Peter Electronic VB 230-6 L, VB 230-25 L, VB 230-30 L, VB 400-6L, VB 400-25 L User guide [de]

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Commissioning Instructions
Inbetriebnahme Anleitung VB 230/400-6 L (LP) VB 230/4 VB 230/400-30 L (LP)
00-25 L (LP)
Quality is our Drive.
Qualität ist unser Antrieb.
Stand 02/08 1B000.10000
Inhaltsverzeichnis Seite
1. Sicherheitshinweise 3
2. Konformitätserklärung 3
3. Allgemeine Beschreibung 4
4. Blockschaltbild 5
5. Funktionsbeschreibung (siehe Anschlussplan) 5
5.1 Anzeige 7
5.2 Störmelderelais (nur bei Leiterplattenausführung verfügbar) 7
6. Steuer-ein und -ausgänge 7
6.1 Steuereingang 7
6.2 Steuerausgänge 9
7. Einstellregler 10
8. Technische Daten 11
8.1 Umweltbedingungen 11
9. Inbetriebnahme 12
9.1 Montagehinweise 12
9.2 Anschluss 12
9.3 Parametereinstellung 13
9.4 Mögliche Fehlermeldungen bei der Inbetriebnahme 14
10. Dimensionierungshinweise 15
10.1 Dimensionierung des Bremsgerätes 15
10.2 Dimensionierung der Bremsschütze 18
10.3 Dimensionierung der Vorsicherung 19
10.4 Zulässige Bremshäufigkeit (Bremsfrequenzen) 20
11. Abmessung 23
12. Anschlussvorschläge 24
12.1 Anschlussplan 24
2 VB230/400-6/25/30L (LP)
Diese Inbetriebnahmeanleitung wurde mit größter Sorgfalt erstellt. Dennoch übernimmt die Firma PETER electronic GmbH & Co. KG keine Haftung für Schäden, die aus eventuell enthal­tenen Fehlern resultieren. Technische Änderungen, die einer Verbesserung des Produktes dienen, behalten wir uns vor.
Verwendete Symbole und Abkürzungen
Hinweis: Hinweise erläutern Vorteile bestimmter Einstellungen und helfen Ihnen, den
optimalen Nutzen aus dem Gerät zu ziehen.
Warnhinweise: Lesen und befolgen Sie diese sorgfältig!
Warnhinweise sollen Sie vor Gefahr schützen oder Ihnen helfen, eine Beschädigung an dem Gerät zu vermeiden.
Achtung: Lebensgefahr durch Stromschlag!
Wenn Sie dieses Zeichen sehen, dann prüfen Sie stets, ob das Gerät spannungsfrei und gegen versehentliches Einschalten gesichert ist.
VB230/400-6/25/30L (LP) 3
1. Sicherheitshinweise
Die beschriebenen Geräte sind Betriebsmittel, die in industriellen Starkstromanlagen eingesetzt werden. Unzulässiges Entfernen von Abdeckungen während des Betriebes kann schwere gesundheitliche Schäden verursachen, da in diesen Geräten spannungsführende Teile mit hohen Spannungen vorhanden sind.
Einstellarbeiten dürfen nur von unterwiesenem Personal unter Berücksichtigung der Sicherheits­vorschriften vorgenommen werden. Montagearbeiten dürfen nur im spannungslosen Zustand erfolgen.
Achten Sie auf eine ordnungsgemäße Erdung aller Antriebskomponenten. Bevor Sie das elektronische Bremsgerät in Betrieb nehmen, lesen Sie bitte sorgfältig diese
Inbetriebnahmeanleitung. Der Anwender hat zudem sicherzustellen, dass die Geräte und die dazugehörigen Komponenten
nach öffentlichen, gesetzlichen und technischen Vorschriften montiert und angeschlossen werden. Für Deutschland gelten die VDE-Vorschriften VDE
0160 (EN 50178), VDE 0113 (EN 60204, EN 61310), VDE 0660 (EN 50274) sowie entspre-
VDE chende Vorschriften von TÜV und Berufsgenossenschaften.
Es muss vom Anwender sichergestellt werden, dass nach einem Ausfall des Gerätes, bei einer Fehlbedienung, bei Ausfall der Steuereinheit usw. der Antrieb in einen sicheren Betriebszustand geführt wird.
Achtung: Auch wenn der Motor steht, ist er nicht galvanisch vom Netz getrennt.
2. Konformitätserklärung
Die elektronischen Bremsen Typ VersBrake…-L (LP) werden im industriellen Sprachgebrauch als „Geräte“ bezeichnet, sind aber keine gebrauchs- oder anschlussfähigen Geräte oder Maschinen im Sinne des „Gerätesicherheitsgesetzes“, des „EMV-Gesetzes“ oder der „EG-Maschinenricht linie“, sondern Komponenten. Erst durch Einbindung dieser Komponenten in die Konstruktion des Anwenders wird die letztendliche Wirkungsweise festgelegt.
Der bestimmungsgemäße Betrieb der Geräte setzt Stromversorgungsnetze gemäß DIN EN 50160 (IEC38) voraus.
Die Übereinstimmung der Konstruktion des Anwenders mit den bestehenden Rechtsvorschriften liegt im Verantwortungsbereich des Anwenders.
Die Inbetriebnahme ist solange untersagt, bis die Konformität des Endproduktes mit den Richt­linien 89/392/EWG (Maschinenrichtlinie) und 73/23/EWG (Niederspannungsrichtlinie) festgestellt ist.
