI: 2.02“ und „DR:

2.01“. Zwecks Verfügbarkeit von

Elektro-Automatik

Updates bitte unsere Webseite
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Doc ID: ELR5DE
Revision: 03
Date: 06/2016

INHALT

ELR/ELM 5000 Serie

ALLGEMEINES

1

1.1 Zu diesem Dokument ....................................4

1.1.1 Aufbewahrung und Verwendung ...................4

1.1.2 Urheberschutz (Copyright) ............................4

1.1.3 Geltungsbereich ............................................. 4

1.1.4 Symbole und Hinweise .................................. 4

1.2 Gewährleistung und Garantie .......................4

1.3 Haftungsbeschränkungen .............................4

1.4 Entsorgung des Gerätes................................5

1.5 Produktschlüssel ............................................ 5

1.6 Bestimmungsgemäße Verwendung ..............5

1.7 Sicherheit .......................................................6

1.7.1 Sicherheitshinweise ....................................... 6

1.7.2 Verantwortung des Bedieners .......................6

1.7.3 PichtendesBetreibers ................................. 7

1.7.4 Anforderungen an das Bedienpersonal ........7

1.7.5 Alarmsignale ..................................................8

1.8 Technische Daten ..........................................8

1.8.1 Zulässige Betriebsbedingungen .................... 8

1.8.2 Allgemeine technische Daten ........................ 8

1.8.3 SpezischetechnischeDaten ....................... 9

1.8.4 Ansichten......................................................11

1.9 Aufbau und Funktion....................................15

1.9.1 Allgemeine Beschreibung ............................15

1.9.2 Blockdiagramm ............................................15

1.9.3 Lieferumfang ................................................16

1.9.4 Zubehör ........................................................16

1.9.5 Die Bedieneinheit (HMI) ..............................17

1.9.6 Ethernet/LAN-Anschluß ...............................19

1.9.7 Sense-Anschluß (Fernfühlung) ...................19

INSTALLATION & INBETRIEBNAHME

2

2.1 Transport und Lagerung ..............................20

2.1.1 Transport ......................................................20

2.1.2 Verpackung ..................................................20

2.1.3 Lagerung ......................................................20

2.2 Auspacken und Sichtkontrolle .....................20

2.3 Installation ....................................................20

2.3.1 Sicherheitsmaßnahmen vor Installation und

Gebrauch .....................................................20

2.3.2 Netzanschluß ...............................................21

2.3.3 Aufstellung des Racks .................................21

2.3.4 Lastmodule installieren ................................22

2.3.5 Erdung des DC-Eingangs ............................23

2.3.6 Anschließen von DC-Quellen ......................23

2.3.7 Anschließen der Fernfühlung ......................24

2.3.8 Anschließen des LAN-Kabels .....................24

2.3.9 Erstinbetriebnahme ......................................25

2.3.10 Erneute Inbetriebnahme nach Firmwareup-

dates bzw. längerer Nichtbenutzung ...........25

BEDIENUNG UND VERWENDUNG

3

3.1 Personenschutz ...........................................26

3.2 Regelungsarten ............................................26

3.2.1 Spannungsregelung / Konstantspannung ..26

3.2.2 Stromregelung / Konstantstrom / Strombe-

grenzung ......................................................26

3.2.3 Widerstandsregelung/Konstantwiderstand .27

3.2.4 Leistungsregelung / Konstantleistung / Lei-

stungsbegrenzung .......................................27

3.2.5 Regelverhalten und Stabilitätskriterium ......27

3.3 Alarmzustände .............................................28

3.3.1 Power Fail ...................................................28

3.3.2 Übertemperatur (Overtemperature) ............28

3.3.3 Überspannung (Overvoltage) ......................28

3.3.4 Überstrom (Overcurrent) .............................28

3.3.5 Überleistung (Overpower) ...........................28

3.4 Manuelle Bedienung ....................................29

3.4.1 Einschalten des Gerätes .............................29

3.4.2 Ausschalten des Gerätes ............................29

3.4.3 KongurationimMENU ...............................29

3.4.4 Einstellgrenzen („Limits“) .............................32

3.4.5 Sollwerte manuell einstellen ........................32

3.4.6 DC-Eingang ein- oder ausschalten .............33

3.5 Fernsteuerung ..............................................34

3.5.1 Allgemeines ..................................................34

3.5.2 Bedienorte ....................................................34

3.6 Alarme und Überwachung ...........................35

3.6.1 Begriffsdenition ...........................................35

3.6.2 Gerätealarme handhaben ...........................35

3.7 Bedieneinheit (HMI) sperren .......................37

3.8 Der Sequenzgenerator ................................38

3.8.1 Einleitung ......................................................38

3.8.2 Arbeitsweise .................................................38

3.8.3 Manuelle Bedienung ....................................40

3.8.4 Fernsteuerung des Sequenzgenerators .....42

3.9 Weitere Anwendungen ................................43

3.9.1 Reihenschaltung ..........................................43

3.9.2 Parallelschaltung ..........................................43

INSTANDHALTUNG & WARTUNG

4

4.1 Wartung / Reinigung ....................................43

4.2 Fehlersuche / Fehlerdiagnose / Reparatur .43

4.3 Firmware-Aktualisierungen ..........................43

ZUBEHÖR UND OPTIONEN

5

5.1 Übersicht ......................................................44

SERVICE & SUPPORT

6

6.1 Übersicht ......................................................44

6.2 Kontaktmöglichkeiten ..................................44

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ELR/ELM 5000 Serie

1. Allgemeines

1.1 Zu diesem Dokument

1.1.1 Aufbewahrung und Verwendung

Dieses Dokument ist für den späteren Gebrauch und stets in der Nähe des Gerätes aufzubewahren und dient zur
Erläuterung des Gebrauchs des Gerätes. Bei Standortveränderung und/oder Benutzerwechsel ist dieses Dokument
mitzuliefern und bestimmungsgemäß anzubringen bzw. zu lagern.

1.1.2 Urheberschutz (Copyright)

Nachdruck, Vervielfältigung oder auszugsweise, zweckentfremdete Verwendung dieser Bedienungsanleitung sind
nicht gestattet und können bei Nichtbeachtung rechtliche Schritte nach sich ziehen.

1.1.3 Geltungsbereich

Diese Betriebsanleitung gilt für folgende Geräte, sowie für deren Varianten:

Model Artikelnr. Model Artikelnr. Model Artikelnr.
ELR 5000 Rack 6U 33 130 336 ELM 5080-25 33 220 430 ELR 5200-12 33 220 431

Änderungen und Abweichungen von Sondergeräten werden in einem separaten Dokument aufgelistet.

1.1.4 Symbole und Hinweise

Warn- und Sicherheitshinweise, sowie allgemeine Hinweise in diesem Dokument sind stets in einer umrandeten
Box und mit einem Symbol versehen:

Hinweissymbol für eine lebensbedrohliche Gefahr

Hinweissymbol für allgemeine Sicherheitshinweise (Gebote und Verbote zur Schadensverhütung)

Allgemeiner Hinweis

1.2 Gewährleistung und Garantie

Elektro-Automatik garantiert die Funktionsfähigkeit der Geräte im Rahmen der ausgewiesenen Leistungsparameter.
Die Gewährleistungsfrist beginnt mit der mängelfreien Übergabe.

Die Garantiebestimmungen sind den allgemeinen Geschäftsbedingungen (AGB) der EA Elektro-Automatik GmbH
entnehmen.

1.3 Haftungsbeschränkungen

Alle Angaben und Hinweise in dieser Anleitung wurden unter Berücksichtigung geltender Normen und Vorschriften,
des Stands der Technik sowie unserer langjährigen Erkenntnisse und Erfahrungen zusammengestellt. Elektro­Automatik übernimmt keine Haftung für Schäden aufgrund:

• Nicht bestimmungsgemäßer Verwendung

• Einsatz von nicht ausgebildetem und nicht unterwiesenem Personal

• Eigenmächtiger Umbauten

• Technischer Veränderungen

• Verwendung nicht zugelassener Ersatzteile

Der tatsächliche Lieferumfang kann bei Sonderausführungen, der Inanspruchnahme zusätzlicher Bestelloptionen
oder aufgrund neuester technischer Änderungen von den hier beschriebenen Erläuterungen und Darstellungen
abweichen.

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1.4 Entsorgung des Gerätes

Ein Gerät, das zur Entsorgung vorgesehen ist, muß laut europaweit geltenden Gesetzen und Verordnungen (Elek­troG, WEEE) von Elektro-Automatik zurückgenommen und entsorgt werden, sofern der Betreiber des Gerätes
oder ein von ihm Beauftragter das nicht selbst erledigt. Unsere Geräte unterliegen diesen Verordnungen und sind
dementsprechend mit diesem Symbol gekennzeichnet:

1.5 Produktschlüssel

Aufschlüsselung der Produktbezeichnung auf dem Typenschild anhand eines Beispiels:

ELR 5080 - 25 xx

Feld zur Kennzeichnung von Sondermodellen:
S01...S0x = Sondermodell 01 usw.

