2-7 - Moeller

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2-7 - Moeller

Moeller Schaltungsbuch 02/06
Elektronische Motorstarter und Drives
Seite
Allgemein
2-2
Grundlagen der Antriebstechnik
2-7
Softstarter DS
2-29
Softstarter DM
2-33
Anschlussbeispiele DS6
2-37
2-40
Anschlussbeispiele DM4
2-56
Frequenzumrichter DF, DV
2-70
Anschlussbeispiele DF51, DV51
2-74
Anschlussbeispiele DF6
2-80
Anschlussbeispiele DV6
2-82
System Rapid Link
2-88
2-1
2
Allgemein
Das Komplettprogramm für den Motorabgang
Verschiedenartige Anwendungen stellen auch
unterschiedliche Anforderungen an elektrische
Antriebe:
2
• Im einfachsten Fall wird der Motor geschaltet, mit einem elektromechanischen Schütz.
Die Kombination mit Motor- und Leitungsschutz wird als Motorstarter bezeichnet.
• Forderungen nach häufigem und/oder lautlosem Schalten erfüllen kontaktlose Halbleiterschütze. Neben dem klassischen Leitungs-, Kurzschluss- und Überlastschutz
kommen je nach Zuordnungsart „1“ oder
„2“ auch überflinke Halbleitersicherungen
zum Einsatz.
• Beim Direktstart (Stern-Dreieck, Wendestarter, Polumschaltung) entstehen störende
Stromspitzen und Momentschläge. Softstarter sorgen hier für einen netzschonenden
Sanftstart.
• Forderungen nach einer stufenlos einstellbaren Drehzahl oder einer applikationsbedingten Drehmomentanpassung erfüllt heute der
Frequenzumrichter (U/f-Umrichter, Vektor-Frequenzumrichter, Servo).
Generell gilt: „Die Anwendung definiert den
Antrieb“.
Schalten
Häufig und
lautlos
schalten
Schützen
Schalten
Sanft
starten
Drehzahl
regeln
Kurzschluss
Überlast
Kurzschluss
Überlast
Halbleiter
Kurzschluss
Überlast
Halbleiter
Kurzschluss
Halbleiter
elektromechanisch
elektronisch
elektromechanisch
elektromechanisch
elektronischer
Starter
Frequenzumrichter
Motorschutz
M
M
Energie verteilen
Steuern
Regeln
M
M
3~
3~
M
3~
3~
3~
Drehstrom-Asynchronmotor
Eine Antriebsaufgabe erfordert zunächst einen
Antriebsmotor, dessen Eigenschaften hinsichtlich Drehzahl, Drehmoment und Regelbarkeit
in Einklang mit der gestellten Aufgabe stehen.
2-2
Der weltweit am häufigsten eingesetzte Motor
ist der Drehstrom-Asynchronmotor. Der robuste und einfache Aufbau sowie hohe Schutzarten und standardisierte Bauformen sind
Allgemein
Merkmale des preiswertesten und gebräuchlichsten Elektromotors.
Charaktereristisch für den Drehstrommotor
sind die Anlaufkennlinien mit Anlaufmoment
MA, Sattelmoment MK, Kippmoment MK und
Nennmoment MN.
M, I I
A
MA
Mk
Ms
MB
ML
IN
0
n N nS n
Beim Drehstrommotor sind drei Wicklungsstränge, um je 120°/p (p = Polpaarzahl)
gegeneinander versetzt, angeordnet. Durch
Aufschalten einer dreiphasigen, um je 120°
zeitlich verschobenen, Wechselspannung wird
im Motor ein Drehfeld erzeugt.
L1
ns =
L2
0
180˚
p
ns = Umdrehung pro Minute
f = Frequenz der Spannung in Hz
p = Polpaarzahl
L3
Bedingt durch die Induktionswirkung kann der
Läufer des Asynchronmotors auch im Leerlauf
die synchrone Drehfelddrehzahl nicht erreichen.
Die Differenz zwischen Synchrondrehzahl und
Läuferdrehzahl wird als Schlupf bezeichnet.
Schlupfdrehzahl:
s =
270˚
ns x n
ns
Drehzahl einer Asynchronmaschine:
f x 60
n =
(1 – s)
p
Für Leistung gilt:
P2 =
90˚
f x 60
Beispiel: 4-poliger Motor (Polpaarzahl = 2),
Netzfrequenz = 50 Hz, n = 1500 min-1 (synchrone Drehzahl, Drehzahl des Drehfeldes)
MN
MM
Durch Induktionswirkung werden in der Läuferwicklung Drehfeld und Drehmoment
erzeugt. Die Drehzahl des Motors ist dabei
abhängig von der Polpaarzahl und der Frequenz der speisenden Spannung. Die Drehrichtung kann durch den Wechsel zweier
Anschlussphasen umgekehrt werden:
360˚
Mxn
9550
h =
P2
P1
P1 = U x I x W3 – cos v
120˚
120˚
120˚
P1 = elektrische Leistung in kW
P2 = mechanische Wellenleistung in kW
M = Drehmoment in Nm
n = Drehzahl in min-1
h = Wirkungsgrad
2-3
2
Allgemein
Die elektrischen und mechanischen Nenndaten des Motors sind im Leistungsschild,
auch Typenschild genannt, dokumentiert.
Motor & Co GmbH
Typ 160 l
Nr. 12345-88
3 ~ Mot.
2
Der elektrische Anschluss des Drehstrom-Asynchronmotors erfolgt in der Regel
über sechs Anschlussbolzen. Dabei unterscheidet man zwei Grundschaltungsarten, die
Stern- und die Dreieckschaltung.
400/690 V
29/17
A
15 kW y 0,85
1430 U/min
50 Hz
Iso.-Kl. F
IP 54
t
IEC34-1/VDE 0530
W2
U2
V2
U1
V1
W1
Dy
S1
Sternschaltung
Dreieckschaltung
W1
L3
L3
V2
L2
V1
W2
V2
ULN
L1
U1
U2
W2
L1
ILN
U1
ILN
ULN = W3 x UW
ILN = IW
ULN = UW
ILN = W3 x IW
U1
V1
W1
U1
V1
W1
W2
U2
V2
W2
U2
V2
Hinweis
In der Betriebsschaltung muss die
Bemessungsspannung des Motors mit der
Netzspannung übereinstimmen.
