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.
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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:DauerbetriebEN 61000-6-3 : 2001
Störfestigkeit:EN 61000-6-2 : 2001
Dr. Thomas Stiller
Geschäftsführer
BremsenEN 60947-4-2
0100, VDE 0110 (EN 60664),
-
4VB230/400-6/25/30L (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
VB230/400-6/25/30L (LP)5
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
6VB230/400-6/25/30L (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.
VB230/400-6/25/30L (LP)7
5.1Anzeige
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
5.2Störmelderelais (nur bei Leiterplattenausführung verfügbar)
folgende Zustände an dem Störmeldekontakt (X10), (X11) sind möglich:
VB-L nicht an SpannungKontakt (X10), (X11) geöffnet
VB-L an Spannung, kein FehlerKontakt (X10), (X11) geschlossen
kein Stillstand während max. BremszeitKontakt (X10), (X11) geöffnet
eingestellter Bremsstrom wurde nicht erreichtKontakt (X10), (X11) geöffnet
Bremshäufigkeit zu hochKontakt (X10), (X11) geöffnet
3x kein Stillstand in ÜberwachungszeitKontakt (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
6.1Steuereingang
SteuerklemmenBezeichnungBeschreibung
X3 (X1), X4 (X2)StartkontaktAnschluss 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.
8VB230/400-6/25/30L (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.
-
VB230/400-6/25/30L (LP)9
6.2Steuerausgänge
SteuerklemmenBezeichnungBeschreibung
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.
-
ZustandVerriegelungskontakt
Motor ausgeschlossengeöffnet
Motor läuftgeschlossengeöffnet
Motor bremstgeöffnetgeschlossen
Bremsung korrekt
beendet
Bremshäufigkeit zu
hoch
3x kein Stillstand
während maximaler
Bremszeit
X5 – X6
geschlossengeöffnet
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
10VB230/400-6/25/30L (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
TypenbezeichnungVB 230-6
L (LP)
Netzspannung
Gemäß DIN EN 50160
(IEC 38)
Leistungsaufnahme der
Elektronik
Empfohlen für Motornennströme
Gerätenennstrom6A25A30A6A25A30A
ED bei max. Bremsstrom60%8%5%60%8%5%
I²t - Wert der Leistungshalb-
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.
9.2Anschluss
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.
VB230/400-6/25/30L (LP)13
9.3Parametereinstellung
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.
14VB230/400-6/25/30L (LP)
9.4Mögliche 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
Fehlermögliche UrsachenFehlerbehebung
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 unterwww.peter-electronic.comzu 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 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.
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
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.
18VB230/400-6/25/30L (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.
20VB230/400-6/25/30L (LP)
Hinweis 2: Wird der Sicherungswert oder der Ausschalt I²t-Wert zu klein gewählt, kann
Die Bremshäufigkeit ist vom eingestellten Bremsstrom abhängig.
Die Bremsgeräte vom Typ VB L (LP) lassen folgende Bremsfrequenzen zu:
VB ...-6 L6A5s
VB ...-6 L3A5s
VB ...-30 L30A5s
VB ...-25,30 L25A5s
VB ...-25,30 L20A5s
VB ...-25,30 L15A5s
VB ...-25,30 L10A5s
die Halbleitersicherung während dem Bremsen auslösen.
Geräte TypSicherungswert
bei
Zuordnungsart 1
BremsstromBremszeitBremsfrequenz
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 zulässiger Bremsstrom in % vom Gerätenennstrom
10
Maximal zulässiger Bremsstrom in % vom Gerätenennstrom
0
0102030405060708090100
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)
22VB230/400-6/25/30L (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
45122
Leiterplattenausführung:
100
Alle Maße in mm.
105
58
24VB230/400-6/25/30L (LP)
12. Anschlussvorschläge
12.1 Anschlussplan
L1L2L3
N
VB 230-...
F2F1F3
(X1)(X2)
X3X4
Öffnerkontakt von K1
nicht unbedingt erforderlich.
(L1)(L2)
1L13L2
( ) 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)
2T14T26T3
(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
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