Die Geräte der Reihe VersiBrake…-L (LP) sind elektrische Betriebsmittel zum Einsatz in indus­triellen Starkstromanlagen. Sie sind für den Einsatz in Maschinen zur Abbremsung von Schwung­massen an Antrieben mit Drehstrommotoren konzipiert. Unter Berücksichtigung der Aufbau­richtlinien werden folgende Anforderungen erfüllt:
Störaussendung: Dauerbetrieb EN 61000-6-3 : 2001
Störfestigkeit: EN 61000-6-2 : 2001
Dr. Thomas Stiller Geschäftsführer
Bremsen EN 60947-4-2
0100, VDE 0110 (EN 60664),
-
4 VB230/400-6/25/30L (LP)
3. Allgemeine Beschreibung
Die elektronischen Bremsgeräte Typ VersiBrake-L sind als Gehäuse- und als Leiterplattenaus­führung (LP) verfügbar. Sie ermöglichen das verschleißfreie Abbremsen von Drehstrom und Einphasenasynchronmotoren. Die Bremsgeräte werden für Antriebe eingesetzt, die aus Sicher heits- und Funktionsgründen zuverlässig abgebremst werden müssen. Die Bremsung wird durch Abfrage der Motorspannung eingeleitet. Die Verdrahtung eines Motorschützkontaktes ist nicht erforderlich, ist aber möglich wenn eine doppelte Erkennung (redundantes System) erforderlich ist. Eine integrierte Stillstandserkennung schaltet den Bremsstrom nach erfolgtem Motorstillstand ab. Bei Motor-Stillsetzzeiten die größer als 3s sind funktioniert dies auch ohne Rückführung der dritten Motorphase (6T3 Anschluss).
Über LED’s und bei Leiterplattenausführung zusätzlich über einen Störmeldekontakt werden unterschiedliche Fehlerzustände angezeigt.
-
Besondere Merkmale
Microcontroller gesteuert
Verschleiß- und Wartungsfreiheit
Für Drehstromasynchronmotoren
Für Einphasen-Wechselstrommotoren
Nachrüstbar in bestehende Anlagen
Kein Öffnerkontakt am Motorschütz erforderlich
Bremsschütz integriert
Leiterplattenausführung mit Störmeldekontakt
Automatische Remanenzzeitoptimierung
Integrierte Motorstillstandserkennung
Integrierte Überlastüberwachung
Bremsstromregelung
Erfüllt BG-Forderungen für Kategorie 2 nach EN 954-1 entsprechend den Prüfgrundsätzen für Holzbearbeitungsmaschinen GS-HO-01
Bevorzugte Einsatzbereiche
Sägemaschinen
Zentrifugen
Holzbearbeitungsmaschinen
Förderanlagen
Textilmaschinen
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4. Blockschaltbild
(L1) 1L1
(L2)
3L2
Stromerfassung
(X1)X3(X2)
X4
24V 5V
X5 Verriegelung X6
Controller
X7
Brems­relais
(X10)
Störung (X11)
2T1
4T2
(T1)
(T2)
6T3
(T3)
nur bei Leiterplattenausführung (LP)
5. Funktionsbeschreibung (siehe Anschlussplan)
Erklärung: Bei der Angabe von Bezeichnungen sind diese für die Gehäusevariante
Nach dem Einschalten der Betriebsspannung an 1L1 (L1) und 3L2 (L2) wird die Hauptschützver­riegelung X5 (X5), X6 (X6) und bei Leiterplattenausführung der Störmeldekontakt (X10), (X11) geschlossen. Der Motor kann gestartet werden.
Eine Einschaltlogik stellt sicher, dass beim Einschalten der Anlage mit dem Hauptschalter und noch ausgeschaltetem Motor keine Bremsung eingeleitet wird.
Der vollautomatische Ablauf des Bremsintervalls beginnt wenn an den Klemmen 2T1 (T1), 4T2 über den Kontakt X5 (X5), X6 (X6) verriegelt. Nach Ablauf einer Verzögerungszeit, die sich abhängig von der Höhe der Remanenzspannung des Motors selbst optimiert, zieht das
ohne Klammer und diese für die Leiterplattenvariante in Klammer gesetzt.
(T2) ein Abfall der Motorspannung erkannt wird. Während der Bremsung ist das Hauptschütz
6 VB230/400-6/25/30L (LP)
integrierte Bremsrelais an. Nach dem Abwarten der Kontaktprellzeit wird ein geregelter Gleich­strom in die Motorwicklung gespeist. Das dabei entstehende Magnetfeld übt auf den noch drehenden Rotor eine bremsende Wirkung aus. Der Gleichstrom wird mit einer Thyristor-Phasen anschnitt-Steuerung erzeugt. Spezielle Beschaltungen schützen die Leistungshalbleiter vor Überspannungen. Mit dem Potentiometer I moment) in einem Bereich von etwa 10 … 100% des Gerätenennstromes eingestellt werden. Die integrierte Motorstillstandserkennung, die bei verdrahtetem 6T3 (T3)-Anschluss über die Höhe der Remanenzspannung und mit offenem 6T3 (T3)-Anschluss über die Bremsstromform funktio niert, schaltet ca. 1,5s nach erkanntem Motorstillstand den Bremsstrom wieder ab. Zur Anpassung an unterschiedlichste Motoren kann über den Einstellregler n0 schwelle angepasst werden.
Fehler, die während der Bremsung auftreten, werden über eine Meldeleuchte (LED) und bei Leiterplattenausführung zusätzlich über einen Störmeldeausgang (X10),
Ist zum Auslösen der Bremsung eine höhere Sicherheit (Redundantes System) gefordert, kann an die Klemmen X3 werden. Die Bremsung wird dann von zwei voneinander unabhängigen Verfahren ausgelöst.