2-4
W1
L2
U2
ULN
V1
Allgemein
Start- und Betriebsverfahren
Zu den wichtigsten Start- und Betriebsverfahren für Drehstrom-Asynchronmotoren
gehören:
Direktstart
(elektromechanisch)
2
Stern-Dreieck-Schaltung
(elektromechanisch)
D
y
M
3h
M
3h
M ~ I, n = konstant
My ~ l Md, n = konstant
D
IN
IN
MN
MN
y
nN
nN
U
100 %
U
100 %
58 %
t
D
y
t
2-5
Allgemein
Softstarter und Halbleiterschütz
(elektronisch)
Frequenzumrichter
(elektronisch)
2
POWER
ALARM
Hz
A
RUN
I
O
PRG
PRG
ENTER
M
3h
M
3h
M ~ U2, n = konstant
M ~ U/f, n = variabel
IN
IN
MN
MN
n0 n1 n2 ...
nN
nN ...
nmax
U
U
100 %
100 %
U2
U Boost
U Boost
30 %
t Ramp
UBoost = Startspannung (einstellbar)
tRamp = Rampenzeit (einstellbar)
t
t Ramp
UBoost = Startspannung (einstellbar)
tRamp = Rampenzeit (einstellbar)
2-6
t
U2 = Ausgangsspannung (einstellbar)
Geräte der Leistungselektronik
Die Geräte der Leistungselektronik dienen der
stufenlosen Anpassung physikalischer Größen,
z. B. Drehzahl oder Drehmoment, an den Fertigungsprozess. Dem speisenden, elektrischen
Netz wird dazu Energie entnommen, im
Betriebsmittel der Leistungselektronik aufbereitet und dem Verbraucher (Motor) zugeführt.
Halbleiterschütze
Halbleiterschütze ermöglichen ein schnelles
und lautloses Schalten von Drehstrommotoren
und ohmschen Lasten. Das Einschalten erfolgt
dabei automatisch zum optimalen Zeitpunkt
und unterdrückt unerwünschte Strom- und
Spannungsspitzen.
Softstarter
Sie steuern die Versorgungsspannung des
Motors in einer einstellbaren Zeit auf 100 %
der Netzspannung. Der Motor startet dabei
nahezu ruckfrei. Die Spannungsreduzierung
führt zu einer quadratischen Drehmomentreduzierung in Bezug auf das normale Startmoment des Motors. Softstarter eignen sich daher
besonders für den Start von Lasten mit quadratischem Drehzahl- oder Drehmomentverlauf
(z. B. Pumpen oder Lüfter).
Frequenzumrichter
Frequenzumrichter wandeln das Wechseloder Drehstromnetz mit konstanter Spannung
und Frequenz in ein neues, dreiphasiges Netz
um, mit variabler Spannung und variabler Frequenz. Diese Spannungs-/Frequenzsteuerung
ermöglicht die stufenlose Drehzahlregelung
von Drehstrommotoren. Der Antrieb kann mit
Nennmoment auch bei kleinen Drehzahlen
betrieben werden.
Vektor-Frequenzumrichter
Während beim Frequenzumrichter der Drehstrommotor durch ein kennliniengeregeltes
U/f-Verhältnis (Spannung/Frequenz) gesteuert
wird, erfolgt dies beim Vektor-Frequenzumrichter durch eine sensorlose, flussorientierte
Regelung des Magnetfeldes im Motor. Regelgröße ist hierbei der Motorstrom. Dadurch
wird das Drehmoment optimal für anspruchsvolle Anwendungen (Misch- und Rührwerke,
Extruder, Transport- und Fördereinrichtungen)
geregelt.
2-7
2
Antriebstechnik bei Moeller
2
Bezeichnung
Typ
Bemessungsstrom
[A]
Netzanschlussspannung
[V]
zugeordnete
Motorleistung
[kW]
Halbleiterschütz
für ohmsche und
induktive Last
Softstarter
Softstarter mit
Drehrichtungsumkehr
Softstarter mit internem
Bypassrelais
DS4-140-H
DS4-340-M
10–50
11–41
1 AC 110–500
3AC 110–500
–
–
DS4-340-M
DS4-340-MR
6–23
6–23
3 AC 110–500
3 AC 110–500
2,2 –11 (400 V)
2,2 –11 (400 V)
DS4-340-MX
DS6-340-MX
DS4-340-MXR
16–23
41–200
16–31
3 AC 110–500
3 AC 230–460
3 AC 110–500
7,5–15 (400 V)
18,5–110 (400 V)
7,5–15 (400 V)
DM4-340...
16–900
3 AC 230–460
7,5–500 (400 V)
DM4-340...
16–900
3 AC 230–460
11–900 (400 V)
DF51-322...
DF51-320...
DF51-340...
DF6-340...
DV51-322...
DV51-320...
DV51-340...
DV6-340...
1,4–10
15,9–32
1,5–16
22–230
1,6–11
17,5–32
1,5–16
2,5–260
1/3 AC 230
3 AC 230
3 AC 400
3 AC 400
1/3 AC 230
3 AC 230
3 AC 400
3 AC 400
0,25–2,2 (230 V)
4–7,5 (230 V)
0,37–7,5 (400 V)
11–132 (400 V)
0,18–2,2 (230 V)
4–7,5 (230 V)
0,37–7,5 (400 V)
0,75–132 (400 V)
Softstarter mit internem
Bypassrelais und
Drehrichtungsumkehr
Softstarter (Anschlussart
„In-Linie“)
Softstarter (Anschlussart
„In-Delta“)
Frequenzumrichter
Vektor-Frequenzumrichter
2-8
POWER
ALARM
Hz
A
RUN
I
O
PRG
PRG
ENTER
2
Halbleiterschütz DS4
Frequenzumrichter DF51, DF6
Softstarter DM4, DS4, DS6
Vektor-Frequenzumrichter DV6, DV51
2-9
Direkter Start
2
Im einfachsten Fall und besonders bei kleinen
Leistungen (bis etwa 2,2 kW), wird der Drehstrommotor direkt an Netzspannung geschaltet. Dies erfolgt in den meisten Anwendungen
mit einem elektromechanischen Schütz.