Maximalstrom des Gerätes in Ampere
Maximalspannung des Gerätes in Volt
Serienkennzeichnung: 5 = Serie 5000

Typkennzeichnung:
ELR = Electronic Load Recovery (Elektronische Last mit Rückspeisung), auch

Electronic Load Rack
ELM = Electronic Load Module (programmierbar)

Sondergeräte sind stets Varianten von Standardmodellen und können von der Bezeichnung
abweichende Eingangsspannungen und -ströme haben.

1.6 Bestimmungsgemäße Verwendung

Das Gerät ist, sofern ein Netzgerät bzw. Batterielader, ausschließlich für den Gebrauch als variable Spannungs­oder Stromquelle oder, sofern eine elektronische Last, als variable Stromsenke bestimmt.

Typisches Anwendungsgebiet für ein Netzgerät ist die DC-Stromversorgung von entsprechenden Verbrauchern aller

Art,füreinBatterieladegerätdieAuadungvondiversenBatterietypen,sowiefürelektronischeLastenderErsatz

eines ohmschen Widerstands in Form einer einstellbaren DC-Stromsenke zwecks Belastung von entsprechenden
Spannungs- und Stromquellen aller Art.

• Ansprüche jeglicher Art wegen Schäden aus nicht bestimmungsgemäßer Verwendung sind
ausgeschlossen

• Für alle Schäden durch nicht bestimmungsgemäße Verwendung haftet allein der Betreiber

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1.7 Sicherheit

1.7.1 Sicherheitshinweise

Lebensgefahr - Gefährliche Spannung

• Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsweise bestimmte Teile unter teils ge­fährlicher Spannung. Daher sind alle spannungsführenden Teile abzudecken!

• Alle Arbeiten an den Anschlussklemmen müssen im spannungslosen Zustand des
Gerätes erfolgen (Eingang nicht verbunden mit Spannungsquellen) und dürfen nur von
Personen durchgeführt werden, die mit den Gefahren des elektrischen Stroms vertraut
sind oder unterrichtet wurden! Unsachgemäßer Umgang mit diesen Geräten kann zu
tödlichen Verletzungen, sowie erheblichen Sachschäden führen.

• Berühren Sie die Kontakte am Netzkabel oder der Netzanschlußbuchse nie direkt nach
dem Entfernen des Kabels aus der Steckdose oder dem Hauptanschluß, da die Gefahr
eines Stromschlags besteht!

• Obwohl das Gerät eine Senke ist und einen DC-Eingang hat, kann an diesem im Fehlerfall
berührungsgefährliche Spannung anliegen (Zwischenkreis) - es wird daher empfohlen,
die Metallkontakte am DC-Eingang niemals mit bloßen Händen zu berühren!

• Das Gerät ist ausschließlich seiner Bestimmung gemäß zu verwenden!

• Das Gerät ist nur für den Betrieb innerhalb der auf dem Typenschild angegebenen Anschluß-

werte und technischen Daten zugelassen.

• Führen Sie keine mechanischen Teile, insbesondere aus Metall, durch die Lüftungsschlitze
in das Gerät ein.

• Vermeiden Sie die Verwendung von Flüssigkeiten aller Art in der Nähe des Gerätes, diese könn­ten in das Gerät gelangen. Schützen Sie das Gerät vor Nässe, Feuchtigkeit und Kondensation.

• Für elektronische Lasten: Schließen Sie Spannungsquellen nie bei eingeschaltetem Leistungs­eingang an, es können Funken und dadurch Verbrennungen an den Händen, sowie hohe
Spannungsspitzen und Beschädigungen am Gerät und an der Quelle entstehen!

• Keine externen Spannungsquellen mit umgekehrter Polarität am DC-Ausgang bzw. DC-Eingang
anschließen! Das Gerät wird dadurch beschädigt.

• Für elektronische Lasten: keine Spannungsquelle am DC-Eingang anschließen, die eine
Spannung erzeugen kann, die höher ist als 120% der Nenneingangsspannung der Last. Das
Gerät ist gegen Überspannungen nicht geschützt, diese können das Gerät zerstören.

1.7.2 Verantwortung des Bedieners

DasGerätbendetsichimgewerblichenEinsatz.DasPersonalunterliegtdaherdengesetzlichenPichtenzur

Arbeitssicherheit. Neben den Warn- und Sicherheitshinweisen in dieser Anleitung müssen die für den Einsatzbe­reich gültigen Sicherheits-, Unfallverhütungs- und Umweltschutzvorschriften eingehalten werden. Insbesondere
gilt, daß die das Gerät bedienenden Personen:

• sich über die geltenden Arbeitsschutzbestimmungen informieren.

• die zugewiesenen Zuständigkeiten für die Bedienung, Wartung und Reinigung des Gerätes ordnungsgemäß

wahrnehmen.

• vor Arbeitsbeginn die Betriebsanleitung vollständig gelesen und verstanden haben.

• die vorgeschriebenen und empfohlenen Schutzausrüstungen anwenden.

Weiterhin ist jeder an dem Gerät Beschäftigte in seinem Zuständigkeitsumfang dafür verantwortlich, daß das Gerät
stets in technisch einwandfreiem Zustand ist.

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ELR/ELM 5000 Serie

1.7.3 Pichten des Betreibers

Betreiber ist jede natürliche oder juristische Person, die das Gerät nutzt oder Dritten zur Anwendung überläßt und
während der Nutzung für die Sicherheit des Benutzers, des Personals oder Dritter verantwortlich ist.

Das Gerät wird im gewerblichen Bereich eingesetzt. Der Betreiber des Gerätes unterliegt daher den gesetzlichen

PichtenzurArbeitssicherheit.NebendenWarn-undSicherheitshinweisenindieserAnleitungmüssendiefürden

Einsatzbereich des Gerätes gültigen Sicherheits-, Unfallverhütungs- und Umweltschutzvorschriften eingehalten
werden. Insbesondere muß der Betreiber:

• sich über die geltenden Arbeitsschutzbestimmungen informieren.

• durch eine Gefährdungsbeurteilung mögliche zusätzliche Gefahren ermitteln, die sich durch die speziellen An-

wendungsbedingungen am Einsatzort des Gerätes ergeben.

• in Betriebsanweisungen die notwendigen Verhaltensanforderungen für den Betrieb des Gerätes am Einsatzort
umsetzen.

• während der gesamten Einsatzzeit des Gerätes regelmäßig prüfen, ob die von ihm erstellten Betriebsanweisun­gen dem aktuellen Stand der Regelwerke entsprechen.

• die Betriebsanweisungen, sofern erforderlich, an neue Vorschriften, Standards und Einsatzbedingungen anpassen.

• die Zuständigkeiten für die Installation, Bedienung, Wartung und Reinigung des Gerätes eindeutig und unmiß-

verständlich regeln.

• dafür sorgen, daß alle Mitarbeiter, die an dem Gerät beschäftigt sind, die Betriebsanleitung gelesen und ver­standen haben. Darüber hinaus muss er das Personal in regelmäßigen Abständen im Umgang mit dem Gerät
schulen und über die möglichen Gefahren informieren.

• dem mit Arbeiten an dem Gerät beauftragten Personal die vorgeschriebenen und empfohlenen Schutzausrü­stungen bereitstellen.

Weiterhin ist der Betreiber dafür verantwortlich, daß das Gerät stets in einem technisch einwandfreien Zustand ist.

1.7.4 Anforderungen an das Bedienpersonal

Jegliche Tätigkeiten an Geräten dieser Art dürfen nur Personen ausüben, die ihre Arbeit ordnungsgemäß und
zuverlässig ausführen können und den jeweils benannten Anforderungen entsprechen.

• Personen,derenReaktionsfähigkeitbeeinußtist,z.B.durchDrogen,AlkoholoderMedikamente,dürfenkeine

Arbeiten ausführen.

• BeimPersonaleinsatzimmerdieamEinsatzortgeltendenalters-undberufsspezischenVorschriftenbeachten.

Verletzungsgefahr bei unzureichender Qualikation!

Unsachgemäßes Arbeiten kann zu Personen- und Sachschäden führen. Jegliche Tätigkeiten dürfen
nur Personen ausführen, die die erforderliche Ausbildung, das notwendige Wissen und die Erfahrung
dafür besitzen.

Als unterwiesenes Personal gelten Personen, die vom Betreiber über die ihnen übertragenen Aufgaben und
möglichen Gefahren ausführlich und nachweislich unterrichtet wurden.

Als Fachpersonalgilt,weraufgrundseinerberuichenAusbildung,KenntnisseundErfahrungensowieKenntnis
der einschlägigen Bestimmungen in der Lage ist, die übertragenen Arbeiten ordnungsgemäß auszuführen, mög­liche Gefahren selbständig zu erkennen und Personen- oder Sachschäden zu vermeiden.

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1.7.5 Alarmsignale

Das Gerät bietet verschiedene Möglichkeiten der Signalisierung von Alarmsituationen, jedoch nicht von Gefah­rensituationen. Die Signalisierung kann optisch (auf der Anzeige als Text) oder digital erfolgen. Alle diese Alarme
bewirken die Abschaltung des DC-Eingangs bzw. verhindern das Einschalten.