(X1), X4 (X2) zusätzlich ein Öffnerkontakt des Motorschützes angeschlossen
Warnhinweise:
Für eine sichere Funktion der Stillstandserkennung ist unbedingt zu beachten: Der Bremsstrom darf das 3-fache des Motornennstromes nicht übersteigen. Wird das VB-L ohne Rückführung des 6T3 (T3)-Anschlusses betrieben, was bei Einphasenanwendungen immer zutrifft, ist darauf zu achten, dass der Bremsstrom mindestens 1,5s fließt bevor der Motor steht. In diesen 1,5s wird kein Motorstillstand erkannt. Der Bremsstrom würde dann über die gesamte max. Bremszeit fließen. Dies könnte zur Zerstörung des Motors und zu Fehlermeldungen des Bremsgerätes führen.
(P2) kann der Bremsstrom (und somit das Brems-
(P1) die Stillstands-
(X11) angezeigt.
-
-
Hinweis: Ist auf Grund großer abzubremsender Schwungmassen die Bremszeit bei
Gerätenennstrom nicht ausreichend, kann beim Hersteller ein Gerät mit längerer Bremszeit angefragt werden, oder es muss ein Gerät mit höherem Nennstrom eingesetzt werden.
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5.1 Anzeige
LED – ready (V9)
- leuchtet
- blinkt 1x
- blinkt 2x
- blinkt 3x
- blinkt 5x
a a a a
Betriebszustand
- Netzspannung liegt an, Bremsgerät bereit
- kein Motorstillstand in max. Bremszeit erkannt
- eingestellter Bremsstrom wurde nicht erreicht
- Bremshäufigkeit zu hoch
- 3x in Folge kein Motorstillstand erkannt
a. ... wiederholt mit kurzer Pause
LED – I (V16)
- leuchtet
Betriebszustand
- Bremsstrom fließt
5.2 Störmelderelais (nur bei Leiterplattenausführung verfügbar)
folgende Zustände an dem Störmeldekontakt (X10), (X11) sind möglich:
VB-L nicht an Spannung Kontakt (X10), (X11) geöffnet VB-L an Spannung, kein Fehler Kontakt (X10), (X11) geschlossen kein Stillstand während max. Bremszeit Kontakt (X10), (X11) geöffnet eingestellter Bremsstrom wurde nicht erreicht Kontakt (X10), (X11) geöffnet Bremshäufigkeit zu hoch Kontakt (X10), (X11) geöffnet 3x kein Stillstand in Überwachungszeit Kontakt (X10), (X11) geöffnet
a. Fehler wird bei erneutem Motorstart (Spannung an T1, T2, T3) zurückgesetzt. b. Fehler rücksetzen durch kurzes (5s) Abschalten der Netzspannung an L1, L2.
6. Steuer-ein und -ausgänge
a
a
b
b
6.1 Steuereingang
Steuerklemmen Bezeichnung Beschreibung
X3 (X1), X4 (X2) Startkontakt Anschluss eines Öffnerkontaktes des Motorschützes.
Bei Standardanwendungen nicht erforderlich. Anschluss ist nur erforderlich, wenn zur Auslösung
der Bremsung eine höhere Sicherheit (Redundantes System) gefordert ist.
Information zum Betrieb ohne angeschlossenen Startkontakt:
Die Bremsverzugszeit (Remanenzzeit) kann sich um bis zu 50% verlängern.
8 VB230/400-6/25/30L (LP)
Das Verriegelungsrelais öffnet nicht sofort nach dem Abfallen des Motorschützes, sondern erst kurz vor dem Schließen des Bremsrelais. Gegenüber dem Betrieb mit angeschlossenem Start kontakt bedeutet dies, der Motor kann während der Bremsverzugszeit (Remanenzzeit) wieder gestartet werden.
Achtung: Lebensgefahr durch Stromschlag!
Die Anschlussklemmen X3 (X1), X4 (X2) sind netzpotentialbehaftet, bei der Verlegung der Verbindungsleitungen ist auf die Sicherheit gegen Berührung zu achten.
-
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6.2 Steuerausgänge
Steuerklemmen Bezeichnung Beschreibung
X5 (X5), X6 (X6), X7 (X7)
(X10), (X11) Störmeldung
Verhalten des Wechslerkontaktes an X5, X6, X7
Verriegelung (potentialfreier Wechslerkontakt, Wurzel an X5)
(potentialfreier Relaiskontakt)
Während dem Bremsen ist der Kontakt zwischen X5 und X6 geöffnet. Dieser Kontakt ist in die Ansteue rung des Motorschützes einzuschleifen. Ein Motor­start während dem Bremsen ist somit unterbunden. Der Kontakt zwischen X5 und X7 ist während dem Bremsen geschlossen. Damit kann z.B. bei Stern­Dreieckschaltungen während dem Bremsen das Sternschütz zur Verschaltung der Motorwicklung angesteuert werden. Nähere Informationen entnehmen Sie bitte dem Anschlussvorschlag auf
Im Störfall öffnet sich dieser Kontakt. Genaue Anga­ben zum Auslöseverhalten finden Sie im Kapitel 5.2 auf Seite 7. Dieser Kontakt ist nur bei Leiterplattenausführung verfügbar.
Seite 24.
-
Zustand Verriegelungskontakt
Motor aus geschlossen geöffnet Motor läuft geschlossen geöffnet Motor bremst geöffnet geschlossen Bremsung korrekt
beendet Bremshäufigkeit zu
hoch 3x kein Stillstand
während maximaler Bremszeit
X5 – X6
geschlossen geöffnet
geöffnet S02, S05 geschlossen
geöffnet S02, S04 geschlossen
Sternschütz-Kontakt X5 – X7
geschlossen S02, S05 geöffnet
geschlossen S02, S04 geöffnet
Rücksetzen durch
kurze (5s) Netzabschaltung
kurze (5s) Netzabschaltung
10 VB230/400-6/25/30L (LP)
7. Einstellregler
Mit den Einstellreglern können folgende Parameter eingestellt werden. Die Bezeichnungen bei der Leiterplattenausführung (LP) sind in Klammern () gesetzt.
