Siemens SIMOVERT Masterdrives SSB Operating Instructions Manual

SIMOVERT MASTERDRIVES
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Safe Stop Board SSB
Deutsch............................................................................................3
Betriebsanleitung
Operating Instructions
Seite Page
Français......................................................................................... 31
Español..........................................................................................45
Italiano............................................................................................59
Ausgabe / Edition: AB Bestell-Nr. / Order-No.: 6SE7080-0AX87-1JB0
Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung
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und Mitteilung ihres Inhalts ni cht gestattet, soweit nicht aus drück­lich zugestanden. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadener­satz. Alle Rechte vorbehalt en, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM-Eintragung.
Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software überprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschl ossen werden, so daß wir für die vollständige Übereinsti mmung keine Garantie übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden jedoch regelmäßig überprüft und notwendige Korrekt uren s i nd i n den nachfolgenden Auflagen
wir dankbar
sind
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We have checked t he contents of this document to ensure that they coincide with the described hardware and sof t ware. However, differences cannot be completely excluded, so that we do not accept any guarantee for complete conformance. However, the information in this document is regularly checked and necessary corrections will be included in subsequent editions. W e are grateful for any recommendations f or improvement.
enthalten. Für Verbesserungsvorschläge
SIMOVERT ist ein Warenzeichen von Siemens
SIMOVERT Registered Trade Mark
Siemens AG 1997 All rights reserved
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Inhalt
0 Definitionen...................................................................................................................................4
1 Beschreibung ...............................................................................................................................6
2 Anschließen..................................................................................................................................8
3 Technische Daten.......................................................................................................................11
4 Montage der Baugruppe "SSB"................................................................................................12
Siemens AG 6SE7080-0AX87-1JB0 Safe Stop Board Betriebsanleitung
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0 Definitionen

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QUALIFIZIERTES PERSONAL im Sinne der Betriebsanleitung bzw. der Warnhinweise auf dem Produkt selbst sind Personen, die mit Auf-
stellung, Montage, Inbetriebsetzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit ent­sprechenden Qualifikationen verfügen wie z. B.:
1. Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Stromkreise und Geräte gemäß den Standards der
Sicherheitstechnik ein- und auszuschalten, zu erden und zu kennzeichnen.
2. Ausbildung oder Unterweisung gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Pflege und Gebrauch
angemessener Sicherheitsausrüstung.
3. Schulung in Erster Hilfe
GEFAHR im Sinne dieser Betriebsanleitung und der Warnhinweise auf den Produkten selbst bedeutet, daß Tod,
schwere Körperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintreten werden, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
W ARNUNG
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im Sinne dieser Betriebsanleitung und der Warnhinweise auf den Produkten selbst bedeutet, daß Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
VORSICHT im Sinne dieser Betriebsanleitung und der Warnhinweise auf den Produkten selbst bedeutet, daß leichte
Körperverletzung oder Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
HINWEIS im Sinne dieser Betriebsanleitung ist eine wichtige Information über das Produkt oder den jeweiligen Teil der
Betriebsanleitung, auf die besonders aufmerksam gemacht werden soll.
HINWEIS
Diese Betriebsanleitung enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht sämtliche Detailinformationen zu allen Typen des Produkts und kann auch nicht jeden denkbaren Fall der Aufstellung, des Betriebes oder der Instandhaltung berücksichtigen.
Sollten Sie weitere Informationen wünschen, oder sollten besondere Probleme auftreten, die in der Betriebs­anleitung nicht ausführlich genug behandelt werden, können Sie die erforderliche Auskunft über die örtliche Siemens-Niederlassung anfordern.
Außerdem weisen wir darauf hin, daß der Inhalt dieser Betriebsanleitung nicht Teil einer früheren oder be­stehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll. Sämtliche Verpflichtungen von Siemens ergeben sich aus dem jeweiligen Kaufvertrag, der auch die vollständige und allein gültige Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen dieser Betriebsanleitung weder erweitert noch beschränkt.
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WARNUNG
Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsläufig bestimmte Teile dieser Geräte unter gefährlicher Spannung.