Bedeutung der Alarmsignale:

Signal OT
(OverTemperature)

• Überhitzung des Lastmoduls

• DC-Eingang wird abgeschaltet

• Unkritisch

Signal OVP
(OverVoltage)
Signal OCP
(OverCurrent)
Signal OPP
(OverPower)
Signal PF
(Power Fail)

• Abschaltung des DC-Eingangs erfolgte wegen Überschreiten einer einstellbaren Schwelle

• Kritisch! Gerät könnte beschädigt sein

• Abschaltung des DC-Eingangs erfolgte wegen Überschreiten einer einstellbaren Schwelle

• Unkritisch. Dient zum Schutz der Quelle vor Überbelastung durch zu hohen Strom

• Abschaltung des DC-Eingangs erfolgte wegen Überschreiten einer einstellbaren Schwelle

• Unkritisch. Dient zum Schutz der Quelle vor Überbelastung durch zu hohe Leistung

• Abschaltung des DC-Eingangs wegen Netzunterspannung oder Defekt im AC-Kreis oder

Überhitzung der DC-AC-Wandlerstufe

• Kritisch bei AC-Überspannung! AC-Netzeingangskreis könnte beschädigt sein

Signal Sense

• Die Fernfühlungsleitungen am Anschluß Sense sind nicht angeschlossen bzw. unterbro­chen worden oder die max. Kompensation der Fernfühlung wurde erreicht

• Unkritisch. Erfordert Interaktion des Anwenders

1.8 Technische Daten

1.8.1 Zulässige Betriebsbedingungen

• Verwendung nur in trockenen Innenräumen

• Umgebungstemperaturbereich: 0...50 °C

• Betriebshöhe: max. 2000 m über NN

• Max. 80% relative Feuchte, nicht kondensierend

1.8.2 Allgemeine technische Daten

Ausführung der Anzeige: Farbiger Touchscreen, 320 x 240 Punkte, resistiv
Bedienelemente: 1 Drehknopf mit Tastfunktion, 1 Drucktaste
Die Nennwerte des Gerätes bestimmen den maximal einstellbaren Bereich.

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1.8.3 Spezische technische Daten

Modell

Rack

Netzversorgung

Netzspannung 195...253 V L-N
Netzanschluß L,N,PE
Netzfrequenz 45...66 Hz
Absicherung T16 A
Wirkungsgrad
Leistungsfaktor > 0,99
Nennleistung 3000 W
Ableitstrom < 3,5 mA

Klima

Kühlungsart Temperaturgeregelte Lüfter
Umgebungstemperatur 0..50 °C
Lagertemperatur -20...70 °C

Mechanik

Gehäuse (BxHxT) 19“ x 6 HE x 500 mm
Gewicht 12,25 kg

Normen EN 60950
Artikelnummer 33130336

(1

ELR 5000 6U

≥92%

ELR/ELM 5000 Serie

Modell

Lastmodul

DC-Eingang

Eingangsspannung U
Eingangsleistung P
Eingangsstrom I
Überspannungsschutzbereich 0...1,1 * U
Überstromschutzbereich 0...1,1 * I
Überleistungsschutzbereich 0...1,1 * P
Maximal zulässige Eingangsspg. 100 V 250 V
Min. Eingangsspg. für I
TemperaturkoefzientderEinstellwerteΔ/K Strom / Spannung: 100 ppm Strom / Spannung: 100 ppm

Spannungsregelung

Einstellbereich 0...81,6 V 0...204 V
StabilitätbeiΔI < 0,05% U
Genauigkeit

(2

Anzeige:Einstellauösung siehe Abschnitt „1.9.5.4. Auösung der Anzeigewerte“
Anzeige: Genauigkeit
Kompensation Fernfühlung ~ 5% U

Stromregelung

Einstellbereich 0...25,5 A 0...12,24 A
StabilitätbeiΔU < 0,15% I
Genauigkeit

(2

Anzeige:Einstellauösung siehe Abschnitt „1.9.5.4. Auösung der Anzeigewerte“
Anzeige: Genauigkeit

(1 Typischer Wert bei 100% DC-Eingangsspannung und 100% Leistung

(2BezogenaufdenNennwertdeniertdieGenauigkeitdiemaximaleAbweichungzwischeneingestelltemSollwertundIstwertamDC-Eingang.

Beispiel: ein 80 V-Modul hat min. 0,2% Stromgenauigkeit, das sind bei 25 A Nennwert rechnerisch 50 mA. Bei einem Sollwert von 5 A dürfte der Istwert also max.
50 mV abweichen, sprich er dürfte 4,95 A...5,05 A betragen.

(3 Die Genauigkeit der Anzeige addiert sich zur Genauigkeit des Wertes am DC-Eingang

Nenn

Nenn

Nenn

Max

(bei 23 ± 5°C) < 0,1% U

(3

(bei 23 ± 5°C) < 0,2% I

(2

ELM 5080-25 ELM 5200-12

80 V 200 V
320 W 320 W
25 A 12 A

Nenn

Nenn

Nenn

1 V 1,5 V

Nenn

Nenn

≤0,2% ≤0,2%

Nenn

Nenn

Nenn

≤0,2% ≤0,2%

0...1,1 * U

0...1,1 * I

0...1,1 * P

< 0,05% U
< 0,1% U

~ 5% U

Nenn

< 0,15% I
< 0,2% I

Nenn

Nenn

Nenn

Nenn

Nenn

Nenn

Nenn

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ELR/ELM 5000 Serie

Modell

Lastmodul

Leistungsregelung

Einstellbereich 0…326,4 W 0…326,4 W
StabilitätbeiΔU/ΔI < 0,75% P
Genauigkeit
Anzeige:Einstellauösung siehe Abschnitt „1.9.5.4. Auösung der Anzeigewerte“
Anzeige: Genauigkeit

Isolation

Eingang (DC) zum Gehäuse

Eingang (AC) zu Eingang (DC) Max. 2500 V, kurzzeitig

Klima

Kühlungsart Temperaturgeregelter Lüfter
Umgebungstemperatur 0..50 °C
Lagertemperatur -20...70 °C

Digitale Schnittstellen

Eingebaut

Galvanische Trennung zum Gerät max. 1500 V DC

Anschlüsse

Vorderseite 1x RJ45, 1x USB Typ A, 1x Klemme 4-polig

Mechanik

Gehäuse (BxHxT) 81 x 132,5 x 310 mm 81 x 132,5 x 310 mm
Gewicht 2,35 kg 2,35 kg

Artikelnummer 33200430 33200431

(1

(bei 23 ± 5°C) < 0,2% P

(2

ELM 5080-25 ELM 5200-12

Nenn

Nenn

≤0,2%

DC-Minus: dauerhaft max. 400 V
DC-Plus: dauerhaft max. 400 V + max. Eingangsspannung

1x Ethernet für Kommunikation, 1x USB für HMI-Aktualisierung und Se­quenzen

< 0,75% P
< 0,2% P

Nenn

Nenn

(1BezogenaufdenNennwertdeniertdieGenauigkeitdiemaximaleAbweichungzwischeneingestelltemSollwertundIstwertamDC-Eingang.

Beispiel: ein Lastmodul hat min. 0,2% Leistungsgenauigkeit, das sind bei 320 W Nennwert rechnerisch 640 mW. Bei einem Sollwert von 250 W dürfte der Istwert
also max. 640 mW abweichen, sprich er dürfte 249,36 W...250,64 W betragen.

(2 Die Genauigkeit der Anzeige addiert sich zur Genauigkeit des Wertes am DC-Eingang

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1.8.4 Ansichten

ELR/ELM 5000 Serie

Bild 1 - Vorderseite des Racks, voll bestückt

Bild 2 - Rückseite des Racks (EU-Version Rev. 01)

A - Netzschalter C - Netzsicherung
B - Lastmodul mit Lüfter, DC-Anschluß und Bedienteil D - Netzanschluß

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ELR/ELM 5000 Serie

Bild 3 - Rückseite des Racks (EU-Version Rev. 02)

Bild 4 - Seitenansicht des Racks

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Bild 5 - Draufsicht des Lastmoduls

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Bild 6 - Seitenansicht des Lastmoduls

Bild 7 - Vorderseite des Racks, teilweise bestückt und mit Blindplatten

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ELR/ELM 5000 Serie

Bild 8 - Bedienfeld

Übersicht der Bedienelemente am Bedienfeld

Für eine genaue Erläuterung siehe Abschnitte „1.9.5. Die Bedieneinheit (HMI)“ und „1.9.5.2. Drehknopf“.

Anzeige mit berührungsempndlicher Oberäche (Touchscreen)

(1)

Dient zur Auswahl von Sollwerten, Menüs, Zuständen, sowie zur Anzeige der Istwerte und des Status.
Der Touchscreen kann mit den Fingern oder mit einem Stift (Stylus) bedient werden.

Drehknopf mit Tastfunktion

Drehknopf (Drehen): Einstellen des Spannungssollwertes oder Stromsollwertes oder Leistungssollwertes

(2)

bzw. Einstellen von Parameterwerten im Menü
Drehknopf (Drücken): Dezimalstelle (Cursor) wählen, die eingestellt werden soll

Taster für das Ein- und Ausschalten des DC-Eingangs

Dient zum Ein- oder Ausschalten des DC-Eingangs bei manueller Bedienung, sowie zum Starten bzw.