„I“, „(P2)“ Einstellung des Bremsstromes.
Der Bremsstrom kann im Bereich von ca. 10% - 100% des Gerätenennstromes eingestellt werden. Die Einstellung verhält sich etwa linear.
„n0“, „(P1)“ Anpassung von Stillstandsschwelle und Bremsverhalten bei Motorstillstand.
Mit diesem Einstellregler kann die Motorstillstandsschwelle an unterschiedlichste Motortypen und Anwendungen angepasst werden, sowie das Verhalten des Brems stromes bei Motorstillstand beeinflusst werden. Auf Stellung „Linksanschlag“ ist die Stillstandserkennung am empfindlichsten und das Bremsverhalten bei Erreichung des Motorstillstandes am sanftesten. Unter Umständen findet die Bremsstromabschaltung schon vor erfolgtem Motorstillstand statt. Der Trimmer ist so einzustellen, dass der Bremsstrom ca. 1-1,5s nach erfolg tem Motorstillstand abschaltet. Werkseinstellung ca. 40%.
Hinweis! Steht der Trimmer zu weit in Richtung Endanschlag, wird eventuell kein Still-
stand erkannt. Der Bremsstrom fließt dann bis zum Ende der maximalen Bremszeit. Es wird die Meldung „kein Stillstand während maximaler Bremszeit“ ausgegeben.
-
-
VB230/400-6/25/30L (LP) 11
8. Technische Daten
Typenbezeichnung VB 230-6
L (LP)
Netzspannung Gemäß DIN EN 50160 (IEC 38)
Leistungsaufnahme der Elektronik
Empfohlen für Motornenn­ströme
Gerätenennstrom 6A 25A 30A 6A 25A 30A ED bei max. Bremsstrom 60% 8% 5% 60% 8% 5% I²t - Wert der Leistungshalb-
leiter Bremsspannung 0 ... 110VDC 0 ... 220VDC max. Bremszeit 12s Kontaktbelastbarkeit der
Ausgaberelais Verzugszeit für Abbau der
Rest-EMK max. Anschlußquerschnitt
- Gehäuseausführung:
- Leiterplattenausführung:
8.1 Umweltbedingungen
Lagertemperatur -25 ... 75°C Betriebstemperatur 0 ... 45°C Schutzart
- Gehäuseausführung:
- Leiterplattenausführung: Umgebung Überspannungskategorie III, Verschmutzungsgrad 2 Gewicht
- Gehäuseausführung:
- Leiterplattenausführung:
220/240V ±10% 50/60Hz 380/415V ±10% 50/60Hz
3 V A
0,3. ..3A 2...12,5A 2...15A 0,3...3A 2...12,5A 2...15A
310 A²s 1250 A²s 1350 A²s 310 A²s 1250 A²s 1350 A²s
3A/250VAC 3A/24VDC
selbstoptimierend 0,2 ... 2s
2 x 2,5mm² je Klemme Flachsteckzunge 6,3 x 0,8mm
IP 20 IP 00
0,6kg 0,25kg
VB 230­25 L (LP)
VB 230­30 L (LP)
VB 400-6 L (LP)
VB 400­25 L (LP)
VB 400­30 L (LP)
12 VB230/400-6/25/30L (LP)
9. Inbetriebnahme
Die Inbetriebnahme erfolgt in 3 Schritten:
1. Montage
2. Anschluss und
3. Parametereinstellung
9.1 Montagehinweise
Achtung: Lebensgefahr durch Stromschlag!
Folgende Bedingungen sind für einen ordentlichen Betrieb der Versi­Brake…-L (LP) einzuhalten.
1. Die VersiBrake…-L (LP) ist unter Überspannungsbedingungen der Kategorie III einzusetzen.
2. Sorgen Sie dafür, dass ein Verschmutzungsgrad 2 oder besser gemäß IEC664 eingehalten wird.
3. Das (Gerät) ist in ein Gehäuse (Schutzart mindestens IP54) einzubauen.
4. Das (Gerät) muss frei von Belastungen durch Wasser, Öl, Kohlenstoff, Staub usw. betrieben werden.
5. Beim Einbau der offenen Leiterplattenausführung (LP) sind unbedingt die geforderten Abstände nach EN 50274 zu berücksichtigen.
Warnhinweis:
Achten Sie auf einen Mindestabstand zu benachbarten Geräten. Vom Gehäuse aus sind 50mm nach oben und 50mm nach unten einzuhalten.
9.2 Anschluss
Das Bremsgerät ist nach beiliegendem Anschlussplan zu installieren. Eine andere Beschaltung bedarf der Rücksprache.
Hinweis: Auf unserer Homepage unter www.peter-electronic.com finden Sie weitere
Hinweis: Vor Inbetriebnahme der Motorbremse ist die Verdrahtung zu überprüfen.
Für eine betriebssichere Funktion ist die Einhaltung der Verriegelungsbedingungen wichtig: Der Verriegelungskontakt des Bremsgerätes Klemme X5 (X5), X6 (X6) muss in den Steuerstrom-
kreis des Motorschützes eingeschleift werden, damit während des Bremsens das Motorschütz nicht anziehen kann.
Schaltungsvorschläge für Sonderschaltungen.
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9.3 Parametereinstellung
Reihenfolge der Inbetriebnahme: (Angaben in Klammer beziehen sich auf die Leiterplattenausführung)
1. Anlage vom speisenden Netz trennen
2. Potentiometer „I“, „ (P2)“ auf den gewünschten Bremsstrom einstellen. Da sich der Einstellregler etwa linear verhält, kann von der Potentiometerstellung auf den Bremsstrom geschlossen werden. Linksanschlag entspricht etwa 10% des Gerätenennstromes. Mittelstellung entspricht etwa 50% des Gerätenennstromes. Rechtsanschlag entspricht 100% des Gerätenennstromes.