Bei Nichtbeachtung der Warnhinweise können deshalb schwere Körperverletzungen oder Sachschäden auftreten.
Nur entsprechend qualifiziertes Personal darf an diesem Gerät arbeiten. Dieses Personal muß gründlich mit allen Warnungen und Instandhaltungsmaßnahmen
gemäß dieser Betriebsanleitung vertraut sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachgemäßen Transport,
fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.
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1 Beschreibung

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Die Baugruppe SSB ist für SIMOVERT MASTERDRIVES Bauformen E konzipiert. Die Baugruppe SSB gewährleistet, daß bei aktivierter Funktion "Sicheres Aus" kein Drehfeld im
angeschlossenen Motor erzeugt wird. Dazu schaltet ein Sicherheitsrelais auf der Baugruppe SSB die Stromversorgung der Koppelelemente (Optokoppler, Lichtwellenleiter) zwischen Steuerelektronik und Leistungsteil ab.
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Ist die Stromversorgung über das Sicherheitsrelais abgeschaltet, kann das Leistungsteil den angeschlossenen Motor nicht mehr bewegen, selbst wenn die Steuerelektronik (Mikroprozessor) Ansteuerbefehle ausgibt. In diesem Zustand befindet sich der Antrieb im Zustand "Sicheres Aus" auch ohne galvanische Trennung zwischen Motor und Umrichter SIMOVERT MASTERDRIVES bzw. ohne galvanische Trennung des SIMOVERT MASTERDRIVES vom speisenden Netz.
Das Sicherheitsrelais hat zwei Kontakte, einen Schließer und einen Öffner, die mechanisch so miteinander verbunden sind, daß auch im gestörten Zustand (z. B. verschweißter Kontakt) Öffner und Schließer nicht gleichzeitig geschlossen sein können. Der Schließer verbindet die Koppelelemente mit der Stromversorgung und der Öffner dient zur Rückmeldung, z. B zur Ansteuerung einer Signallampe, die den Zustand "Sicheres Aus" anzeigt.
Stromversorgung Koppelelemente
RückmeldungSicherheitsrelais
Ansteuerung Leistungsteil
Bild 1-1 Einbindung des Sicherheitsrel ai s in die
Ansteuerung der SIMOVERT MASTERDRIVES zur Realisierung der Funktion "Sicheres Aus "
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HINWEISE
Die Baugruppe SSB verhindert im Zustand "Sicheres Aus" unbeabsichtigtes Drehen des Motors.Die Motorklemmen können im Zustand "Sicheres Aus" trotzdem unter gefährlicher Spannung
stehen!
Der Motor kann bei aktivierter Funktion "Sicheres Aus" kein Drehmoment mehr aufbringen. Nicht
selbsthemmende Antriebe (z. B. hängende Achsen) müssen über eine mechanische Bremse festgeklemmt werden.
Die Funktion "Sicheres Aus" ist nicht geeignet, einen drehenden Motor möglichst schnell zum Stillstand zu
bringen, da durch das Abschalten der Steuerimpulse der Motor nur durch die angeschlossene Last gebremst wird.
Der Motor soll daher mit dem SIMOVERT MASTERDRIVES zum Stillstand gebracht und dann über die
Baugruppe SSB in den Zustand "Sicheres Aus" versetzt werden. So lassen sich bei eingeschalteter Netzspannung und ohne galvanische Trennung des Motors zum SIMOVERT MASTERDRIVES mechanische Arbeiten am Antrieb durchführen.
Die Funktion "Sicheres Aus" erfüllt EN 60204-1 / DIN VDE 0113 Teil 1, Abschnitt 5.4 "Einrichtungen zum
Abschalten und zur Vermeidung von unerwartetem Anlauf", jedoch nicht Abschnitt 5.3 "Hauptschalter­Funktion". Weiterhin eignet sich die Funktion "Sicheres Aus" zur Realisierung der Stop-Funktion nach Kategorie 0 und 1 entsprechend EN 60204-1 / VDE 0133, Teil 1, Abschnitt 9.2.2.
