Omron K2CU DATASHEET [de]

Heizungsbruch-Erkennungsmodul

K2CU

Akkurate, heizleistungsunabhängige Erkennung
von durchgebrannten Heizelementen

• Dieses Modul ermöglicht eine zuverlässige Erkennung von durch­gebrannten Heizelementen beispielsweise in einer Spritzguss­oder Verpackungsmaschine durch Ausgabe eines Alarmsignals.

• Das Modul ist in der Lage, ein Teillast –Fehler zu erkennen.in
Applikationen mit mehreren Heizelementen verwendetet werden

• Für Heizelemente geringer bis großer Heizleistung geeignet.

• Alle K2CU-F-Ausführungen für hohe Heizleistung mit integriertem
Stromwandler arbeiten mit ein- und dreiphasigen Heizelementen.

• Funktion zur Kompensation von Spannungsschwankungen
verhindert Fehlalarme aufgrund von Schwankungen der
Versorgungsspannung.

Aufbau der Modellnummer

■ Erläuterung der Modellnummer

K2CU-@@@ @@

1 2 34 56

1. Heizungsbruch-Erkennungsmodul

2. Ausführung

F: Ausführung für große Heizleistung mit integriertem Stromwandler
P: Plug-in-Ausführung für kleine Heizleistung

3. Strombereich

1: 0,5 bis 1 A
2: 1 bis 2 A
4: 2 bis 4 A
10: 4 bis 10 A
20: 8 bis 20 A
40: 16 bis 40 A
80: 32 bis 80 A

4. Spannungskompensation

Leer: Nicht vorhanden
A: Vorhanden

5. Steuer-Versorgungsspannung

A: 100/200 V AC
B: 110/220 V AC
C: 100 V AC
D: 110 V AC
E: 200 V AC
F: 220 V AC

6. Sperr-Eingang

Leer: Nicht vorhanden
GS: Vorhanden

Bestellinformationen

K2CU-F@@A-@GS - Ausführung mit Sperr-Eingangsklemmen

Steuer-Versorgungsspannung Ansprechstrom

4 bis 10 A 8 bis 20 A 16 bis 40 A 32 bis 80 A

100 V AC Mit Spannungsschwankungskompensation K2CU-F10A-CGS K2CU-F20A-CGS K2CU-F40A-CGS K2CU-F80A-CGS
110 V AC K2CU-F10A-DGS K2CU-F20A-DGS K2CU-F40A-DGS K2CU-F80A-DGS
200 V AC K2CU-F10A-EGS K2CU-F20A-EGS K2CU-F40A-EGS K2CU-F80A-EGS
220 V AC K2CU-F10A-FGS K2CU-F20A-FGS K2CU-F40A-FGS K2CU-F80A-FGS

dukte

Überwa-

chungspro-

K2CU-F - Ausführungen für große Heizleistung mit integriertem Stromwandler

Steuer-Versorgungsspannung Ansprechstrom

4 bis 10 A 8 bis 20 A 16 bis 40 A 32 bis 80 A

100 V AC Mit Spannungsschwankungskompensation K2CU-F10A-C K2CU-F20A-C K2CU-F40A-C K2CU-F80A-C
110 V AC K2CU-F10A-D K2CU-F20A-D K2CU-F40A-D K2CU-F80A-D
200 V AC K2CU-F10A-E K2CU-F20A-E K2CU-F40A-E K2CU-F80A-E
220 V AC K2CU-F10A-F K2CU-F20A-F K2CU-F40A-F K2CU-F80A-F

Heizungsbruch-Erkennungsmodul K2CU 97

K2CU-P - Plug-in-Ausführungen für kleine Heizleistung

Steuer-Versorgungsspannung Ansprechstrom

0,25 bis 0,5 A 0,5 bis 1 A 1 bis 2 A 2 bis 4 A

100/
200 V AC

110/
220 V AC

Mit Spannungsschwankungs­kompensation

Ohne Spannungsschwan­kungskompensation

Mit Spannungsschwankungs­kompensation

Ohne Spannungsschwan­kungskompensation

K2CU-P0.5A-A K2CU-P1A-A K2CU-P2A-A K2CU-P4A-A

--- K2CU-P1-A K2CU-P2-A K2CU-P4-A

K2CU-P0.5A-B K2CU-P1A-B K2CU-P2A-B K2CU-P4A-B

--- K2CU-P1-B K2CU-P2-B K2CU-P4-B

Technische Daten

■ Nennwerte

Eigenschaft K2CU-F K2CU-P
Steuer-Versorgungsspannung 100, 110, 200, 220 V AC 100/200, 110/220 V AC
Nennfrequenz 50/60 Hz
Dauerstrom 125 % des maximalen Ansprechstroms des jeweili-

Betriebsspannungsbereich 85 % bis 110 % der Steuer-Versorgungsspannung
Spannungsschwankungs-