(3)

Stoppen eines Sequenzablaufs. Die LED „ON“ in der Anzeige zeigt den Zustand des DC-Eingangs an, egal
ob bei manueller Bedienung oder Fernsteuerung.

USB Host-Steckplatz Typ A

Dient zur Aufnahme handelsüblicher USB-Sticks bis zur einer Größe von 32GB, die mit FAT32 formatiert

(4)

sein müssen, um vom Gerät erkannt zu werden. Mit dem USB-Stick können die 100 Sequenzen für den
Sequenzmanager geladen bzw. gespeichert, sowie Fimrwareupdates installiert werden.

Ethernet-Anschluß

(5)

Dient zur Kommunikation (Steuerung und Überwachung) mit dem Lastmodul. Unterstützt HTTP (für die
Webseite) und TCP.

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ELR/ELM 5000 Serie

1.9 Aufbau und Funktion

1.9.1 Allgemeine Beschreibung

Die elektronische DC-Mehrkanal-Last der Serien ELR/ELM 5000 ist eine Kombination aus einem 19“-Einschub­Rack (ELR 5000) mit 6HE Einbauhöhe und bis zu 10 im Rack installierbaren Lastmodulen (ELM 5000). Das Rack
kann einzeln betrieben oder in entsprechende Schränke installiert werden.

Die Lastmodule sind nachrüstbar, wechselbar und in beliebiger Anzahl (1-10) durch den Endanwender installierbar.
Eine Mischbestückung von 80 V-Modulen und 200 V-Modulen ist dabei auch möglich. Die Module arbeiten DC­seitig getrennt voneinander und bilden somit eine mehrkanalige DC-Last für Anwendungen in der Industrie, um z.

B.einengleichzeitigenTestvonmehrerenPrüingenzurealisieren.

Über die gängigen Funktionen von elektronischen Lasten hinaus können mit dem integrierten Sequenzmanager,

der100freikongurierbareStützpunktebietet,rechteckförmigeVerläufevonStrom,SpannungundLeistungüber

die Zeit erzeugt werden. Diese sogenannte Sequenz kann auf einem USB-Stick gespeichert bzw. davon geladen
werden. Dafür ist auf der Vorderseite der Lastmodule ein USB-Port zugänglich.

Zwecks Fernsteuerung verfügt das Gerät serienmäßig über eine frontseitige Ethernet-Schnittstelle. Die Netzwerk-

KongurationisteinfachundwirdamBedienteilerledigt.DieLastenkönnensoz.B.überdiedigitaleSchnittstelle

im Verbund mit anderen Lastmodule oder Lastgeräten oder gar anderen Gerätetypen betrieben bzw. gesteuert
werden. Die Anbindung über Ethernet erlaubt die Fernbedienung über diverse Steuergeräte wie PCs, SPS oder
Mini-PCs (z. B. Raspberry Pi oder PXI).

Für die Fernsteuerung und/oder Überwachung unterstützen die Lastmodule die weit verbreiteten Protokolle ModBus
RTU und SCPI.

DieaufgenommeneDC-EnergiewirdüberdeninternenWandlermiteinerhohenEfzienzumgewandeltundals

AC-Energie in das 230 V-Netz zurückgespeist.
Alle Modelle sind mikroprozessorgesteuert. Dies erlaubt eine genaue und schnelle Messung und Anzeige von

Istwerten.

1.9.2 Blockdiagramm

Das Blockdiagramm soll die einzelnen Hauptkomponenten und deren Zusammenspiel verdeutlichen. Es gibt zwei
digitale, microcontrollergesteuerte Elemente (DR & BE), die von Firmwareaktualisierungen betroffen sein können.

Sense

DC

=

AC

≈

Powerblock

Controller

(DR)

HMI(BE)

ELR/ELM5000
Blockdiagram

USB

Ethernet

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ELR/ELM 5000 Serie

1.9.3 Lieferumfang

ELR 5000 Rack:

1 x 19“ 6HE Rack-Einschub
1 x Netzkabel (IEC-Kaltgerätestecker, Schuko, 16 A)
1 x Schraubenset (50 Stück, für die Befestigung der Lastmodule und Blindplatten)
1 x USB-Stick mit Anleitungen & Software

ELM 5000 Lastmodul:

1 x Elektronisches Lastmodul
1 x USB-Stick mit Anleitungen & Software

1.9.4 Zubehör

Für diese Geräte gibt es folgendes Zubehör:

Blindplatte

FP ELM

Bestellnummer: 33220499

Netzwerk-Switch

ELM Netgear JGS524

Bestellnummer: 35410200

Achtung!
Es ist aus Sicherheitsgründen unzulässig, das Lasten-Rack nicht komplett geschlossen

zu betreiben! Sofern das Rack nicht voll bestückt betrieben werden soll, muß eine ent­sprechende Anzahl Blindplatten installiert sein.

Nachrüstbare, einfach zu montierende Blindplatte, die bei nur teilweiser Bestük­kung des ELR 5000 Racks die offenen Einschubpositionen abdecken soll. Die
Blindplatten dienen zum Einen der Sicherheit, da Personen bei einer vollständig
abgedeckten Rack-Frontseite nicht mehr in das Rack hineingreifen können,
und zum Anderen wird der Kühlungsluft-Strom durch die ELM 5000 Lastmodule
besser geleitet.

Schrauben zur Montage sind im Lieferumfang enthalten.
24-Port-Ethernet-Switch in 1HE Bauhöhe zum Verbinden von bis zu 2 komplett

bestückten ELR 5000-Racks zu einem Ethernet-Anschluß am PC, Server oder
anderem Switch. Typ: Netgear JGS524

Der Switch kann mit den mitgelieferten Haltewinkel zum einem 19“-Einschub
umgerüstet und dann oberhalb oder unterhalb des Racks positioniert werden.

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ELR/ELM 5000 Serie

1.9.5 Die Bedieneinheit (HMI)

HMI steht für Human Machine Interface, auf deutsch Mensch-Maschine-Schnittstelle und besteht hier aus einer

AnzeigemitberührungsempndlicherOberäche(Touchscreen),einemDrehknopf,einemTasterundeinemUSB-

Port Typ A.

1.9.5.1 Anzeige mit Touchscreen

DiegrascheAnzeige mit Touchscreenistin mehrere Bereiche aufgeteilt.Die gesamte Oberäche istberüh­rungsempndlichundkannmitdemFingerodereinemgeeignetenStift(Stylus)bedientwerden,umdasGerät

zu bedienen. Einzige Ausnahme: um den DC-Eingang ein- oder auszuschalten kann nur die Taste rechts neben
der Anzeige benutzt werden.

Im Normal-Anzeigemodus, wie unten im Bild zu sehen, werden in den farbigen Bereichen Istwerte angezeigt bzw.
können bei manuellem Bedienungs-Modus Sollwerte eingegeben werden:

Anzeige Spannungsistwert

Eingabe Spannungssollwert

Anzeige Stromistwert
Eingabe Stromsollwert

Bedienfelder MENU

Anzeige Leistungsistwert

und HMI-Sperre

Eingabe Leistungssollwert

Statusfeld

Bedienfelder können gesperrt oder freigegeben sein:

Text schwarz = Bedienfeld
freigegeben

Text ausgegraut = Bedienfeld
gesperrt

• Bereiche Sollwerte/Istwerte (blau, rot, grün)

Hier werden im Normalbetrieb die DC-Eingangswerte (große Zahlen) und Sollwerte (kleine Zahlen) von Spannung,
Strom und Leistung mit ihrer Einheit angezeigt.

Unter den jeweiligen Einheiten der Istwerte wird bei eingeschaltetem DC-Eingang die aktuelle Regelungsart CV,
CC oder CP angezeigt, wie im Bild oben mit CC. Mehr dazu in „3.2. Regelungsarten“.

DermomentangewählteSollwertistmitdemrechtsnebenderAnzeigebendlichenDrehknopfoderperDirek­teingabe über den Touchscreen verstellbar, wobei die Dezimalstelle durch Druck auf den Drehknopf verschoben
werden kann. Die Auswahl des einzustellenden Wertes erfolgt bei manueller Bedienung durch Berühren der far­bigen Bereiche. Man kann alternativ zum Drehknopf Werte direkt über eine Zehnertastatur einzugeben. Dazu ist

das kleine Zehnertastatursymbol ( )anzutippen.

Die Einstellwerte werden beim Drehen logisch herauf- oder heruntergezählt, also bei z. B. Rechtsdrehung und
Erreichen der 9 springt die gewählte Dezimalstelle auf 0 und die nächsthöherwertige Dezimalstelle wird um 1 er-

höht,sofernnichtderMaximalwertodereinevomAnwenderdenierteEinstellgrenze(siehe„3.4.4. Einstellgrenzen

(„Limits“)“) erreicht wurde. Linksdrehung umgekehrt genauso.
Generelle Anzeige- und Einstellbereiche:

Anzeigewert Einheit Bereich Beschreibung

Istwert Spannung V 0-125% U
Sollwert Spannung V 0-100% U
Istwert Strom A 0,2-125% I
Sollwert Strom A 0-100% I
Istwert Leistung W 0-125% P
Sollwert Leistung W 0-100% P

Aktueller Wert der DC-Eingangsspannung

Nenn

Einstellwert für die Begrenzung der DC-Eingangsspg.