In dieser Betriebsart – am Netz mit fester
Spannung und Frequenz – liegt die Drehzahl
des Asynchronmotors nur wenig unter der
I
Ie
synchronen Drehzahl ns ~ f.
Die Betriebsdrehzahl [n] weicht davon ab, weil
der Läufer gegenüber dem Drehfeld schlüpft:
n = ns x (1 – s),
mit dem Schlupf s = (ns – n)/ns.
Beim Anlauf (s = 1) tritt dabei ein hoher
Anlaufstrom auf – bis zum zehnfachen des
Bemessungsstromes Ie.
M2
MN
7
6
5
4
ML
1
3
2
1
0.25
0.5
0.75
1
0.25
0.5
0.75
1
n/nN
n/nN
I/Ie: 6...10
M/MN: 0.25...2.5
Merkmale des Direktstartes
• für Drehstrommotoren kleiner und mittlerer
Leistung
• drei Anschlussleitungen (Schaltungsart:
Stern oder Dreieck)
• hohes Anlaufmoment
• sehr hohe mechanische Belastung
• hohe Stromspitzen
• Spannungseinbrüche
• einfache Schaltgeräte
Bestehen seitens des Kunden die Forderungen
des häufigen und/oder lautlosen Schaltens
oder führen aggressive Umgebungsbedingungen zu einem begrenzten Einsatz der elektromechanischen Schaltelemente, dann sind hier
elektronische Halbleiterschütze erforderlich.
Beim Halbleiterschütz muss neben Kurzschluss
und Überlastschutz auch der Halbleiterschutz
durch eine überflinke Sicherung betrachtet
werden. Gemäß IEC/EN 60947 ist bei Zuordnungsart 2 eine überflinke Halbleitersicherung
erforderlich. Bei Zuordnungsart 1 – den meisten Anwendungsfällen – kann auf die überflinke Halbleitersicherung verzichtet werden.
2-10
Hier einige Beispiele:
• Gebäudetechnik:
– Wendeantrieb bei Aufzugstüren
– Start von Kühlaggregaten
– Start von Transportbändern
• Bereich kritischer Atmosphären:
– Steuerung von Pumpenmotoren in Zapfsäulen von Tankanlagen
– Steuerung von Pumpen bei der Lack- und
Farbverarbeitung.
• Weitere Anwendungen: Nichtmotorische
Lasten wie
– Heizelemente in Extrudern
– Heizelemente in Backöfen
– Steuerung von Leuchtmitteln.
Motorstart im Stern-Dreieck
Das Starten von Drehstrommotoren in der
Stern-Dreieck-Schaltung ist die wohl bekannteste und eine weit verbreitete Variante.
Mit der komplett ab Werk verdrahteten
Stern-Dreieck-Kombination SDAINL bietet
Moeller hier eine komfortable Motorsteuerung
an. Der Kunde spart damit teure Verdrahtungs- und Montagezeit ein und eliminiert
mögliche Fehlerquellen.
.
I
Ie
M2
MN
7
6
5
4
ML
1
3
2
1
0.25
0.5
0.75
1
0.25
0.5
I/Ie: 1.5...2.5
Merkmale Stern-Dreieck-Starter
• für Drehstrommotoren kleiner bis hoher
Leistung
• reduzierter Anlaufstrom
• sechs Anschlussleitungen
0.75
1
n/nN
n/nN
M/MN: 0.5
• reduziertes Anlaufmoment
• Stromspitze beim Umschalten von Stern auf
Dreieck
• mechanische Belastung beim Umschalten
von Stern auf Dreieck
2-11
2
Softstarter (Elektronischer Motorstart)
2
Wie die Kennlinien bei Direkt- und
Stern-Dreieck-Start zeigen, treten Strom- bzw.
Momentensprünge auf, die besonders bei
mittleren und hohen Motorleistungen
negative Einflüsse bedeuten:
•
•
•
•
hohe mechanische Belastung der Maschine
schnellerer Verschleiß
höhere Servicekosten
hohe Bereitstellungskosten durch die EVUs
(Spitzenstromberechnung)
• hohe Netz- bzw. Generatorlast
• Spannungseinbrüche, die sich negativ auf
andere Verbraucher auswirken.
I
Ie
Gewünscht wird ein stoßfreier Drehmomentenanstieg und eine gezielte Stromreduzierung
in der Startphase. Dies ermöglicht der elektronische Softstarter. Er steuert stufenlos die Versorgungsspannung des Drehstrommotors in
der Startphase. Dadurch wird der Drehstrommotor an das Lastverhalten der Arbeitsmaschine angepasst und schonend beschleunigt. Mechanische Schläge werden vermieden
und Stromspitzen unterdrückt. Softstarter sind
eine elektronische Alternative zum klassischen
Stern-Dreieck-Starter.
M2
MN
7
6
5
4
ML
1
3
2
1
0.25
0.5
0.75
1
0.25
0.5
0.75
I/Ie: 1...5
Merkmale Softstarter
• für Drehstrommotoren kleiner bis hoher
Leistung
• keine Stromspitzen
• wartungsfrei
• reduziertes einstellbares Anlaufmoment
2-12
1
n/nN
n/nN
M/MN: 0.15...1
Parallelschalten von Motoren an einem
Softstarter
Es können auch mehrere Motoren parallel an
einem Softstarter gestartet werden. Das
Verhalten der einzelnen Motoren kann dabei
nicht beeinflusst werden. Die Motoren müssen
einzeln mit einem entsprechenden Überlastschutz ausgerüstet werden.
L1
L2
L3
2
F1
Q1
Hinweis
Die Stromaufnahme aller angeschlossenen
Motoren darf den Bemessungsbetriebsstrom Ie
des Softstarters nicht überschreiten.
Q11
Hinweis
Sie müssen jeden Motor einzeln mit Thermistoren und/oder Bimetallrelais schützen.
Q21
L1 L2 L3
T1 T2 T3
Achtung!
Im Ausgang des Softstarters darf nicht
geschaltet werden. Die entstehenden
Spannungsspitzen können die Thyristoren im
Leistungsteil zerstören.