Kompensationsbereich

Ansprechstrom 4 bis 10 A, 8 bis 20 A, 16 bis 40 A, 32 bis 80 A

Rückfallstrom max. 105 % des Ansprechstroms max. 110 % des Ansprechstroms
Ansprechzeit max. 0,5 s (Wert bei schneller Änderung des Stroms von 150 % auf 0 %)
Triggereingangs-Spannungsbereich

(bei Modellen mit Sperr­Eingangsklemmen)

Steuerausgang 2 A bei 220 V AC, 1 Wechsler (cosφ = 0,4)
Leistungsaufnahme Eingang: max. 0,5 VA

gen Modells

85 % bis 110 % der Steuer-Versorgungsspannung 85 % bis 110 % der Steuer-Versorgungsspannung

(stetig variable)

5 bis 30 V DC ---

Spannungsversorgung: max. 5 VA

2,5 A bei K2CU-P0.5A-A/-B;
5 A

(nur bei Modellen mit Spannungsschwankungs­kompensation)

0,25 bis 0,5 A, 0,5 bis 1 A, 1 bis 2 A, 2 bis 4 A
(stetig variabel)

Eingang: max. 1 VA
Spannungsversorgung: max. 4 VA

■ Eigenschaften

Einstellgenauigkeit max. ±7 %
Wiederholgenauigkeit max. ±3 %
Temperatureinfluss max. ±10 % (bei 20°C ±30 °C)
Spannungseinfluss Modelle ohne Spannungsschwankungskompensation:

Frequenzeinfluss max. ±3 % (bei ±5 % der Nennfrequenz)
Isolationswiderstand min. 10 MΩ (bei 500 V DC) zwischen elektrischen Schaltungen und Gehäuse
Isolationsprüfspannung 2000 V AC, 50/60 Hz, für 1 Minute zwischen elektrischen Schaltungen und Gehäuse
Überstrom Das 20-fache des max. Einstellwerts für den Ansprechstrom für 2 s
Vibrationsfestigkeit Zerstörung: 16,7 Hz, 1-mm-Doppelamplitude für jeweils 10 Minuten in X-, Y- und Z-Richtung
Stoßfestigkeit
Umgebungstemperatur Betrieb: –10 °C bis 55 °C (ohne Eisbildung)
Luftfeuchtigkeit Betrieb: 45 % bis 85 %
Gewicht K2CU-F: ca. 390 g; K2CU-P: ca. 300 g

Hinweis: Der logische Wert ist ein Ansprechwert im Bereich zwischen 0,85 und 1,1 bei einer Spannungsschwankung von 85 % bis 110 %, und

basiert auf dem gemessenen Wert der Steuer-Versorgungsspannung als 1.

max. ±3 % des für die Versorgungsspannung gemessenen Werts, sofern die Spannungsschwankung
innerhalb des Bereichs von 85 % bis 110 % der Steuer-Versorgungsspannung liegt

Modelle mit Spannungsschwankungskompensation:

max. ±5 % des logischen Werts, sofern die Spannungsschwankung innerhalb des Bereichs von 85 %
bis 110 % der Steuer-Versorgungsspannung liegt (siehe Hinweis)

2

Zerstörung: 98 m/s

(ca. 10 G)

98 Heizungsbruch-Erkennungsmodul K2CU

Betrieb

K2CU-F@@A-@GS-Serie

Wenn die Heizung mit Spannung versorgt wird (wenn das
Halbleiterrelais eingeschaltet ist), fließt ein Strom durch die Drähte
der Heizelemente. Gleichzeitig wird eine Spannung an die
Sperrschaltung angelegt und das K2CU-F@@A@GS beginnt mit der
Überwachung des Stroms, der durch die Heizdrähte fließt.

Der durch die Heizdrähte fließende Strom wird mittels der Strom­wandler (CT), die in das K2CU-F@@A-@GS integriert sind, erkannt.

Die von den beiden Stromwandlern übertragenen Stromsignale wer­den an Strom/Spannung-Wandler, Glättungs- und Vergleichsschal­tungen geleitet (siehe folgende Abbildung).

Spannungsversorgung

Halbleiterrelais

CT2

G+ G−

1

CT

Glättungs-

Wandler

Wandler

schaltung

Glättungs-

schaltung

Triggerschaltung

Strom/Spannung-

Strom/Spannung-

+

−

Vergleichs-

schaltung

Vergleichs-

schaltung

DC

Temperaturregler

Einstellungs-

schaltung

generator

Leistungss-

Referenzspannungs-

Zu den einzelnen
Schaltungen

X

Ausgangs-

schaltung

Ausgangsrelais

Alarmanzeige

Das vom Referenzspannungsgenerator erzeugte Signal wird als
Referenzwert an die Einstellschaltung gesendet. Der Referenzwert
wird von den Vergleichsschaltungen verwendet. Jede der Vergleichs­schaltungen vergleicht den Heizelement-Stromeingang mit dem
Referenzwert. Wenn der Eingang kleiner als der Referenzwert ist,
wird ein Signal an die Ausgangsschaltung ausgegeben.