Die Funktion "Sicheres Aus" unterstützt die innerhalb einer Maschine oder Anlage geforderten
Sicherheitsvorschriften bezüglich der Schutzkategorien zur Verhinderung von gefahrbringenden Bewegungen an der Maschine oder Anlage.
Die Überwachungen und Steuerfunktionen zur Erfüllung der Sicherheitsvorschriften sind durch die
Konstruktion und Realisierung der Steuerung einzuhalten und sicherzustellen.
Restrisiko:
Durch gleichzeitige Zerstörung von zwei IGBTs kann der Antrieb trotz aktiver Funktion "Sicheres Aus" um einen kleinen Drehwinkel ausgerichtet werden.
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2 Anschließen

Die Ansteuerung des Sicherheitsrelais auf der Baugruppe SSB erfolgt über den Stecker X533. Die Lage des Steckers X533 für die verschiedenen Bauformen der SIMOVERT MASTERDRIVES ist den folgenden Bildern zu entnehmen.
X533
X533
Bild 2-1 Bauformen E und F Bild 2-2 Bauformen G
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X533
Bild 2-3 Bauformen ≥ J
Bei Parallelschaltgeräten Bauform M (Zweifach-Parallelschaltung bestehend aus Master-Wechselrichter und Slave-Wechselrichter) wird die Baugruppe SSB nur in den Master eingebaut.
Multi-Parallelschaltgeräte (bestehend aus einem Master-Wechsel­richter und mehreren Slaves-Wechselrichtern) benötigen die Baugruppe SSB in jedem Wechselrichtergerät.
U VW
Signallampe "Sicheres Aus"
U= 20 ... 30 V DC
Kontakt (Öffner) für "Sicheres Aus"
alle Kontakte gezeichnet im Zustand "Sicheres Aus"
Bild 2-4 Verdrahtung der Baugruppe "SSB" (Prinzipdarstellung)
Verdrahtung:
Im einfachsten Fall versorgt die interne Stromversorgung P24 die Erregerwicklung des Sicherheitsrelais. Dazu wird zwischen Anschluß 3 und 4 des Steckers X533 ein Öffner oder eine Kette aus in Reihe geschalteten Öffnern angeschlossen. Betätigen eines Öffners läßt das Sicherheitsrelais abfallen und der SIMOVERT MASTERDRIVES befindet sich im Zustand "Sicheres Aus". Diesen Zustand zeigt z. B. eine Signallampe an, die das Sicherheitsrelais über Anschluß 1 und 2 einschaltet. Die interne Stromversorgung P24 hat eine Strombegrenzung und ist nur zur Versorgung des Sicherheitsrelais geeignet. Die Stromversorgung der Signallampe(n) sollte geerdet sein, um keine unzulässig hohen Potentialunterschiede im Stecker X533 und der Baugruppe SSB zu erhalten.
X533
1
2
3
4
P24
SSB
interner Kontakt zum Sperren des Leistungsteils
X9/Pin 2
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Das Sicherheitsrelais ist auch über eine externe Stromversorgung 20 ... 30 V DC zu betätigen im Bild 2-4 gestrichelt eingezeichnet. Das geerdete Massepotential der Baugruppe SSB ist über den Stecker X9 (Anschluß 2) zugänglich.
HINWEIS
Damit der SIMOVERT MASTERDRIVES mit eingebauter Baugruppe SSB den angeschlossenen Motor bewegt, ist eine Brücke zwischen Anschluß 3 und 4 des Steckers X533 auf der Baugruppe SSB einzulegen oder eine Verdrahtung entsprechend Bild 2-4 anzuschließen.
Bei aktivierter Funktion "SICHERES AUS" ist es in einigen Fällen möglich, beim Umrichter / Wechselrichter den Zustand "Betrieb" zu generieren. Im Leistungsteil werden die Impulse aber nicht freigegeben, so daß sich auch der Motor nicht drehen kann. Eine Gefährdung ist damit ausgeschlossen. Durch Wechsel des Umrichters in den Zustand "Betrieb" kann es bei aktiver Funktion "Sicheres Aus" zu Fehlermeldungen kommen (z. B. F012, F017, F025 bis F027).