3. Potentiometer „n0“, „(P1)“ auf ca. 40% einstellen.
4. Anlage einschalten
5. Durch EIN/AUS-Schalten des Motors eine Bremsung einleiten.
Hinweis: Bei der Erstinbetriebnahme kann der Bremsstrom mit einem Echt-Effek-
tivwert Messgerät kontrolliert werden.
Einstellung des Bremsstromes
Der Bremsstrom ist so gering wie möglich einzustellen, um eine unnötige Erwärmung der Leistungshalbleiter und des Motors zu vermeiden. Dies ist besonders bei hoher Schalthäufigkeit wichtig. Wir empfehlen, den maximalen Bremsstrom auf den 2,5-fachen Motornennstrom zu begrenzen. Mit dem Potentiometer „I“, „(P2)" wird das gewünschte Bremsmoment eingestellt.
Einstellung der Bremszeit
Eine Einstellung ist nicht erforderlich, der Bremsstrom schaltet sich ca. 1,5s nach erkanntem Motorstillstand selbsttätig ab.
Wird während der maximalen Bremszeit (10s bei Standardgeräten) kein Stillstand erkannt, schaltet der Bremsstrom nach dieser Zeit ab. Dieser Fall wird über die LED „ready“, „(V9)“ durch 1x blinken angezeigt.
Einstellung der Stillstandsschwelle
Bei den meisten Anwendungen werden mit der Werkseinstellung (40%) gute Ergebnisse erzielt. Schaltet der Bremsstrom ab bevor der Motor steht, oder schaltet der Bremsstrom ca. 1,5s
nachdem der Motor steht nicht ab, kann mit diesem Einstellregler eine Anpassung vorgenommen werden. Die optimale Einstellung muss durch mehrere Bremsungen ermittelt werden. Der Regler sollte nur in kleinen Schritten (10%) verändert werden. Eine genauere Wirkungsbeschreibung ist
Seite 10 zu finden.
auf
Achtung:
Ist der 6T3-Anschluss nicht verdrahtet, muss der Motor 1,5s vor dem Still­stand bestromt werden. Während dieser 1,5s wird kein Motorstillstand erkannt. Der Bremsstrom fließt dann bis zum Ablauf der max. Bremszeit. Gegebenenfalls muss dann der Bremsstrom etwas niedriger eingestellt werden.
14 VB230/400-6/25/30L (LP)
9.4 Mögliche Fehlermeldungen bei der Inbetriebnahme
Während der Inbetriebnahme, wie auch während dem Normalbetrieb können Fehlermeldungen auftreten. Die Nachfolgende Erklärung soll Sie bei der Fehlerlokalisierung und Fehlerbehebung unterstützen.
Fehleran­zeige an LED „Ready“, „(V9)“
blinkt 1x
blinkt 2x
blinkt 3x
blinkt 5x
Fehler mögliche Ursachen Fehlerbehebung
kein Motorstillstand während maximaler Bremszeit
der eingestellte Bremsstrom wurde nicht erreicht
Bremsgerät ist über­lastet. Brems­häufigkeit zu hoch.
3x in Folge kein Still­stand erkannt
Bremsstrom ist zu gering ein­gestellt.
Schwungmasse ist zu hoch. Bremsgerät mit längerer max.
Leitung „6T3“ „(T3)“ ist nicht angeschlossen und Motor wird vor dem Stillstand keine 1,5s bestromt.
Stillstandsschwelle ist nicht angepasst.
Unterbrechung im Bremskreis. Eventuell wird der Motor mit Stern- Dreieckschaltung gestar tet.
Der Widerstand der Motorwick­lung ist für den eingestellten Bremsstrom zu hoch.
Die vorgegebene maximale Bremshäufigkeit wird über schritten.
Bremsstrom ist zu gering ein­gestellt.
Schwungmasse ist zu hoch. Bremsgerät mit längerer max.
Leitung „6T3“ „(T3)“ ist nicht angeschlossen.
Stillstandsschwelle ist nicht angepasst.
Bremsstrom höher stellen
Bremszeit oder mit höherem Gerätenennstrom einsetzen.
Wenn möglich 6T3 (T3) ver­drahten oder Bremsstrom etwas niedriger einstellen.
Stillstandsschwelle mit „n0“ anpassen.
Schaltung kontrollieren. Even­tuell muss beim Bremsen das
-
Sternschütz geschlossen wer den.
Bremsstrom soweit zurück dre­hen, bis Fehler nicht mehr erscheint.
Bremsstrom verringern oder
-
Bremshäufigkeit reduzieren. Bei der Inbetriebnahme können
Bremsungen in Folge ausge-
4 löst werden, ohne dass eine Überlastung angezeigt wird.
Bremsstrom höher stellen
Bremszeit oder mit höherem Gerätenennstrom einsetzen.
Leitung anschließen oder kon­trollieren.
Stillstandsschwelle mit „n0“ anpassen.
-
Hinweis: Alle Datenblätter und Inbetriebnahmeanleitungen sind auf unserer
Homepage unter www.peter-electronic.com zu finden.
VB230/400-6/25/30L (LP) 15
10. Dimensionierungshinweise
Hinweis! Alle Datenblätter und Inbetriebnahmeanleitungen sind auf unserer
Homepage unter www.peter-electronic.com zu finden.
10.1 Dimensionierung des Bremsgerätes
Die in den Datenblättern angegebenen Motorleistungen bzw. empfohlenen Motornennströme für den Einsatz eines Bremsgeräte beziehen sich auf normale Anwendungen mit Antrieben, die ein Trägheitsmoment etwa gleich dem Trägheitsmoment des Motores haben. In allen anderen Fällen ist eine genauere Bestimmung (s.u.) des erforderlichen Bremsmomentes bzw. Bremsstromes notwendig.