Sind Motoren mit großen Leistungsunterschieden (z. B. 1,5 kW und 11 kW) am Ausgang
eines Softstarters parallelgeschaltet, können
während des Starts Probleme auftreten. Unter
Umständen kann der Motor mit der geringeren
Motorleistung das geforderte Drehmoment
nicht aufbringen. Ursache sind die relativ
großen ohmschen Widerstandswerte im Stator
dieser Motoren. Sie benötigen während des
Starts eine höhere Spannung.
F11
M1
F12
M
3
M2
M
3
Es empfiehlt sich, die Schaltungsvariante nur
mit Motoren gleicher Größe auszuführen.
2-13
Polumschaltbare Motoren/Dahlandermotoren an einem Softstarter
2
Softstarter können in die Zuleitung vor die Polumschaltung eingesetzt werden,
a Abschnitt „Polumschaltbare Motoren”,
Seite 8-53.
Hinweis
Alle Umschaltungen (hohe/niedrige Drehzahl)
müssen im Stillstand erfolgen:
Der Startbefehl darf erst gegeben werden,
wenn eine Schaltung gewählt wurde und ein
Startbefehl für die Polumschaltung gesetzt
wird.
Die Ansteuerung ist vergleichbar zur Kaskadensteuerung, wobei jedoch nicht der nächste
Motor, sondern nur auf die andere Wicklung
umgeschaltet wird (TOR = Top Of Ramp-Meldung).
Drehstrom-Schleifringläufermotor an
einem Softstarter
Bei der Umrüstung bzw. Modernisierung älterer Anlagen können Softstarter die Schütze
und Läuferwiderstände bei mehrstufigem
Drehstrom-Läufer-Selbstanlasser ersetzen.
Dazu werden die Läuferwiderstände und zugeordnete Schütze entfernt und die Schleifringe
des Läufers am Motor kurzgeschlossen. Der
Softstarter wird anschließend in die Zuleitung
eingeschaltet. Der Motorstart erfolgt dann stufenlos.
a Abbildung, Seite 2-15
2-14
Motoren mit Blindstromkompensation
am Softstarter
Achtung!
Im Ausgang von Softstartern dürfen keine
kapazitiven Lasten angeschlosssen werden.
Blindstromkompensierte Motoren oder Motorengruppen dürfen nicht durch Softstarter
gestartet werden. Die netzseitige Kompensation ist zulässig, wenn die Rampenzeit (Hochlaufphase) abgelaufen ist (Meldung TOR = Top
Of Ramp) und die Kondensatoren eine Vorschaltinduktivität aufweisen.
Hinweis
Betreiben Sie Kondensatoren und Kompensationsschaltungen nur mit vorgeschalteten
Induktivitäten, wenn an den Netzen auch elektronische Geräte wie z. B. Softstarter,
Frequenzumrichter oder USV angeschlossen
sind.
Q11
Q1
3 5
4 6
2
M1
M
3
L
M
K
U V W PE
3 5
1
I> I> I>
2 4 6
1
L1 L2 L3
13
14
U3
Q43
W3
4 6
2
V3
3 5
1
F1
R3
U2
Q42
V2
W2
6
3 5
2 4
1
R2
U1
Q41
W2
6
4
2
V1
5
3
1
R1
Q21
Q11
Q1
3
5
4
L3
6
3 5
M1
M
3
U V W
T1 T2 T3
L1 L2
2
1
I> I> I>
2 4 6
1
L1 L2 L3
K
L
M
13
14
F1
2
2-15
2-16
Q11
M
3
Q11
M1
Q21
Q1
L1
L2
L3
M
3
T1 T2 T3
L1 L2 L3
Nicht zulässig
Achtung!
Q11
M1
Q21
Q1
L1
L2
L3
M
3
T1 T2 T3
L1 L2 L3
TOR
2
M1
Q1
L1
L2
L3
Q12
Zuordnungsart 2
Bei Zuordnungsart 2 darf das Schütz oder der
Softstarter im Kurzschlussfall Personen und
Anlage nicht gefährden und muss für den weiteren Betrieb geeignet sein. Für Hybrid-Steuergeräte und -Schütze besteht die Gefahr der
Kontaktverschweißung. In diesem Fall muss
der Hersteller Wartungsanweisungen geben.
Softstarter und Zuordnungsarten nach
IEC/EN 60947-4-3
Nach IEC/EN 60947-4-3, 8.2.5.1 sind folgende
Zuordnungsarten definiert:
Zuordnungsart 1
Bei Zuordnungsart 1 darf das Schütz oder der
Softstarter im Kurzschlussfall Personen und
Anlage nicht gefährden und braucht für den
weiteren Betrieb ohne Reparatur und Teileerneuerung nicht geeignet zu sein.
L1
L2
L3
PE
Das zugeordnete Sicherungsorgan (SCPD =
Short-Circuit Protection Device) muss im Kurzschlussfall auslösen: im Fall einer Schmelzsicherung muss diese ausgetauscht werden.
Dies zählt zum normalen Betrieb (für die Sicherung), auch für Zuordnungsart 2.
L1
L2
L3
PE
Q1
I> I> I>
F3
Q1
I> I> I>
F3
L1 L2 L3
Q21
L1 L2 L3
Q21
T1 T2 T3
M1
M
3
T1 T2 T3
M1
M
3
F3: überflinke Halbleitersicherung
2-17
2
Aufbau und Wirkungsweise von Frequenzumrichtern
Frequenzumrichter ermöglichen die variable,
stufenlose Drehzahlregelung von Drehstrommotoren.