Nenn

Aktueller Wert des DC-Eingangsstroms

Nenn

Einstellwert für die Begrenzung des DC-Eingangsstroms

Nenn

Aktueller Wert der Eingangsleistung nach P = U * I

Nenn

Einstellwert für die Begrenzung der DC-Eingangsleistung

Nenn

Einstellgrenzen A, V, W 0-102% Nenn U-max, I-min usw., immer bezogen auf eine Einstellgröße
Schutzeinstellungen A, V, W 0-110% Nenn OVP, OCP usw., immer bezogen auf eine Einstellgröße

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ELR/ELM 5000 Serie

• Bereich Status (grau)

Dieses Feld zeigt diverse Statustexte an:

Anzeige Beschreibung

Gesperrt Das HMI ist gesperrt
Fern: LAN DasGerätbendetsichinFernsteuerungüberdeneingebautenEthernet/LAN-Port
Lokal Das Gerät ist durch den Benutzer explizit gegen Fernsteuerung gesperrt worden
Alarm: Ein Gerätealarm ist aufgetreten, der noch vorhanden ist oder noch nicht bestätigt wurde
SEQ

(nur in Fernsteuerung) Sequenzgenerator aktiviert

1.9.5.2 Drehknopf

Solange das Gerät manuell bedient wird, dient der Drehknopf zur Einstellung aller Sollwerte, sowie zur
Einstellung der Parameter im Einstellmenü (MENU) bzw. im Sequenzgenerator. Für eine genauere Erläu­terung der einzelnen Funktionen siehe „3.4 Manuelle Bedienung“ auf Seite 29.

1.9.5.3 Tastfunktion des Drehknopfes

Der Drehknopf hat eine Tastfunktion, die in allen Einstellmenüs oder in der Hauptanzeige zum Verschieben des
Cursors von niederwertigen zu höherwertigen Dezimalpositionen (rotierend) des einzustellenden Wertes dient:

1.9.5.4 Auösung der Anzeigewerte

In der Anzeige können Sollwerte in variierenden Schrittweiten eingestellt werden. Die Anzahl der Nachkommastellen
hängt vom Gerätemodell ab. Die Werte haben 3 bis 5 Stellen. Ist- und Sollwerte haben die gleiche Stellenanzahl.

EinstellauösungundAnzeigebreitederSollwerteinderAnzeige:

Spannung,

OVP, U-min, U-max

Strom,

OCP, I-min, I-max

Leistung,

OPP, P-max

Nennwert Digits Min. Schritt Nennwert Digits Min. Schritt Nennwert Digits Min. Schritt

80 V 4 0,01 V 12 A / 25 A 5 0,001 A 320 W 3 1 W
200 V 5 0,01 V

1.9.5.5 USB-Port (Vorderseite)

DerfrontseitigeUSB-Port,dersichüberdemDrehknopfbendet,dientzurAufnahmevonhandelsüblichenUSB-

Sticks. Mittels eines USB-Sticks kann man...

• verschiedene Sequenzen für den Sequenzgenerator laden oder speichern

• die Firmware der Bedieneinheit (HMI) aktualisieren

Akzeptiert werden USB-Sticks, die in FAT32 formatiert sind und max. 32GB Speichergröße haben sollten. Alle

unterstütztenDateienmüssensichineinembestimmtenOrdnerimHauptpfaddesUSB-Laufwerksbenden.Der

Ordner muß HMI_FILES benamt sein, so daß sich z. B. ein Pfad G:\HMI_FILES ergäbe, wenn der USB-Stick an
einem PC angeschlossen wäre und den Laufwerksbuchstaben G: zugewiesen bekommen hätte. Die Bedieneinheit
der elektronischen Last kann vom USB-Stick folgende Dateitypen lesen:

*.bin Firmwareaktualisierung, nur für die Bedieneinheit. Das Namensformat der Datei ist

vorgegeben, z. B. 96230108_FW-ELR-MUL-HMI_V201.bin, möglicherweise angezeigt
in kürzerer Form als FW-ELR-MUL-HMI_V201.bin. Andere BIN-Dateien werden nicht
erkannt und nicht aufgelistet.

wave_<beliebig>.csv Sequenz für Sequenzgenerator für Spannung U, Strom I und Leistung P.

Der Name muß am Anfang wave_ enthalten, der Rest ist beliebig. Dateinamen sollten
nicht länger als 25 Zeichen sein

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1.9.6 Ethernet/LAN-Anschluß

Der Ethernet-Port auf der Vorderseite des Lastmdouls dient zur Kommunikation, sowie zur Firm­wareaktualisierung (verfügbar ab 2016).

Details zur Fernsteuerung sind in weiterer Dokumentation auf der Webseite von Elektro-Automatik

bzw.auf demmitgeliefertenUSB-Stick zunden. Esist eine allgemeineProgrammieranleitung

verfügbar.
Das Gerät kann über diesen Port wahlweise über das international standardisierte ModBus-Protokoll

oder per SCPI-Sprache angesprochen werden. Es erkennt das in einer Nachricht verwendete
Protokoll automatisch.

1.9.7 Sense-Anschluß (Fernfühlung)

Anschluß der Fernfühlung immer erforderlich!

Sollte der Anschluß „Sense“, jedoch zumindest Sense+, nicht ange­schlossen oder die Verbindung durch einen Kabelbruch unterbrochen
worden sein, mißt und zeigt das Lastmodul die DC-Eingangsspannung
erst oberhalb 4,8 V an. Zudem erscheint ein „Fehler: Sense“ in der
Anzeige. Das wird als zeitweiliger Alarm gewertet und verhindert, daß
der DC-Eingang eingeschaltet werden kann. Sobald Sense+ korrekt
verbunden wird, verschwindet die Fehlermeldung.

1.9.7.1 Zweck

Um Spannungsabfall über die Lastzuleitungen zu kompensieren, kann der Eingang Sense polrichtig mit der Span­nungsquelle verbunden werden, anstatt direkt mit dem DC-Eingang. Die max. mögliche Kompensation ist in den
technischen Daten aufgeführt.

1.9.7.2 Einschränkung

Fernfühlung eignet sich nur für Konstantspannungsbetrieb (CV) und der Eingang „Sense“ sollte auch nur dann mit
der Quelle verbunden sein, wenn CV genutzt wird. In anderen Betriebsarten führt die an der Quelle angeschlossene
Fernfühlung zu falschen Meßergebnissen der Istspannung und der Istleistung. Ein Beispiel: die Quelle liefert 15 V,
der Strom am Lastmodul ist auf 4 A eingestellt. Bedingt durch den Strom und lange Leitungen kommen am Last­modul noch 10 V an, es nimmt also eigentlich 10 V * 4 A = 40 W auf. Es mißt aber immer seine Eingangsspannung
am Eingang „Sense“. An diesem ist die Quelle mit 15 V angeschlossen, die Last mißt und zeigt also 15 V * 4 A =
60 W an, nimmt aber trotzdem nur 40 W auf.

1.9.7.3 Maximale Kompensation

Wird die max. mögliche Kompensation erreicht, d. h. die Differenz zwischen der Spannung am DC-Eingang und
Eingang „Sense“ überschreitet die angegebene max. Kompensation, tritt ein Fehler „Sense“ auf und der DC-Eingang
wird abgeschaltet. Dieser Fehler kann auch auftreten, wenn die Fernfühlungsleitungen unterbrochen worden sind. Im
Fall der zu hohen Differenzspannung kann nur Abhilfe geschaffen werden, wenn die Leitungen zur Quelle weniger
Spannungsabfall erzeugen indem sie kürzer gemacht oder durch welche mit höherem Querschnitt ersetzt werden.

1.9.7.4 Nichtgebrauch

Wird der Sense-Anschluß nicht mit der Quelle verbunden, muß er direkt zum DC-Eingang gebrückt werden. Die
dazu benötigten Brückenkabel sind im Lieferumfang des Lastmoduls enthalten.

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2. Installation & Inbetriebnahme

2.1 Transport und Lagerung

2.1.1 Transport

• Die Griffe an der Vorderseite des Racks dienen nicht zum Tragen!

• Das Rack mit installierten Lastmodulen sollte aufgrund seines hohen Gewichts möglichst nicht

per Hand transportiert werden bzw. darf, falls Transport per Hand nicht vermeidbar ist, nur
am Gehäuse und nicht an den Aufbauten (Griffe, DC-Eingangsklemme, Drehknopf) gehalten
werden

• Transport des Gerätes nicht im eingeschalteten oder angeschlossenen Zustand!

• Bei Verlagerung des Gerätes an einen anderen Standort wird die Verwendung der originalen

Transportverpackung empfohlen

• Das Gerät sollte stets waagerecht aufgestellt oder getragen werden

• Benutzen Sie möglichst geeignete Schutzkleidung, vor allem Sicherheitsschuhe, beim Tra-

gen des Gerätes, da durch das teils hohe Gewicht bei einem Sturz erhebliche Verletzungen
entstehen können

2.1.2 Verpackung

Es wird empfohlen, die komplette Transportverpackung (Lieferverpackung) für die Lebensdauer des Gerätes
aufzubewahren, um sie für den späteren Transport des Gerätes an einen anderen Standort oder Einsendung des
Gerätes an Elektro-Automatik zwecks Reparatur wiederverwenden zu können. Im anderen Fall ist die Verpackung
umweltgerecht zu entsorgen.