Der erforderliche Bremsstrom (Gleichstrom) - ohne Berücksichtigung eventueller Bremsmomente der Last - lässt sich abschätzen gemäß:.
Berechnung des Bremsstromes (IB)
IB = Bremsstrom in A
t
A
I
=
fI
BB
N
t
B
fB = Bremsfaktor entsprechend Tabelle 1 tB = erforderliche Bremszeit in s IN= Motornennstrom in A tA= Zeit zum Erreichen der Nenndrehzahl
(bei Motoren mit Stern-Dreieck-Anlauf - ca.­ Umschaltzeit) übliche Werte für tA: Förderband - 20s, Pumpe - 8s, Maulbrecher - 30s, Kompressor - 10s, Ventilator - 20s, Kreissäge - 10s
Tabelle 1
Schaltung der Motorwicklung bei Nennbetr ieb während des Bremsens
a
a
= 2,6
f
B
b
a
b
= 3
f
B
= 1,7
f
B
16 VB230/400-6/25/30L (LP)
Zwei Beispiele sollen die Berechnung verdeutlichen:
Beispiel 1
Annahme: Motorwellenleistung: 2,2kW (230V/400V)
Motornennstrom (Motor 2polig):8,5A/4,9A Anlaufzeit (Kreissäge) 6s (Direktanlauf) Bremshäufigkeit: 1/h
Bei diesem Einsatz der Kreissäge besteht die Forderung, dass das Sägeblatt beim Abschalten innerhalb von 5s zum Stillstand gekommen sein muss. Daraus ergibt sich eine maximale Bremszeit von 5s, die wir auch in die Berechnung einsetzen:
6s
4,9A
=
316,1A
5s
Bei dieser Anwendung mit Direktstart sind die Motorwicklungen im Nennbetrieb in Sternschaltung verbunden. Die Bremsung erfolgt ebenfalls in Sternschaltung, was einen Bremsstrom von ca. 16A ergibt (fB - 3), d.h. für diese Kreissäge muss mindestens ein Bremsgerät mit 20A Nennstrom, wie z.B. eine VB400-25L oder VB400-25 mit je maximal 25A Bremsstrom, verwendet werden.
Beispiel 2
Annahme: Motorwellenleistung: 30kW (400V/690V)
Motornennstrom (Motor 2polig):56A/32,5A Anlaufzeit (Kreissäge) 12s (Stern-Dreieck-Anlauf) Bremshäufigkeit: 2/h
In diesem Beispiel soll der Motor in 5s abgebremst werden. Im ersten Fall erfolgt die Bremsung in Sternschaltung der Motorwicklungen und im zweiten in Dreieckschaltung.
Fall 1 (fB - 1,7):
12s
56A
5s
=
1,7147A
Fall 2 (fB - 2,6):
12s
56A
5s
=
2,6225A
Diesen Beispiel zeigt, dass bei einer Bremsung in Dreieckschaltung ein größerer Bremsstrom und damit ein größeres Bremsgerät erforderlich ist als bei einer Bremsung, bei der Motorwick lungen in Stern verschaltet sind.
-
VB230/400-6/25/30L (LP) 17
Im Fall 1 könnte ein 200A Bremsgerät und im Fall 2 müsste ein 400A Gerät eingesetzt werden. Für den Fall 1 ist es sinnvoll, ein Bremsgerät mit der Option Stern-Dreieck-Schützansteuerung (Option „PC“) zu verwenden, wodurch die Motorwicklungen während des Bremsvorganges automatisch in Stern verschaltet sind. Außerdem spart man sich die Kosten für die Steuerung der Stern-Dreieck-Schützkombination.
Das zu empfehlende Gerät für den Fall 1 wäre dann ein Bremsgerät vom Typ VB 400-200 PC. Haben Sie von dem Antrieb detaillierte Daten, wie z.B. Trägheitsmoment der Last und des Motors
und das Anlaufmoment zu Verfügung, dann könnten Sie den Bremsstrom genauer bestimmen:
I
A
0,31
B
I k I
=
A
Jn
N
M t
AB
Dreieck/1,72 in A k =1 Bremsen in Sternschaltung k=1,15 Bremsen in Dreieckschaltung
Anlaufstrom in Stern bzw. in
tB erforderliche Bremszeit in s nN Nenndrehzahl in1/min J Trägheitsmoment des Antriebs (Motor
mit Last) in kgm²
MA Anlaufmoment in Nm
Beispiel 3
Annahme: Motorwellenleistung: 15kW (400V/690V)
Motornennstrom (Motor 2polig): 29,5A/17A Anlaufstrom: 140A Anlaufmoment: 75Nm Motorträgheitsmoment: 0,1kgm² Kreissägeblatt Durchmesser 800mm
Dicke: 5mm
Für das Sägeblatt ergibt sich eine Masse m von ca. 20kg, damit erhalten wir für das Sägeblatt ein Trägheitsmoment von1,6 kgm². Für die Berechnung des Bremsstromes kann man somit folgende Wert einsetzen:
140A 1 0,31 123A
⋅⋅=
1,6)kgm² (0,1 1/min 2850
+
75Nm 8s
Bei einer groben Abschätzung für den Einsetz eines Bremsgerätes hätte man für einen 15kW­Motor ein 100A Bremsgerät angeboten.
18 VB230/400-6/25/30L (LP)
Dieses Beispiel zeigt, dass bei Abbremsungen von großen Schwungmassen eine genauere Berechnung von Vorteil ist. Diese große Masse, verbunden mit einer großen Drehzahl, erfordert einen größeren Bremsstom als normal, was die Berechnung beweist. Auch in diesem Fall wäre ein Einsatz der oa. Bremse VB400-200PC sinnvoll.