Von der Anlagensteuerung ist mit Hilfe der 'Rückmeldung Sicheres AUS' (X533 Pin 1/2) sicherzustellen, daß nur im Umrichterzustand 'BETRIEBSBEREIT' oder 'EINSCHALTBEREIT' die Funktion "SICHERES AUS" deaktiviert werden kann.Zu diesem Zweck und damit die Umrichter-/Wechselrichter-Steuerung den Zustand "Sicheres AUS" erkennt und ihn in der Ablaufsteuerung verarbeitet, sollte zusätzlich ein Binäreingang der Regelungsbaugruppe angesteuert werden, mit dem der AUS2-Befehl (vgl. P555...P557) und damit eine Einschaltsperre generiert wird.
X533 - "Sicheres Aus"
4 3
2 1
Tabelle 2-1 Klemmenbelegung der Option K80 "Sicheres Aus" - X533
Klemme Bezeichnung Beschreibung Bereich
4 P24 DC Versorgungsspannung "Sicheres Aus" DC24 V 3 geschaltetes Signal Steuereingang "Sicheres Aus" 30 mA 2 Kontakt 2 Rückmeldung "Sicheres Aus" DC 30 V 1 Kontakt 1 Rückmeldung "Sicheres Aus" 2 A
anschließbarer Querschnitt: 2,5 mm² (AWG 12)
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3 Technische Daten

Max. Schaltleistung X533 Anschluß 1/2
Versorgungsspannung X533 Anschluß 3
Strombedarf X533 Anschluß 3
Anschließbarer Leitungsquerschnitt 0,2 ... 2,5 mm
Tabelle 3-1
30 V DC / 2 A
20 ... 30 V DC
30 mA bei 24 V DC
2
AWG 24 ... 12
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4 Montage der Baugruppe "SSB"

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Vorbereitung der Montage bei Bauformen E bis G (H) Der Winkel zur Montage der SSB wird in teilfertigem Zustand geliefert. Das gelieferte Blech ist nach dem
gezeigten Schema (Bild 4-1) zu einem 90°-Winkel zu biegen. Die Biegestelle ist vorbereitet (perforiert).
Biegen um 90 ° !
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Bild 4-1 Endzustand des Haltebleches für die SSB-Baugruppe
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Montage bei Bauformen E bis G (H) Die Baugruppe "SSB" wird auf die Steckerleiste X258 der Stromversorgung gesteckt. Die Flachbandleitung zur
Elektronik-Box ist nun an der Steckerleiste X538 auf der "SSB" anzuschließen. Die Einbaulage der Stromversorgung ist aus Bild 2-1 bzw. Bild 2-2 ersichtlich.
Bei der Bauform E kann die Zwischenkreisbatterie ausgebaut werden, um leichter an den Stecker X258 der Stromversorgung heranzukommen.
C
6SE7090-0XX84-1HK0 476 479.9000.00
Bild 4-2 Bild 4-3
1. Haltewinkel an "SSB" anschrauben
2. SIMOVERT MASTERDRIVES spannungsfrei
schalten! Bei DC-Geräten die 230 VAC Stromversorgung der
Lüfter nicht vergessen! Überprüfen, ob der Zwischenkreis entladen ist!
A
B
A) Buchsenleiste X18 abziehen B) Flachbandleitung von der Steckerleiste X258
ziehen
C) Schraube bei X1 herausdrehen
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Bild 4-4 Bild 4-5
3.
Flachbandleitung auf Steckerleiste X538 der "SSB" stecken
Hinweis: Die Flachbandleitung hat einen Codierstift (Pin
9) und läßt sich nur in der korrekten Position
mit der Steckerleiste verbinden.
4. "SSB" auf Steckerleiste X258 stecken und
Haltewinkel bei X1 festschrauben. Buchsenleiste X18 wieder aufstecken
Achtung:
Die Isolierfolie auf der Lötseite der "SSB" darf nicht entfernt werden! Sie dient zur Isolierung der Netzspannung, die an der Sicherung F1 der Stromversorgung anliegt.