Das Gerät besitzt zwei Erkennungsschaltungen, die unabhängig
voneinander arbeiten. Wenn eines der Eingangssignale von den
Stromwandlern unter dem Referenzwert liegt, werden das Aus­gangsrelais und die Alarmanzeige aktiviert.

Das K2CU-F@@A-@GS verfügt über eine Spannungsschwankungs­Kompensationsfunktion, die den Referenzwert bei Versorgungsspan­nungsschwankungen automatisch korrigiert.

S1 S2

chaltung

b1

X/c

a1

Summer

CM

1

BZ

Heizelemente

Hinweis: 1. Die gepunkteten Linien stellen die Leiter dar, die durch die Augen der Stromwandler verlaufen.

2. Der durch die Triggerschaltung fließende Strom (zwischen G+ und G−) hat folgende Werte:

ca. 1,4 mA bei 5 V DC
ca. 3,4 mA bei 12 V DC
ca. 6,7 mA bei 24 V DC

3. Bei Verwendung eines K2CU mit dem Anhang „GS“ in der Produktbezeichnung
(ein Modell mit Trigger-Eingangsklemmen) muss der Steuerausgang des Temperaturreglers
ein Spannungschaltendenausgang sein.

chungs-

Überwa-

produkte

Heizungsbruch-Erkennungsmodul K2CU 99

K2CU-F-Serie

Wenn die Heizung mit Spannung versorgt wird (wenn das Schütz
eingeschaltet ist), fließt ein Strom durch die Drähte der Heizele­mente. Gleichzeitig wird eine Spannung an die Leistungsschaltung
des K2CU-F angelegt.

Der durch die Heizdrähte fließende Strom wird mittels der Strom­wandler (CT), die in das K2CU-F integriert sind, durch die Erken­nungsabschnitte erkannt.

Die von den beiden Stromwandlern übertragenen Stromsignale wer­den an Strom/Spannung-Wandler, Glättungs- und Vergleichsschal­tungen geleitet (siehe folgende Abbildung).

Spannungsversorgung

Schütz

CT

1

Glättungs-

schaltung

Vergleichs-

schaltung

Einstellungs-

Strom/Spannung-

Wandler

CT

2

Glättungs-

schaltung

Vergleichs-

Strom/Spannung-

Wandler

schaltung

schaltung

Referenzspannungs-

Ausgangs-

Leistungss-

generator

Zu den einzelnen
Schaltungen

chaltung

X

schaltung

Ausgangsrelais

Alarmanzeige

Das vom Referenzspannungsgenerator erzeugte Signal wird als
Referenzwert an die Einstellschaltung gesendet. Der Referenzwert
wird von den Vergleichsschaltungen verwendet. Jede der Vergleichs­schaltungen vergleicht den Heizelement-Stromeingang mit dem
Referenzwert. Wenn der Eingang kleiner als der Referenzwert ist,
wird ein Signal an die Ausgangsschaltung ausgegeben.

Das Gerät besitzt zwei Erkennungsschaltungen, die unabhängig
voneinander arbeiten. Wenn eines der Eingangssignale von den
Stromwandlern unter dem Referenzwert liegt, werden das Aus­gangsrelais und die Alarmanzeige aktiviert.

Das K2CU-F verfügt über eine Spannungsschwankungs-Kompensa­tionsfunktion, die den Referenzwert bei Versorgungsspannungs­schwankungen automatisch korrigiert.

S1S

2

b

1

X/c

a

1

CM

1

BZ

Summer

Hinweis: Die gepunkteten Linien stellen die Leiter dar, die durch die Augen der Stromwandler verlaufen.

Heizelemente

K2CU-P-Serie

Das K2CU-P funktioniert prinzipiell genauso wie das K2CU-F.
Die Vergleichsfunktion vergleicht externe Stromsignale mit dem

Referenzwert und gibt das Vergleichsergebnis über die Ausgangs­schaltung aus.

Spannungsversorgung

Schütz

100/110 V

200/220 V

678

Leistungs-

schaltung

Ausgangs-

schaltung

Alarmanzeige

Ausgangsrelais

Heizelemente

1

CT

Glättungs-

schaltung

Strom/Spannung-

2

Wandler

Einstellungs-

Hinweis: Die Heizungs- und Betriebsversorgungsspannungen,

Referenzspannungs-

generator

Zu den einzelnen

schaltung

Schaltungen

Vergleichs-

schaltung

die an die Klemmen 6 und 8 bzw. 7 und 8
angeschlossen sind, müssen gleichzeitig
eingeschaltet werden.

0 V

5

X/c

4

3

X

BZ

Summer

100 Heizungsbruch-Erkennungsmodul K2CU