Aus dieser Gleichung ist sehr gut der Einfluss der Drehzahl und des Trägheitsmomentes des abzubremsenden Antriebes ersichtlich.
Der nach einer der obigen Beschreibungen ermittelte Bremsstrom sollte kleiner oder gleich dem Nennstrom des Bremsgerätes sein. Wird bei der Dimensionierung mit einem Bremsstrom gerechnet, der 100% des Gerätenennstromes beträg, ist darauf zu achten, dass bei Geräten bis 36A die maximale Bremszeit 20s, und bei Geräten ab 40A die maximale Bremszeit 40s beträgt. Muss mit Bremszeiten von > 20s bei Geräten bis 36A oder > 40s bei Geräten ab 40A gerechnet werden, ist bei der Auswahl der Bremsgeräte die Reduzierung des maximal zulässigen Brems stromes zu beachten. Nähere Informationen sind in den gerätespezifischen Inbetriebnahmeanlei­tungen zu finden.
Ein sehr wichtiger Gesichtspunkt bei der Dimensionierung von Bremsen ist die Berücksichtigung der in den Datenblättern angegebenen Einschaltdauer (ED). Diese darf unter keinen Umständen überschritten werden (Betrachtung des ungünstigen Falles !!).
Berechnung der Einschaltdauer (ED):
tB = Bremszeit
t
B
ED
Liegt die notwendige Einschaltdauer (ED) über den zulässigen Werten der Datenblattangaben, muss auch hier die Reduzierung des maximal zulässigen Bremsstromes beachtet werden. Die hierfür notwendigen Angaben finden Sie in den gerätespezifischen Inbetriebnahmeanleitungen.
Ist eine Reduzierung des Bremsstromes nicht möglich, muss ein Bremsgerät mit größerem Bremsstrom eingesetzt werden.
100
=
t
Z
tZ = Zykluszeit (Treiben-Bremsen)
-
Beispiel: Ist die geforderte Einschaltdauer (ED) doppelt so hoch wie die Daten-
blatteingabe, muss ein Bremsgerät mit doppelt so hohem Gerätenenn­strom eingesetzt werden.
10.2 Dimensionierung der Bremsschütze
Das Bremsschütz wird über einen Steuerkontakt des Bremsgerätes ein- bzw. ausgeschaltet. Das Schalten findet im stromlosen Zustand statt.
Bei der Auswahl des Bremsschützes ist darauf zu achten, dass die Kontakte den maximal auftre­tenden Bremsstrom (Gerätenennstrom) führen können. Entscheidend bei der Auswahl des Bremsschützes ist daher der Wert „Konventioneller thermischer Strom“ (I nicht angegeben, kann der Bemessungsbetriebsstrom für AC1-Betrieb verwendet werden.
Tipp: Durch das Parallelschalten von Kontakten kann oft ein kostengünstigeres
Schütz in kleinerer Bauweise verwendet werden.
). Wird dieser Wert
th
VB230/400-6/25/30L (LP) 19
10.3 Dimensionierung der Vorsicherung
Grundsätzlich hat der Anwender zwei Möglichkeiten der Absicherung.
1. Eine Absicherung entsprechend Zuordnungsart „1“ nach DIN EN 60947-4-2. Das Bremsgerät darf nach einem Kurzschluss funktionsunfähig sein.
2. Eine Absicherung entsprechend Zuordnungsart „2“ nach DIN EN 60947-4-2. Das Bremsgerät muss nach einem Kurzschluss für den weiteren Gebrauch geeignet sein. Es ist jedoch die Gefahr des Verschweißens des Bremsrelais (Bremsschützes) gegeben. Nach Möglichkeit sind deshalb diese Kontakte vor einer erneuten Netzzuschaltung zu überprüfen. Ist dies dem Anwender nicht möglich, muss das Gerät zur Überprüfung zum Hersteller.
Nachfolgende Dimensionierungshinweise beziehen sich auf folgende Betriebsbedingungen:
Verwendung von Standard Asynchronmotoren
Bremszeit nicht größer als 20s bei Bremsgeräten bis 36A
Bremszeit nicht größer als 40s bei Bremsgeräten ab 40A
Bremsstrom nicht höher als 2,5x I
Einschaltdauer (ED) nicht höher als Datenblattangabe.
Absicherung entsprechend Zuordnungsart „1“:
Als Vorsicherung werden Leitungsschutzsicherungen (Betriebsklasse gL) oder Sicherungs­automaten mit Auslösecharakteristik B, C, D oder K empfohlen.
Unter Berücksichtigung der maximal auftretenden Bremsströme (in der Regel der Geräte­nennstrom) werden die Sicherungswerte entsprechend Tabelle 2, Spalte 3 empfohlen.
NENN
des Motors.
Hinweis: Verdrahtungsquerschnitt entsprechend DIN VDE 0100-430,
Absicherung entsprechend Zuordnungsart „2“:
Zum Schutz der Leistungshalbleiter sind Sicherungen der Betriebsklasse gR erforderlich (Halblei­tersicherungen, Superflinke Sicherungen). Da diese Sicherungen aber keinen Leitungsschutz gewährleisten, müssen zusätzlich Leitungsschutzsicherungen (Betriebsklasse gL) eingesetzt werden.
Zur Dimensionierung der Leitungsschutzsicherung (gL) kann Tabelle 2, Spalte 3 herangezogen werden.
Zum Halbleiterschutz müssen gR-Sicherungen ausgewählt werden, die einen Ausschalt I²t-Wert im Bereich der Angaben in Sicherung sollte dabei nicht kleiner als der zu erwartende Bremsstrom (Gerätenennstrom) sein.
Hinweis 1: Mit den Angaben des empfohlenen I²t-Wertes, des Bremsstromes und
DIN EN 57100-430.