2
treiben
bremsen
Energiefluss
variabel
konstant
Netz
F
U, f, I
U, f, (I)
M, n
m
I ~ M
f ~ n
Pel = U x I x √3 x y
Der Frequenzumrichter wandelt die konstante
Spannung und Frequenz des speisenden Netzes in eine Gleichspannung um. Aus dieser
Gleichspannung erzeugt er für den Drehstrommotor ein neues, dreiphasiges Netz mit variabler Spannung und variabler Frequenz. Dabei
entnimmt der Frequenzumrichter dem speisen-
b
v
J
Motor
Frequenzumrichter
a
M
3~
Last
PL =
Mxn
9550
den Netz fast nur Wirkleistung (cos v ~ 1). Die
für den Motorbetrieb erforderliche Blindleistung liefert der Gleichspannungszwischenkreis. Somit kann auf netzseitige
cos v-Kompensationseinrichtungen verzichtet
werden.
c
IGBT
L1, L1
M
3~
L2, N
L3
d
a Gleichrichter
b Gleichspannungszwischenkreis
2-18
c Wechselrichter mit IGBT
d Steuerung/Regelung
Heute ist der frequenzgeregelte Drehstrommotor ein Standardbaustein zur stufenlosen
Drehzahl- und Drehmomentregelung, energiesparend und wirtschaftlich, als Einzelantrieb
oder als Teil einer automatisierten Anlage.
Die Möglichkeiten einer individuellen bzw.
anlagenspezifischen Zuordnung werden dabei
durch die Ausprägung der Wechselrichter und
die Modulationsverfahren bestimmt.
2
I
Ie
7
M
MN
6
2
5
M
MN
4
ML
1
3
2
I
IN
1
0.25
0.5
0.75
1
0.25
0.5
0.75
I/Ie: 0...1.8
1
n/nN
n/nN
M/MN: 0.1...1.5
Modulationsverfahren der Wechselrichter
Der Wechselrichter besteht vereinfacht dargestellt aus sechs elektronischen Schaltern und
ist heute mit IGBTs (Insulated Gate Bipolar
Transistor) aufgebaut. Der Steuerkreis schaltet
diese IGBTs nach verschiedenen Prinzipien
(Modulationsverfahren) ein und aus und
ändert damit die Ausgangsfrequenz des
Frequenzumrichters.
Sensorlose Vektorregelung
Über den Steueralgorithmus werden die
PWM-Schaltmuster (Puls-Weiten-Modulation)
für den Wechselrichter berechnet. Bei der
Spannungsvektorsteuerung werden die Amplitude und die Frequenz des Spannungsvektors
in Abhängigkeit von Schlupf und Laststrom
gesteuert. Dies ermöglicht weite Drehzahlstellbereiche und hohe Drehzahlgenauigkeiten
ohne Drehzahlrückführung. Dieses Steuerverfahren (U/f-Steuerung) wird beim Parallelbetrieb mehrerer Motoren an einem Frequenzumrichter bevorzugt.
Bei der flussgeregelten Vektorsteuerung wird
aus den gemessenen Motorströmen die Wirkund Blindstromkomponente berechnet, mit
den Werten des Motormodells verglichen und
2-19
2
gegebenenfalls korrigiert. Die Amplitude, die
Frequenz und der Winkel des Spannungsvektors werden direkt gesteuert. Dies ermöglicht
den Betrieb an der Stromgrenze, weite Drehzahlstellbereiche und hohe Drehzahlgenauigkeiten. Die dynamische Leistung des Antriebes
überzeugt besonders bei niedrigen Drehzahlen, z. B. Hubwerke, Wickler.
auf einen Wert, der dem Nennfluss des Motors
entspricht. Dadurch wird auch bei Drehstromasynchronmotoren eine dynamische Drehmomentregelung wie bei Gleichstrommotoren
möglich.
Die folgende Abbildung zeigt ein vereinfachtes
Ersatzschaltbild des Asynchronmotors und
zugehörige Stromvektoren:
Der große Vorteil der sensorlosen Vektortechnologie liegt in der Regelung des Motorflusses
X1
R1
R'2
s
X'2
b
i1
iw
im
u1
Xh
o
i1
im~ V
iw
d
ib
im
a
a
b
c
d
e
b
c
Stator
Luftspalt
Rotor
Läuferflussorientiert
Ständerorientiert
Bei der sensorlosen Vektorregelung wird aus
den gemessenen Größen von Ständerspannung u1 und Ständerstrom i1 die flussbildende
Größe iμ und die drehmomentbildende Größe
iw berechnet. Die Berechnung erfolgt in einem
dynamischen Motormodell (elektrisches
Ersatzschaltbild des Drehstrommotors) mit
adaptiven Stromreglern, unter Berücksichtigung der Sättigung des Hauptfeldes und der
Eisenverluste. Die beiden Stromkomponenten
werden dabei nach Betrag und Phase in einem
umlaufenden Koordinatensystem (o) zum
ständerfesten Bezugssystem (a, b) gesetzt.
2-20
e
ia
i1 = Ständerstrom (Strangstrom)
iμ = flussbildende Stromkomponente
iw = drehmomentbildende Stromkomponente
R’2 /s = schlupfabhängiger Läuferwiderstand
Die für das Modell erforderlichen physikalischen Motordaten werden aus den eingegebenen und den gemessenen (Selftuning) Parametern gebildet.
EMV-gerechter Anschluss von Frequenzumrichtern
Netz
Leitungsschutz
F
Schalten
Q
Netzdrossel
R
Entstörfilter
K
Frequenzumrichter
T
2
3~
O
ENTER
3
Motorleitung
Motor
I
PRG
M
M
3~
Der EMV-gerechte Aufbau und Anschluss wird in den jeweiligen Handbüchern (AWB) der Geräte
ausführlich beschrieben.
2-21
Hinweise zur fachgerechten Installation von Frequenzumrichtern
2
Maßnahmen zur EMV-gerechten Installation
sind:
Unter Berücksichtigung der folgenden Hinweise wird ein EMV-gerechter Aufbau erreicht.
Elektrische und magnetische Störfelder können auf die geforderten Pegel begrenzt werden. Die erforderlichen Maßnahmen sind nur
in der Kombination wirksam und sollten schon
bei der Projektierung berücksichtigt werden.
Die nachträgliche Erfüllung der erforderlichen
EMV-Maßnahmen ist nur mit erhöhtem Aufwand und Kosten möglich.
• Erdungsmaßnahmen
• Schirmungsmaßnahmen
• Filtermaßnahmen
• Drosseln.
Sie werden im Anschluss näher beschrieben.
EMV-Maßnahmen
Die EMV (Elektro-Magnetische-Verträglichkeit) bezeichnet die Fähigkeit eines Gerätes
elektrischen Störungen zu widerstehen (Immunität) und gleichzeitig nicht selbst das Umfeld
durch die Ausstrahlung (Emission) von Störungen zu belasten.