2.1.3 Lagerung

Für eine längere Lagerung des Gerätes bei Nichtgebrauch wird die Benutzung der Transportverpackung oder
einer ähnlichen Verpackung empfohlen. Die Lagerung muß in trockenen Räumen und möglichst luftdicht verpackt
erfolgen, um Korrosion durch Luftfeuchtigkeit, vor Allem im Inneren des Gerätes, zu vermeiden.

2.2 Auspacken und Sichtkontrolle

Nach jedem Transport mit oder ohne Transportverpackung oder vor der Erstinstallation ist das Gerät auf sichtba­re Beschädigungen und Vollständigkeit der Lieferung hin zu untersuchen. Vergleichen Sie hierzu auch mit dem
Lieferschein und dem Lieferumfang (siehe Abschnitt 1.9.3). Ein offensichtlich beschädigtes Gerät (z. B. lose Teile
im Inneren, äußerer Schaden) darf unter keinen Umständen in Betrieb genommen werden.

2.3 Installation

2.3.1 Sicherheitsmaßnahmen vor Installation und Gebrauch

• Das Rack kann, je nach Bestückung mit Lastmodulen, ein beträchtliches Gewicht haben.
Stellen Sie daher vor der Aufstellung sicher, daß der Aufstellungsort (Tisch, Schrank, Regal,
19"-Rack) das Gewicht des Gerätes ohne Einschränkungen tragen kann.

• Bei Installation in einem 19"-Schrank sind Halteschienen zu montieren, die für die Gehäuse­breite und das Gewicht (siehe „1.8.3. Spezische technische Daten“) geeignet sind.

• Stellen Sie vor dem Anschluß des Gerätes an die AC-Stromzufuhr sicher, daß die auf dem
Typenschild des Gerätes angegebenen Anschlußdaten eingehalten werden. Eine Überspan­nung am AC-Anschluß kann das Gerät beschädigen.

• Für alle elektronische Lasten: Stellen Sie vor Anschluß einer Spannungsquelle sicher, daß
diese keine höhere DC-Spannung erzeugt als die elektronische Last am Eingang vertragen
kann bzw. treffen Sie geeignete Maßnahmen, die verhindern, daß die Spannungsquelle die
Last durch zu hohe Spannung beschädigen kann.

• Für rückspeisende elektronische Lasten: diese rückspeisende elektronische Mehrkanallast ist
nicht dafür vorgesehen, Energie in ein öffentliches Stromversorgungsnetz zu speisen. Falls
dies einmal unerläßlich ist, muß vorher geprüft werden ob ein NA-Schutz (früher: ENS) instal­liert werden muß, der die Netzrückspeisung des Gerätes überwacht und ggf. unterbricht. Die
Stromnetzbetreiber können hierzu Auskunft und Richtlinien herausgeben.

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2.3.2 Netzanschluß

Für den netzseitigen Anschluß einer rückspeisenden elektronischen Last der Serie ELR 5000 ist ein Standard­Kaltgeräte-Anschlußstecker (250 V, 16 A) auf der Rückseite vorgesehen. Ein passendes Netzkabel ist im Liefer­umfang enthalten.

2.3.2.1 Anlagenschutz bei Rückspeisung

Der durch die elektronische Last zurückgespeiste Strom addiert sich zu dem aus dem Stromversorgungsnetz
eingespeisten (siehe Verdeutlichung unten) und das kann die vorhandene Installation überlasten. Zwischen zwei
Anschlüssen für Geräte gleich welcher Art, besonders aber bei Wandsteckdosen o. ä., gibt es üblicherweise keine
extra Absicherung. Im Falle eines Fehlers im AC-Eingang irgendeines verbrauchenden Gerätes, der zu einem
Kurzschluß führt, oder mehreren Verbrauchern mit entsprechender Leistung kann der Gesamtstrom über dafür oft

nichtausgelegtenLeitungenundAnschlüsseießenunddiesezerstörenbzw.sogarzuBrändenführen.

Das Anschlußkonzept vor Ort muß daher zur Vermeidung von Schäden und Unfällen unbedingt entsprechend
bedacht werden. Verdeutlichung mit 1 rückspeisenden Last:

Netz

16A

biszu32A

16A

ELR5000

Verbraucher1

Verbraucher2

Bei einer größeren Anzahl rückspeisender Geräte am selben Strang der Installation erhöht sich der Gesamtstrom
pro Phase entsprechend.

2.3.3 Aufstellung des Racks

• Wählen Sie den Ort der Aufstellung so, daß die Zuleitungen zum Gerät so kurz wie möglich
gehalten werden können

• Lassen Sie hinter dem Gerät ausreichend Platz, jedoch mindestens 30 cm, für die hinten
austretende, warme Abluft, die durch die etwa 10% Verlustleistung entsteht.

Ein Gerät in 19" Bauform wird üblicherweise auf entsprechenden Halteschienen und in 19" Einschüben oder

-Schränken installiert. Dabei muß auf die Einbautiefe des Gerätes geachtet werden, sowie auf das Gewicht. Die
Griffe an der Front dienen dabei zum Hineinschieben und Herausziehen aus dem Schrank. An der Frontplatte

bendlicheLangloch-BohrungendienenzurBefestigungim19"-Schrank(BefestigungsschraubenimLieferumfang

nicht enthalten).
Zulässige und unzulässige Aufstellpositionen:

Aufstelläche

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2.3.4 Lastmodule installieren

Bevor Sie ein oder mehrere Lastmodule im Rack installieren bzw. entfernen, beachten Sie:

• Niemals ein Modul ins Rack einschieben solange das Rack noch eingeschaltet ist!

• Schalten Sie Rack immer vorher aus und falls möglich, ziehen Sie das Netzkabel ab

• Trennen Sie alle Spannungsquellen von bereits installierten Lastmodulen, die entfernt werden

sollen

• Falls das Rack kurz vorher noch in Betrieb war, warten Sie nach dem Ausschalten des Racks
mindestens 30 Sekunden, bevor Sie Lastmodule entfernen bzw. einschieben

2.3.4.1 Lastmodule einfügen

Es ist vorgesehen, die Lastmodule von links nach rechts anreihend zu installieren, weil ein Modul jeweils die
Führung für das nächste ist. Somit könnte man die Module pro Reihe von Position 1 (links) bis Position 5 (rechts)
numerieren. Sollte beispielsweise Modul 4 bestückt werden während Module 3 nicht bestückt ist, fehlt die Führung.
Die Installation ist trotzdem problemlos möglich.

Folgende Vorgehensweise:

1. Schieben Sie das Lastmodul hochkant in das Rack, jedoch nicht ganz, so daß es noch ca. 2 cm vorsteht. Obere
oder untere Reihe, wie gewünscht.

2. SchiebenSiedasModulnachlinks,bisesAnschlagndetanderFührung(Position1)bzw.amModulzurLinken.

3. Schieben Sie es weiter in das Rack hinein, bis zum Anschlag. Kurz vorher sollte ein leicht spürbarer mechani­sche Widerstand anzeigen, daß es auf der Kontaktleiste eingerastet ist.

4. Befestigen Sie das Modul mit jeweils vier von den mitgelieferten Schrauben (M2,5x9).

5. Bei weiteren Modulen gehen Sie wie in Schritt 1-4 vor.

Siehe auch das Bild unten.

Bild 9 - Bildliche Demonstration der Modulinstallation

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2.3.5 Erdung des DC-Eingangs

Es ist zulässig, die Lastmodule, egal ob das 80 V oder das 200 V Modell, an jeweils einem von beiden DC-Ein-

gangspolenzuerden,sprichdirektmitPEzuverbinden.EinErdungspunktistnuraußerhalbdesRackszunden,

welches wiederum über die Netzanschlußleitung geerdet ist.

2.3.6 Anschließen von DC-Quellen

DerDC-LasteingangbendetsichaufderVorderseitedesGerätesundistnicht über eine Sicherung abgesichert.
Der Querschnitt der Zuleitungen richtet sich nach der Stromaufnahme, der Leitungslänge und der Umgebungstem­peratur.

Bei Zuleitungen bis 1,5 m und durchschnittlichen Umgebungstemperaturen bis 50 °C empfehlen wir:
bis 12 A: 1 mm²
bis 25 A: 2,5 mm²
pro Anschlußpol (mehradrig, isoliert, frei verlegt) mindestens zu verwenden. Einzelleitungen, wie z. B. 2,5 mm²,

können durch 2x 1 mm² ersetzt werden usw. Bei längeren Lastleitungen ist der Querschnitt entsprechend zu er­höhen, um Spannungsabfall über die Leitungen und unnötige Erhitzung zu vermeiden.