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Montage bei Bauformen J Die Baugruppe "SSB" wird auf die Steckerleiste X258 der Stromversorgung gesteckt. Die Flachbandleitung zur
Elektronik-Box ist nun an der Steckerleiste X538 auf der "SSB" anzuschließen. Die Einbaulage der Stromversorgung ist aus Bild 2.3 ersichtlich.
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1 2 3 4
1 2 3 4
Bild 4-6 Bild 4-7
1. Haltewinkel an "SSB" anschrauben. Formkabel aufstecken (Bild 4-6)
2. SIMOVERT MASTERDRIVES spannungsfrei
schalten! Die 230 VAC Stromversorgung der Lüfter nicht
vergessen! Überprüfen, ob der Zwischenkreis entladen ist!
Elektronik-Einschub durch Lösen der beiden Schrauben a) herausziehen.
Achtung:
Elektronik-Einschub nicht zu weit herausziehen! Auf die angeschlossenen Leitungen darf keine Zugbeanspruchung wirken! Der Elektronik-Einschub muß genügend mechanischen Halt behalten, um nicht herauszufallen!
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Bild 4-8 Bild 4-9
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3.
Im Elektronik-Einschub Kabelbinder (b) entfernen und Kabelhalter (c) durch Lösen der Schraube (d) abbauen
4. Flachbandleitung von X258 der Stromversorgung
abziehen und auf Steckerleiste X538 der "SSB" stecken.
Hinweis: Die Flachbandleitung hat einen Codierstift (Pin 9) und
läßt sich nur in der korrekten Position mit der Steckerleiste verbinden.
Bild 4-10 Bild 4-11
5.
"SSB" auf Steckerleiste X258 stecken und Haltewinkel mit Schraube (e) befestigen.
Kabelhalter (c) mit Schraube (d) am Haltewinkel montieren
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6. Halteblech des Steckers X533 einsetzen. Die
Aussparung des Halteblechs greift um die Gewindebuchse des vordersten Kabelhalters. Halteblech mit Schraube (f) befestigen. Formkabel mit Kabelbindern (g) festlegen.
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Contents
0 Definitions...................................................................................................................................18
1 Description..................................................................................................................................20
2 Connecting-up............................................................................................................................22
3 Technical Data............................................................................................................................25
4 Installing the "SSB" board ........................................................................................................26
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0 Definitions

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QUALIFIED PERSONAL
For the purpose of these Operating Instructions and product labels, a "Qualified person" is someone who is familiar with the installation, mounting, start-up and operation of the equipment and the hazards involved. He or she must have the following qualifications:
1. Trained and authorized to energize, de-energize, clear, ground and tag circuits and equipment in
accordance with established safety procedures.
2. Trained in the proper care and use of protective equipment in accordance with established safety
procedures.
3. Trained in rendering first aid.
DANGER
For the purpose of these Operating Instructions and product labels, "Danger" indicates death, severe personal injury or substantial property damage will result if proper precautions are not taken.
WARNING
For the purpose of these Operating Instructions and product labels, "Warning" indicates death, severe personal injury or property damage can result if proper precautions are not taken.
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CAUTION
For the purpose of these Operating Instructions and product labels, "Caution" indicates that minor personal injury or material damage can result if proper precautions are not taken.
NOTE
For the purpose of these Operating Instructions, "Note" indicates information about the product or the respective part of the Operating Instructions which is essential to highlight.
NOTE
These Operating Instructions do not purport to cover all details or variations in equipment, nor to provide for every possible contingency to be met in connection with installation, operation or maintenance.
Should further information be desired or should particular problems arise which are not covered sufficiently for the purchaser’s purposes, the matter should be referred to the local Siemens sales office.
The contents of this Instruction Manual shall not become part of or modify any prior or existing agreement, commitment or relationship. The sales contract contains the entire obligation of Siemens. The warranty contained in the contract between the parties is the sole warranty of Siemens. Any statements contained herein do not create new warranties or modify the existing warranty.