Die EMV-Produktnorm IEC/EN 61800-3
beschreibt die Grenzwerte und Prüfverfahren
zur Störaussendung und Störfestigkeit für
drehzahlveränderbare elektrische Antriebe
(PDS = Power Drives System).
Dabei werden nicht einzelne Komponenten,
sondern ein typisches Antriebssystem in seiner
funktionellen Gesamtheit betrachtet.
T1
Erdungsmaßnahmen
Sie sind zwingend notwendig, um die gesetzlichen Vorschriften zu erfüllen und Voraussetzung für den wirkungsvollen Einsatz weiterer
Maßnahmen wie Filter und Schirmung. Alle
leitfähigen, metallischen Gehäuseteile müssen
elektrisch leitend mit dem Erdpotential verbunden werden. Dabei ist für die EMV-Maßnahme nicht der Querschnitt der Leitung maßgebend, sondern die Oberfläche, auf der
hochfrequente Ströme abfließen können. Alle
Erdungspunkte müssen, möglichst niederohmig und gut leitend, auf direktem Weg an
den zentralen Erdungspunkt (Potentialausgleichschiene, sternförmiges Erdungssystem)
geführt werden. Die Kontaktstellen müssen
farb- und korrosionsfrei sein (verzinkte Montageplatten und Materialien verwenden).
K1
Tn
Kn
M1
Mn
M
3h
M
3h
PE
K1 = Funkentstörfilter
T1 = Frequenzumrichter
PE
PE
PE
e
2-22
PE
Schirmungsmaßnahmen
L1
L2
L3
PE
M
3
2
F 300 mm
a
b
Vieradrige abgeschirmte Motorleitung:
a Cu-Abschirmgeflecht, beidseitig und großflächig erden
b PVC-Außenmantel
c Litze (Cu-Drähte, U, V, W, PE)
d PVC-Aderisolierung 3 x schwarz,
1 x grüngelb
e Textilband und PVC-Innenmaterial
e
d
c
2-23
2
Schirmungsmaßnahmen dienen zur Reduzierung der gestrahlten Störenergie (Störfestigkeit benachbarter Anlagen und Geräte gegen
die Beeinflussung von außen). Leitungen zwischen Frequenzumrichter und Motor müssen
geschirmt verlegt werden. Der Schirm darf
dabei nicht die PE-Leitung ersetzen. Empfohlen werden vieradrige Motorleitungen (drei
Phasen + PE), deren Schirm beidseitig und
großflächig auf Erdpotential gelegt wird (PES).
Der Schirm darf nicht über Anschlussdrähte
(Pig-Tails) aufgelegt werden. Schirmunterbrechungen z. B. bei Klemmen, Schützen, Drosseln usw. müssen niederohmig und großflächig überbrückt werden.
Unterbrechen Sie dazu den Schirm in der Nähe
der Baugruppe und kontaktieren Sie ihn großflächig mit dem Erdpotential (PES, Schirmklemme). Die freien, nicht abgeschirmten Leitungen sollten nicht länger als etwa 100 mm
sein.
Hinweis
Wartungsschalter im Ausgang von Frequenzumrichtern dürfen nur im stromlosen Zustand
betätigt werden.
Steuer- und Signalleitungen sollten verdrillt
sein und können mit Doppelschirm eingesetzt
werden. Dabei wird der innere Schirm einseitig
an der Spannungsquelle aufgelegt, der äußere
Schirm beidseitig. Die Motorleitung muss
räumlich getrennt von Steuer- und Signalleitungen (>10 cm) und darf nicht parallel zu
Netzleitungen verlegt werden.
b
a
Beispiel: Schirmauflage für Wartungsschalter
MBS-I2
f 100
a Leistungsleitungen: Netz, Motor,
DC-Zwischenkreis, Bremswiderstand
b Signalleitungen: Analoge und digitale
Steuersignale
4.2 x 8.2
e
o 4.1
2-24
o 3.5
Auch innerhalb von Schaltschränken sollten
Leitungen bei einer Länge größer 30 cm abgeschirmt werden.
Beispiel zur Schirmung von Steuer- und Signalleitungen:
1
O
L
2
1
2
P24
15
H
PES
F 20 m
2
3
2
Cu 2.5 mm
M4
PE
ZB4-102-KS1
PES
4K7
R1
M
M
REV
FWD
Beispiel für einen Standardanschluss des Frequenzumrichters DF5, mit Sollwertpotentiometer R1
(M22-4K7) und Montagezubehör ZB4-102-KS1
Filtermaßnahmen
Funkentstörfilter und Netzfilter (Kombination
von Funkentstörfilter + Netzdrossel) dienen
zum Schutz vor hochfrequenten leitungsgebundenen Störgrößen (Störfestigkeit) und
reduzieren die hochfrequenten Störgrößen des
Frequenzumrichters, die über das Netzkabel
oder die Abstrahlung des Netzkabels ausgesendet werden und auf ein vorgeschriebenes
bzw. gesetzliches Maß begrenzt werden sollen
(Störaussendung).
Filter sollten möglichst in unmittelbare Nähe
des Frequenzumrichters montiert und die Verbindungsleitung – zwischen Frequenzumrichter und Filter – kurz gehalten werden.
Hinweis
Die Montageflächen von Frequenzumrichter
und Funkentstörfilter müssen farbfrei und
HF-mäßig gut leitend sein.
I
O
2-25
2
Filter haben Ableitströme, die im Fehlerfall
(Phasenausfall, Schieflast) erheblich größer als
die Nennwerte werden können. Zur Vermeidung gefährlicher Spannungen müssen die Filter geerdet sein. Da es sich bei den Ableitströmen um hochfrequente Störgrößen handelt,
müssen diese Erdungsmaßnahmen niederohmig und großflächig sein.
Z1
L1
L2
L3
G1
L1
L2
L3
R2
S2
T2
L/L1
L2
N/L3
U
V
W
e
e
E
E
M
3h
E
PE
E
Bei Ableitströmen f 3,5 mA muss nach
VDE 0160 bzw. EN 60335 entweder:
• der Schutzleiter-Querschnitt f 10 mm2
sein,
• der Schutzleiter auf Unterbrechung überwacht werden oder
• ein zweiter Schutzleiter zusätzlich verlegt
werden.