2.3.6.1 Kabelzuführung und Plastikabdeckung

Es ist vorgesehen, die Kabel an der DC-Anschlußklemme (auch an Sense) von unten anzuschließen:

Bild 10 - DC-Anschlußbeispiel ohne Fernfühlung (Sense gebrückt) Bild 11 - DC-Anschlußbeispiel mit Fernfühlung an Quelle

Für den Anschluß von DC-Leitungen wird die Verwendung von Aderendhülsen oder Gabelkabelschuhen empfohlen.
Erforderlich für die DC-Klemme:

• Aderendhülse: 0,5 mm² ... 4 mm², max. Länge der Hülse 8 mm

• Kabelschuh: 4 mm

Die Verdrahtung mehrerer Lastmodule bei gleichzeitiger Benutzung des LAN-Ports erfordert die
strikte räumliche Trennung von DC-Lastkabeln und Netzwerkkabeln. Diese dürfen unter keinen
Umständen gebündelt werden.

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Bild 12 - Unzulässige Leitungsführung Bild 13 - Zulässige Leitungsführung (Beispiel)

Die in Bild 13 gezeigte Leitungsführung ist nur ein Beispiel. Noch besser wäre es, das LAN-Kabel nach oben
wegzuführen, damit der Drehknopf nicht behindert wird und die Anzeige voll zugänglich bleibt.

Für die DC-Anschlußklemme wird eine Plastikabdeckung als Berührungsschutz mitgeliefert. Diese muß immer
installiert sein.

2.3.7 Anschließen der Fernfühlung

• Der Querschnitt von Fühlerleitungen ist unkritisch. Empfehlung für Leitungslängen bis 5 m:
0,5 mm²

• Fühlerleitungen sollten verdrillt sein und dicht an den DC-Leitungen verlegt werden, um
Schwingneigung zu unterdrücken. Gegebenenfalls ist zur Unterdrückung der Schwingnei­gung noch ein zusätzlicher Kondensator an der Quelle oder am Eingang Sense anzubringen,
jenachdem wo die Wirkung des Kondensators am besten ist

• (+) Sense darf nur am (+) der Quelle und (–) Sense nur am (–) der Quelle angeschlossen
werden. Ansonsten könnte die elektronische Last beschädigt werden. Siehe auch Bild 11.

Die Lastmodule können wahlweise mit oder Fernfühlung betrieben werden. Grundsätzlich bringt Fernfühlung nur
dann einen Vorteil einer genaueren Spannungsausregelung, wenn die Last im Spannungsmodus (CV) betrieben wird.

Soll die Fernfühlung nicht genutzt werden, so müssen trotzdem Brücken zwischen DC+ und Sense+ bzw. DC- und
Sense- installiert werden, damit das Lastmodul die Spannung am DC-Eingang korrekt messen und im CV-Betrieb
korrekt regeln kann.

Für Verdrahtungs-Beispiele zur Fernfühlung siehe Bild 10 und Bild 11.

2.3.8 Anschließen des LAN-Kabels

Um ein bzw. mehrere Lastmodule fernsteuern zu können, ist der Ethernet/LAN-Port anzuschließen. Das kann zeit­weise oder dauerhaft geschehen. In jedem Fall darf das LAN-Kabel, die Netzwerkleitung, aus Sicherheitsgründen
und ggf. störendes Übersprechen nicht zusammen mit den DC-Anschlußkabeln verlegt und erst recht nicht damit
gebündelt werden.

Es wird empfohlen, beide Leitungsarten räumlich so weit von einander getrennt zu verlegen wie möglich. Da die
Netzwerkleitungen denselben Bezug haben, wenn auch galvanisch voneinander getrennt, können diese zusammen
verlegt und auch gebündelt werden.

Siehe auch die Beispieldarstellungen in 2.3.6, Bild 12 und Bild 13.

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2.3.9 Erstinbetriebnahme

Bei der allerersten Inbetriebnahme des Gerätes und der Erstinstallation sind zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen:

• Überprüfen Sie die von Ihnen verwendeten Anschlußkabel für AC und DC auf ausreichenden Querschnitt!

• Überprüfen Sie die werkseitigen Einstellungen bezüglich Sollwerte, Sicherheits- und Überwachungsfunktionen

sowie Kommunikation daraufhin, daß Sie für Ihre Anwendung passen und stellen Sie sie ggf. nach Anleitung ein!

• Lesen Sie, bei Fernsteuerung des Gerätes per PC, zusätzlich vorhandene Dokumentation zu Schnittstellen und
Software!

Bei Bedarf kann die Sprache der Anzeige (Touchscreen) auf Deutsch umgestellt werden.

► So stellen Sie die Sprache des Touchscreens um:

1. Schalten Sie das Gerät ein warten Sie, bis die Hauptseite angezeigt wird. Diese

sollte wie rechts gezeigt aussehen. Falls der DC-Eingang eingeschaltet sein
sollte, mittels des schwarzen Tasters rechts neben der Anzeige ausschalten.

2. Tippen Sie mit dem Finger oder einem Stift auf .

3. In dem nun erscheinenden Hauptmenü tippen Sie auf , dann auf .

4. In der dann erscheinenden Auswahl für Einstellungen zur Bedieneinheit (HMI)

tippen Sie auf .

5. Stellen Sie die Sprache durch Tippen auf um und übernehmen Sie die

Einstellung mit

Die Sprachumstellung wird sofort wirksam.

Nachfolgend ist in diesem Dokument alles, was den Touchscreen betrifft, auf die Sprachwahl

„Deutsch“ bezogen.

2.3.10 Erneute Inbetriebnahme nach Firmwareupdates bzw. längerer Nichtbenutzung

Bei der erneuten Inbetriebnahme nach einer Firmwareaktualisierung, Rückerhalt des Gerätes nach einer Reparatur

odernachPositions-bzw.KongurationsveränderungenderUmgebungdesGerätessindähnlicheMaßnahmen

zu ergreifen wie bei einer Erstinbetriebnahme. Siehe daher auch „2.3.9. Erstinbetriebnahme“.
Erst nach erfolgreicher Überprüfung des Gerätes nach den gelisteten Punkten darf es wie gewohnt in Betrieb

genommen werden.

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3. Bedienung und Verwendung

3.1 Personenschutz

• Um Sicherheit bei der Benutzung des Gerätes zu gewährleisten, darf das Gerät nur von Per­sonen bedient werden, die über die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen im Umgang mit
gefährlichen elektrischen Spannungen unterrichtet worden sind

• Bei Geräten, die eine berührungsgefährliche Spannung erzeugen können oder an diese
angebunden werden, ist stets die mitgelieferte DC-Anschluß-Abdeckung oder eine ähnliche,
ausreichend sichere Abdeckung zu montieren

• SchaltenSiedasGerätbeiUmkongurationdesDC-AnschlussesimmermitdemNetzschal-
ter aus und nicht nur mit der Funktion „Eingang aus“! Schalten Sie auch die Quelle ab oder
trennen Sie von der elektronischen Last!

3.2 Regelungsarten

Eine elektronische Last beinhaltet intern einen oder mehrere Regelkreise, die Spannung, Strom und Leistung
durch Soll-Istwert-Vergleich auf die eingestellten Sollwerte regeln sollen. Die Regelkreise folgen dabei typischen
Gesetzmäßigkeiten der Regelungstechnik. Jede Regelungsart hat ihre eigene Charakteristik, die nachfolgend
grundlegend beschrieben wird.

3.2.1 Spannungsregelung / Konstantspannung

Konstantspannungsbetrieb (kurz: CV) oder Spannungsregelung ist eine untergeordnete Betriebsart. Am Eingang
der elektronischen Last wird im Normalfall eine Spannungsquelle angeschlossen, die eine gewisse Eingangs­spannung für die Last darstellt. Wird im Konstantspannungsbetrieb der Sollwert der Spannung höher eingestellt
als die tatsächliche Spannung der Quelle, dann kann die Vorgabe nicht erreicht werden. Die Last entnimmt der
Quelle dann keinen Strom. Wird der Spannungssollwert geringer als die Eingangsspannung eingestellt, wird
die Last versuchen, die Spannungsquelle so sehr zu belasten (Spannungsabfall über den Innenwiderstand der
Quelle), daß deren Spannung auf den gewünschten Wert gelangt. Übersteigt der dazu notwendige Strom den an
der Last eingestellten Strommaximalwert oder die aufgenommene Leistung nach P = U
Leistungsmaximalwert, wechselt die Last automatisch in Konstantstrom- oder Konstantleistungsbetrieb, jenachdem
was zuerst auftritt. Dabei kann die Eingangsspannung nicht mehr auf dem gewünschten Wert gehalten werden.

Solange der DC-Eingang eingeschaltet und Konstantspannungsbetrieb aktiv ist, wird der Zustand "CV-Betrieb aktiv"
als Kürzel CVaufdergraschenAnzeigeausgegeben,kannaberauchalsStatusüberdiedigitalenSchnittstellen
ausgelesen werden.

EIN

* I

den eingestellten

EIN

3.2.1.1 Mindesteingangsspannung für maximalen Strom

Aufgrund technischer Gegebenheiten hat jedes Modell der Serie einen bestimmten minimalen Innenwiderstand
(R

), der bedingt, daß man eine bestimmte Eingangsspannung (U

MIN

denfürSiedeniertenmax.Strom(I

) aufnehmen kann. Diese U

MAX

) mindestens anlegen muß, damit die Last

MIN

ist in den technischen Daten für jedes Modell

MIN

angegeben. Wird weniger Spannung an den Eingang angelegt, kann das Gerät nur entsprechend weniger Strom
aufnehmen.