Tabelle 2, Spalte 4 besitzen. Der Stromwert der ausgewählten
eventuell der Einschaltdauer ist der Sicherungslieferant in der Lage eine geeignete Type auszuwählen. Wegen der großen Anzahl von Herstellern, Baugrößen und Typen ist eine Sicherungsempfehlung durch PETER electronic nicht sinnvoll.
20 VB230/400-6/25/30L (LP)
Hinweis 2: Wird der Sicherungswert oder der Ausschalt I²t-Wert zu klein gewählt, kann
Spalte 1 Spalte 2 Spalte 3 Spalte 4
max. Bremsstrom / Gerätenennstrom
6A VB ...-6L (LP) 6A 150… 250 A²s 25A VB...-25L (LP) 20A 500… 900 A²s 30A VB …-30 L (LP) 25A 600… 900 A²s
Tabelle 2
10.4 Zulässige Bremshäufigkeit (Bremsfrequenzen)
Die Bremshäufigkeit ist vom eingestellten Bremsstrom abhängig. Die Bremsgeräte vom Typ VB L (LP) lassen folgende Bremsfrequenzen zu:
VB ...-6 L 6A 5s
VB ...-6 L 3A 5s
VB ...-30 L 30A 5s
VB ...-25,30 L 25A 5s
VB ...-25,30 L 20A 5s
VB ...-25,30 L 15A 5s
VB ...-25,30 L 10A 5s
die Halbleitersicherung während dem Bremsen auslösen.
Geräte Typ Sicherungswert
bei Zuordnungsart 1
Bremsstrom Bremszeit Bremsfrequenz
10s
10s
10s
10s
10s
10s
10s
empfohlener Bereich für Ausschalt-I²t-Wert der Halbleiterschutz-Sicherungen bei Zuordnungsart „2“
1 Bremsung pro 8s 1 Bremsung pro 16s
1 Bremsung pro 5s 1 Bremsung pro 10s
1 Bremsung pro 90s 1 Bremsung pro 180s
1 Bremsung pro 60s 1 Bremsung pro 120s
1 Bremsung pro 40s 1 Bremsung pro 80s
1 Bremsung pro 25s 1 Bremsung pro 50s
1 Bremsung pro 17s 1 Bremsung pro 35s
Zwischenwerte entnehmen Sie bitte der Tabelle 3.
Warnhinweis:
Bei Maschineneinrichtung oder Inbetriebnahmen sind 4 Bremsungen in Folge mit Gerätenennstrom bei einer Bremszeit von 10s möglich. Nach dieser Betriebsart ist jedoch eine Erholphase von 15 Minuten erforderlich.
VB230/400-6/25/30L (LP) 21
Tabelle 3
100
100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
Maximal zussiger Bremsstrom in % vom Gerätenennstrom
10
Maximal zulässiger Bremsstrom in % vom Gerätenennstrom
0
0 102030405060708090100
0
0 102030405060708090100
Belastungskurve für VB 400-6 L
Belastungskurve für BR 230/400-30L
Einschaltdauer (ED) in %
Einschaltdauer in %
Belastungskurve für VB …-25 L (LP)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Maximal zulässiger Bremsstrom in % vom Gerätenennstrom
0
0 102030405060708090100
Einschaltdauer in %
(LP)
(LP)
22 VB230/400-6/25/30L (LP)
Belastungskurve für BR 230/400-30L
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Maximal zulässiger Bremsstrom in % vom Gerätenennstrom
0
0 102030405060708090100
t
Einschaltdauer (ED) =
B
Taktzeit
100
Einschaltdauer (ED) in %
(LP)
tB = Bremszeit, Taktzeit = Bremszeit + Pausenzeit
VB230/400-6/25/30L (LP) 23
11. Abmessung
Gehäuseausführung:
73
45 122
Leiterplattenausführung:
100
Alle Maße in mm.
105
58
24 VB230/400-6/25/30L (LP)
12. Anschlussvorschläge
12.1 Anschlussplan
L1L2L3
N
VB 230-...
F2F1 F3
(X1) (X2)
X3 X4
Öffnerkontakt von K1
nicht unbedingt erforderlich.
(L1) (L2)
1L1 3L2
( ) Anschlussklemmen bei
Leiterplattenausführung
K1
X7 kann bei Anlagen
mit Y - Anlauf zur Ansteuerung
des Y - Schützes beim Bremsen
verwendet werden.
K1
F4
nur bei
Leiterplatten-
AUS
version
verfügbar
Anschluss 6T3 nicht
unbedingt erforderlich.
W
V
U
X6
X7
X5
(X7)
(X6)
(X5)
Verr ieg elun g
F4
(X10)
Störmeldung
(X11)
(T3)
2T1 4T2 6T3
(T1) (T2)
Y-Schütz
K1
K1
EIN
Der Störmeldekontakt ist
Bitte unbedingt auf Phasengleichheit zwischen
Eingang Bremsgerät (L1, L2) und Ausgang
Bremsgerät (T1, T2) achten.
M
3~
bei Störung geöffnet.
EMV
Die Grenzwerte für Emission nach den Gerätenormen schließen die Störung von Empfangsgeräten und empfindlichen elektronischen Geräten in
einem Umkreis von 10m nicht aus. Treten solche Störungen auf, die eindeutig auf den Betrieb der Bremsgeräte "VB" zurückzuführen sind, kann
durch entsprechende Maßnahmen die Störemission reduziert werden.
eines geeigneten Netzfilters.
Solche Maßnahmen sind z.B.:
Das Vorschalten von Drosseln (3mH), das Beschalten der Versorgungsspannungsanschlüsse mit X-Kondensatoren (0,15µF) oder das Vorschalten
Te l e f o n :
+49(0)
9189/4147-0
Te l e f a x :
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