2-26
Drosseln
Auf der Eingangsseite des Frequenzumrichters
reduzieren Drosseln die stromabhängigen
Netzrückwirkungen und bewirken eine Verbesserung des Leistungsfaktors. Der Stromoberwellengehalt wird reduziert und die Netzqualität verbessert. Der Einsatz von
Netzdrosseln empfiehlt sich besonders beim
Anschluss mehrerer Frequenzumrichter an
einen Netzeinspeisepunkt und wenn an diesem Netz andere elektronische Geräte angeschlossen sind.
Eine Reduzierung der Netzstromwirkung wird
auch durch Gleichstromdrosseln im Zwischenkreis des Frequenzumrichters erreicht.
Im Ausgang des Frequenzumrichters werden
Drosseln eingesetzt bei langen Motorleitungen
und wenn im Ausgang mehrere Motoren parallel angeschlossen sind. Sie erhöhen zudem
den Schutz der Leistungshalbleiter bei Erdund Kurzschluss und sie schützen die Motoren
vor zu hohen Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten (> 500 V/μs), die durch die hohen Taktfrequenzen hervorgerufen werden.
Beispiel: EMV-gerechter Aufbau und Anschluss
15
2
PES
PE
PES
a
PES
b
PES
c
PES
W2 U2 V2
U1 V1 W1
PE
a Metallplatte, z. B. MSB-I2
b Erdungsklemme
c Wartungsschalter
2-27
Montagehinweise
Auswahlhilfen
Elektronische Geräte wie Softstarter und Frequenzumrichter müssen in der Regel senkrecht
eingebaut werden.
0°
30
°
F3
F 30°
F
30°
F
f 100
Zur thermischen Zirkulation sollte oberhalb
und unterhalb der Geräte ein unbebauter Freiraum von mindestens 100 mm eingehalten
werden.
a
a
f 100
2
a Seitlicher Freiraum, ist von der Gerätereihe
abhängig.
Detaillierte Angaben zu den einzelnen Gerätereihen sind in den Montageanweisungen
(AWA) und Handbüchern (AWB) dokumentiert.
2-28
Der Auswahlschieber ermöglicht eine schnelle
und übersichtliche Zusammenstellung der einzelnen Komponenten zur Antriebslösung –
ohne PC oder sonstige Hilfmittel. Der Schieber
liefert direkt die Komponenten eines kompletten Antriebsstranges, von der Netzeinspeisung
bis hin zum Motorabgang. Netz-Sicherung und
Netz-Schütz sind ebenso berücksichtigt wie
Netzdrossel, Funkentstörfilter, Frequenzumrichter, Motordrossel und Sinusfilter. Hat man
einmal die gewünschte Motorleistung eingestellt, so erscheinen sofort die zugeordneten
Produkte. Unterschieden wird auch zwischen
mehreren Netzspannungen sowie zwischen
dem Steuer- und Regelverfahren der Frequenzumrichter. Alle Angaben sind in Deutsch und
Englisch vorhanden, sodass der Schieber international einsetzbar ist. Der Auswahlschieber
kann kostenlos angefordert werden. Wer die
Auswahlhilfe lieber online nutzen möchte, findet sie im Internet unter:
www.moeller.net/select
Softstarter DS
Produktmerkmale DS6
Produktmerkmale DS4
• Aufbau, Montage und Anschlüsse wie beim
Schütz
• automatische Steuerspannungserkennung
– 24 V DC g 15 %
– 110 bis 240 V AC g 15 %
– sicheres Einschalten bei 85 % von Umin
• Betriebsanzeige über LED
• getrennt einstellbare Start- und
Stopp-Rampe (0,5 bis 10 s)
• einstellbare Startspannung (30 bis 100 %)
• Relaiskontakt (Schließer): Betriebsmeldung,
TOR (Top Of Ramp)
• Aufbau und Anschlüsse im Leistungsteil wie
beim Leistungsschalter (NZM)
• externe Steuerspannung
– 24 V DC g 15 %; 0,5 A
– sicheres Einschalten bei 85 % von Umin
• Betriebsanzeige über LED
• getrennt einstellbare Start- und
Stopp-Rampe (1 bis 30 s)
• einstellbare Startspannung (30 bis 100 %)
• zwei Relais (Schließer): ready (betriebsbereit) und TOR (Top Of Ramp)
2
1
U
5
t-Start (s)
0,5
0
60
10
50
U-Start
80
U-Start (%)
40
30
2
100
1
t
5
0,5
t-Stop (s)
0
10
t-Start
t-Stop
2-29
2
Softstarter DS
Beispiel: Einstellwerte und Applikationen
t-Start, t-Stop l 10 s
2
l1s
U-Start
l 30 %
l 60 – 90 %
Jl0
JlL
Leistungsteilvarianten
Direktstarter Direktstarter
mit internem
Bypass
L1 L2 L3
L1 L2 L3
DS
T1 T2 T3
M
3
2-30
Wendestarter
DS4-340-...-M DS4-340-...-MX DS4-340-...-MR
DS6-340-...-MX
Wendestarter mit
internem Bypass
DS4-340-...-MXR
Softstarter DS
Anbindung von Sternpunkten beim Betrieb mit Softstarter/Halbleiterschützen
Hinweis
Die Anbindung einer dreiphasigen Last im
Sternpunkt an PE- oder die N-Leitung ist nicht
zulässig.
Die Softstarter der Reihen DS4 und DS6 sind
zweiphasig gesteuert.
Beispiel DS4:
2
L1 L2 L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
L1 L2 L3
L1
L2
L3
L1
L2
L3
T1 T2 T3
T1
T2
T3
T1
T2
T3
Q21
M1
M
3
R1
Achtung!
Nicht zulässig:
Gefahr!
1L1
2T1
3L2
4T2
5L3 PE
6T3
PE
Gefährliche Spannung.
Lebensgefahr oder schwere
Verletzungsgefahr.
Bei eingeschalteter Versorgungsspannung (ULN) steht auch im
AUS-/STOPP-Zustand gefährliche Spannung an.