3.2.2 Stromregelung / Konstantstrom / Strombegrenzung

Stromregelung wird auch Strombegrenzung oder Konstantstrombetrieb (kurz: CC) genannt und spielt eine wichtige
Rolle im Normalbetrieb einer elektronischen Last. Der DC-Eingangsstrom wird durch die elektronische Last auf dem
eingestellten Wert gehalten, indem die Last ihren Innenwiderstand so verändert, daß sich nach dem Ohmschen
Gesetz R = U / I aus der DC-Eingangsspannung und dem gewünschten Strom ein Innenwiderstand ergibt, der einen

entsprechendenStromausderSpannungsquelleießenläßt.ErreichtderStromdeneingestelltenWert,wechselt

das Gerät automatisch in Konstantstrombetrieb. Wenn jedoch die aus der Spannungsquelle entnommene Leistung
den eingestellten Leistungsmaximalwert erreicht, wechselt das Gerät automatisch in Leistungsbegrenzung und
stellt den Eingangsstrom nach I
vom Anwender eingestellte und auf dem Display angezeigte Strommaximalwert ist stets nur eine obere Grenze.

Solange der DC-Eingang eingeschaltet und Konstantstrombetrieb aktiv ist, wird der Zustand „CC-Betrieb aktiv“
als Kürzel CCaufdergraschenAnzeigeausgegeben,kannaberauchalsStatusüberdiedigitalenSchnittstellen
ausgelesen werden.

MAX

= P

SOLL

/ U

ein, auch wenn der eingestellte Strommaximalwert höher ist. Der

EIN

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3.2.3 Widerstandsregelung/Konstantwiderstand

Nicht verfügbar bei Lastmodulen der Serie ELM 5000.

3.2.4 Leistungsregelung / Konstantleistung / Leistungsbegrenzung

Leistungsregelung, auch Leistungsbegrenzung oder Konstantleistung (kurz: CP)
genannt, hält die DC-Eingangsleistung des Gerätes konstant auf dem eingestell-

tenWert,damitder ausderQuelle ießendeStromin Zusammenhangmitder

Spannung der Quelle nach P = U * I den gestellten Leistungssollwert erreicht.
Die Leistungsbegrenzung begrenzt dann den Eingangsstrom nach I
sofern die Spannungsquelle/Stromquelle den Strom bzw. die Leistung überhaupt
liefern kann.

Die Leistungsbegrenzung arbeitet nach dem Auto-range-Prinzip, so daß bei gerin­ger Eingangsspannung hoher Strom oder bei hoher Eingangsspannung geringer

Stromießenkann,umdieLeistungimBereichPN(sieheGrakrechts)konstant

zu halten.
Solange der DC-Eingang eingeschaltet und Konstantleistungsbetrieb aktiv ist, wird der Zustand „CP-Betrieb aktiv“

als Kürzel CPaufdergraschenAnzeigeausgegeben,kannaberauchalsStatusüberdiedigitalenSchnittstellen
ausgelesen werden.

Konstantleistungsbetrieb wirkt auf den internen Stromsollwert ein. Das bedeutet, der als maximal eingestellte Strom
kann unter Umständen nicht erreicht werden, wenn der Leistungssollwert nach I = P / U einen geringeren Strom
ergibt und auf diesen begrenzt. Der vom Anwender eingestellte und auf dem Display angezeigte Stromsollwert ist
stets nur eine obere Grenze.

Ein

= P

Soll

/ U

Ein

,

3.2.5 Regelverhalten und Stabilitätskriterium

Die elektronische Last zeichnet sich durch schnelle Stromanstiegs- und abfallzeiten aus, die durch eine hohe
Bandbreite der internen Regelung erreicht werden.

Werden Quellen mit eigener Regelung, wie zum Beispiel Netzgeräte, mit der elektronischen Last getestet, so kann
unter bestimmten Bedingungen eine Regelschwingung auftreten. Diese Instabilität tritt auf, wenn das Gesamtsystem
(speisende Quelle und elektronische Last) bei bestimmten Frequenzen zu wenig Phasen- und Amplitudenreserve
aufweist. 180 ° Phasenverschiebung bei >0dB Verstärkung erfüllt die Schwingungsbedingung und führt zur Insta­bilität. Das Gleiche kann auch bei Quellen ohne eigene Regelung (z. B. Batterie) auftreten, wenn die Lastzuleitung
stark induktiv oder induktiv–kapazitiv ist.

Tritt eine Regelungsschwingung auf, ist das nicht durch einen Mangel der elektronischen Last verursacht, sondern
durch das Verhalten des gesamten Systems. Eine Verbesserung der Phasen- und Amplitudenreserve kann das
wieder beheben. In der Praxis wird hierfür ein Kondensator direkt am DC-Eingang an der elektronischen Last
angebracht. Welcher Wert den gewünschten Effekt bringt, ist nicht festlegbar. Wir empfehlen:

80 V-Modell: 1000uF....4700uF

200 V-Modell: 100uF...470uF

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3.3 Alarmzustände

Dieser Abschnitt gibt nur eine Übersicht über mögliche Alarmzustände. Was zu tun ist im Fall, daß
Ihr Gerät Ihnen einen Alarm anzeigt, wird in Abschnitt „3.6. Alarme und Überwachung“ erläutert.

Grundsätzlich werden alle Alarmzustände optisch (Text + Meldung in der Anzeige) und als auslesbarer Status,
sowie Alarmzähler signalisiert. Letzterer kann zwecks nachträglicher Erfassung im Display angezeigt oder per
digitaler Schnittstelle ausgelesen werden.

3.3.1 Power Fail

Power Fail (kurz: PF) kennzeichnet einen Alarmzustand des Gerätes, der mehrere Ursachen haben kann:

• AC-Eingangsspannung zu niedrig (Netzunterspannung, Netzausfall)

• Defekt im Eingangskreis (PFC)

Bei einem Power Fail stoppt das Gerät die Leistungsaufnahme und schaltet den DC-Eingang aus. War der PF-Alarm
nur eine zeitweilige Netzunterspannung, verschwindet der Alarm aus der Anzeige, sobald die Unterspannung weg ist.

Der Zustand des DC-Eingangs nach einem zeitweiligen PF-Alarm kann im MENU bestimmt werden. Siehe 3.4.3.

Das Ausschalten des Racks am Netzschalter oder mittels einer externen Trenneinheit ist wie
ein Netzausfall und wird auch so interpretiert. Daher tritt beim Ausschalten jedesmal ein „Alarm:

PF“ auf, der in dem Fall ignoriert werden kann.

3.3.2 Übertemperatur (Overtemperature)

Ein Übertemperaturalarm (kurz: OT) tritt auf, wenn ein Gerät durch zu hohe Innentemperatur selbständig die
Leistungsstufen abschaltet. Dies kann durch einen Defekt der eingebauten Lüfter oder durch zu hohe Umge­bungstemperatur zustandekommen. Trotz hohem Wirkungsgrad und Rückspeisung der aufgenommenen Energie
benötigt das System ausreichend Kühlung.

Nach dem Abkühlen startet das Gerät die Leistungsaufnahme automatisch wieder, der Alarm braucht nicht bestätigt
zu werden.

3.3.3 Überspannung (Overvoltage)

Ein Überspannungsalarm (kurz: OVP) führt zur Abschaltung des DC-Eingangs und kann auftreten, wenn

• die angeschlossene Spannungsquelle eine höhere Spannung auf den DC-Eingang bringt, als mit der einstellbaren
Überspannungsalarmschwelle (OVP, 0...110% U

) festgelegt

Nenn

Diese Funktion dient dazu, dem Betreiber der elektronischen Last akustisch oder optisch mitzuteilen, daß die
angeschlossene Spannungsquelle eine überhöhte Spannung erzeugt hat und damit sehr wahrscheinlich den
Eingangskreis und weitere Teile des Gerätes beschädigen oder sogar zerstören könnte.

Die elektronische Last ist nicht mit Schutzmaßnahmen gegen Überspannung von außen aus­gestattet.

3.3.4 Überstrom (Overcurrent)

Ein Überstromalarm (kurz: OCP) führt zur Abschaltung des DC-Eingangs und kann auftreten, wenn

• derindenDC-EingangießendeEingangsstromdieeingestellteOCP-Schwelleüberschreitet

Diese Schutzfunktion dient nicht dem Schutz des Gerätes, sondern dem Schutz der speisenden Spannungs- bzw.
Stromquelle, damit diese nicht durch zu hohen Strom belastet und möglicherweise beschädigt wird.

3.3.5 Überleistung (Overpower)

Ein Überleistungsalarm (kurz: OPP) führt zur Abschaltung des DC-Eingangs und kann auftreten, wenn

• das Produkt aus der am DC-Eingang anliegenden Eingangsspannung und dem Eingangsstrom die eingestellte
OPP-Schwelle überschreitet

Diese Schutzfunktion dient nicht dem Schutz des Gerätes, sondern dem Schutz der speisenden Spannungs- bzw.
Stromquelle, falls diese durch zu hohe Belastung beschädigt werden könnte.

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