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WARNING
Hazardous voltages are present in this electrical equipment during operation. Non-observance of the safety instructions can result in severe personal injury or property
damage. Only qualified personnel should work on or around the equipment after first becoming
thoroughly familiar with all warning and safety notices and maintenance procedures contained herein.
The successful and safe operation of this equipment is dependent on proper handling, installation, operation and maintenance.
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1 Description

The SSB board is designed for SIMOVERT MASTERDRIVES, types E.
The SSB board guarantees that a rotating field will not be produced in the connected motor when the "Safety Off" function is active
coupling elements (optocoupler, fiber-optic cable) between the control electronics and power section.
. To realize this, a safety relay on the SSB board switches-out the power supply of the
If the power supply is shutdown via the safety relay, the power section can no longer power the connected motor, even if the control electronics (microprocessor) outputs firing commands. In this status, the drive is in a "safety off" condition, even if there is no electrical isolation between the motor and converter MASTERDRIVES and the line supply.
The safety relay has two contacts, an NO and an NC contact, which are mechanically connected so that the NC and NO contacts cannot be simultaneously closed, even when a faulty condition develops (e.g. when the contacts are welded together). The NO contact connects the coupling elements with the power supply and the NC contact is used to output a checkback signal. For example, this signal can be used to control a signal lamp which indicates the "safety off" status.
and none between SIMOVERT
Coupling element power supply
Checkback signalSafe ty re la y
Pow er se ction gating
Fig. 1-1 Integrating the safety relay into the SIMOVERT
MASTERDRIVES gating circuitry to implement the "safety off" function
NOTE
In the "safety off" status, the SSB board prevents the motor accidentally rotating.
However, even in the "safety off" status, the motor terminals are at a hazardous potential!
The SSB board is not suitable to decelerate a motor as quickly as possible down to standstill. When the gating signals are disabled, the motor is only braked by the connected load!
The motor should be decelerated down to standstill using SIMOVERT MASTERDRIVES and then be brought into the "safety off" status using the SSB board. Mechanical work can then be carried-out on the drive, when the line supply voltage is still connected and there is no electrical isolation between the motor and SIMOVERT MASTERDRIVES.
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NOTES
In the "safety off" status, the SSB board prevents the motor accidentally rotating. ♦ Please remember that the motor terminals might still be at hazardous potential in the "Safety Off"
state!
The motor can no longer produce a torque when the "Safety Off" function is active. Drives which cannot
self-lock (e.g. vertical axes) must be immobilized by means of a mechanical brake.
The "Safety Off" function is not a suitable means of decelerating a rotating motor down to standstill very
quickly since, when the gating pulses are disabled, the motor is braked solely by the connected load.
For the above reason, the motor must therefore be stopped by the SIMOVERT MASTERDRIVES and then
switched to the "Safety Off" status via the SSB board. Work can then be carried out on mechanical drive components with the line voltage connected and no electrical isolation between the motor and SIMOVERT MASTERDRIVES converter.
The "Safety Off" function complies with EN 60204-1 / DIN VDE 0113 Part 1, Section 5.4 "Devices for
Shutdown and Prevention of Accidental Starting", but not with Section 5.3 "Master Switch Function". The "Safety Off" function is also suitable for implementing the Stop function according to categories 0 and 1 in EN 60204-1 / VDE 0133, Part 1, Section 9.2.2.
The "Safety Off" function complies with the relevant product safety standards applicable for individual
machines or plants regarding protection categories for prevention of hazardous movements on the machine or plant.
The control must be designed and implemented such that the monitors and control functions for ensuring
compliance with safety standards are effective and reliable.
Residual risk:
If two IGBTs are destroyed simultaneously, the drive might be aligned slightly even if the "Safety Off" function is active.
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2 Connecting-up

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The safety relay on the SSB board is energized via connector X533. The position of connector X533 for the various SIMOVERT MASTERDRIVES types can be taken from the following diagrams.
X533
X533
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Fig. 2-1 Types E and F Fig. 2-2 Type G
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