M
3~
2-31
Softstarter DS
LED-Anzeigen
Beispiel DS4:
2
Rote LED
Grüne LED
Funktion
Leuchtet
Leuchtet
Init, LED leuchten nur kurz auf, Init selbst dauert ca. 2 Sekunden
Geräteabhängig:
– alle Geräte: LED leuchten einmal kurz auf
– DC Geräte: nach kurzer Pause leuchten die LED zusätzlich
noch einmal kurz auf
Aus
Aus
Gerät ist aus
Aus
Flash im 2 s Takt
Betriebsbereit, Versorgung ok, aber kein Startsignal
Aus
Blinken
im 0,5 s Takt
Gerät in Betrieb, Rampe ist aktiv (Soft-Start oder Soft-Stopp), bei
M(X)R wird zusätzlich die aktive Drehfeld-Drehrichtung angezeigt
Aus
Leuchtet
Gerät in Betrieb, Top Of Ramp erreicht, bei M(X)R wird zusätzlich
die aktive Drehfeld-Drehrichtung angezeigt
Blinken
im 0,5 s Takt
Aus
Fehler
U
Ue
A1, A2
FWD, REV, 0
Uout = 100 %
Run(FWD/REV-) LED
Error-LED
Init
2-32
Fehler
Betriebsbereit
in Rampe
Top-of-Ramp
Softstarter DM
Produktmerkmale
• DM4 ist ein dreiphasig gesteuerter Softstarter
• Parametrierbarer und kommunikationsfähiger Softstarter mit steckbaren Steuerklemmen und Schnittstelle für Optionen:
– Bedien- und Parametriereinheit
– Serielle Schnittstelle
– Feldbusanschaltung
• Applikationswahlschalter mit vorprogrammierten Parametersätzen für 10 Standardapplikationen
• I2t-Regler
– Strombegrenzung
– Überlastschutz
– Leerlauf-/Unterstromerkennung (z. B.
Keilriemenabriss)
• Kick- und Schweranlaufstart
• Automatische Steuerspannungserkennung
• 3 Relais, z. B. Störmeldung, TOR (Top of
Ramp)
Für zehn typische Anwendungen sind bereits
entsprechend eingestellte Parametersätze einfach über einen Wahlschalter abrufbar.
Weitere anlagenspezifische Parametereinstellungen können über eine optional erhältliche
Bedieneinheit individuell angepasst werden.
Zum Beispiel die Betriebsart Drehstromsteller:
In dieser Betriebsart können mit DM4 dreiphasige ohmsche und induktive Lasten – Heizungen, Beleuchtungen, Transformatoren –
gesteuert und mit Istwertrückführung
(geschlossener Regelkreis) auch geregelt werden.
An Stelle der Bedieneinheit können auch intelligente Schnittstellen aufgesteckt werden:
• serielle Schnittstelle RS 232/RS 485 (Parametrierung über PC-Software)
• Feldbusanschaltung Suconet K (Schnittstelle
auf jeder Moeller SPS)
• Feldbusanschaltung PROFIBUS-DP
Softstarter DM4 ermöglicht den Sanftanlauf in
seiner komfortabelsten Form. So kann auf
zusätzliche, externe Komponenten wie Motorschutzrelais verzichtet werden, da neben der
Phasenausfallüberwachung und der internen
Motorstrommessung, auch die Temperaturmessung in der Motorwicklung über den integrierten Thermistoreingang ausgewertet wird.
DM4 erfüllt die Produktnorm
IEC/EN 60 947-4-2.
Beim Softstarter führt das Absenken der Spannung zur Reduzierung der hohen Anlaufströme
beim Drehstrommotor; allerdings sinkt damit
auch das Drehmoment: [IAnlauf ~ U] und [M ~
U2]. Zudem erreicht der Motor bei allen bisher
vorgestellten Lösungen nach erfolgtem Start
die auf dem Leistungsschild gestempelte Drehzahl. Für den Motorstart mit Nennmoment
und/oder den Betrieb mit, von der Netzfrequenz unabhängigen Drehzahlen, ist ein
Frequenzumrichter erforderlich.
2-33
2
Softstarter DM
Der Applikationswahlschalter ermöglicht eine
direkte Zuordnung ohne Parametrierung.
2
0 - standart
1 - high torque
2 - pump
2-34
flash
a
ru
n
on
c/l
0 - standart
1 - high torque
2 - pump
3 - pump kickstart
4 - light conveyor
5 - heavy conveyor
6 - low inertia fan
7 - high inertia fan
8 - recip compressor
9 - screw compressor
fa
ult
su
pp
ly
3 - pump kickstart
4 - light conveyor
5 - heavy conveyor
6 - low inertia
fan
7 - high inertia
fan
8 - recip compressor
9 - screw compressor
b
Softstarter DM
Standard-Applikationen (Wahlschalter)
Bedruckung
auf Gerät
Anzeige in der
Bedieneinheit
Bedeutung
Besonderheiten
Standard
Standard
Standard
Werkseinstellung, für die meisten Anwendungen ohne Anpassung geeignet
High torque1)
LosbrechM.
Hohes Losbrechmoment
Antriebe mit erhöhtem Losbrechmoment
Pump
Kleine Pumpe
Kleine Pumpe
Pumpenantriebe bis 15 kW
Pump
Kickstart
Große Pumpe
Große Pumpe
Pumpenantriebe über 15 kW
Größere Auslaufzeiten
Light conveyor
Kleines Band
Kleines
Transportband
Heavy conveyor
Großes Band
Großes
Transportband
Low inertia
fan
Lüfter klein
Leichter Lüfter
Lüfterantrieb mit relativ geringem Massenträgheitsmoment, max. das 15-fache Motorträgheitsmoment
High inertia
fan
Lüfter groß
Schwerer Lüfter
Lüfterantrieb mit relativ großem Massenträgheitsmoment, mehr als das 15-fache Motorträgheitsmoment. Längere Anlaufzeiten.
Recip compressor
Kolbenpumpe
Kolbenverdichter
Erhöhte Startspannung,
cos-v-Optimierung angepasst
Screw compressor
Schraub.Komp
Schraubenkompressor
Erhöhter Strombedarf,
keine Strombegrenzung
1) Bei der Einstellung „High Torque“ wird vorausgesetzt, dass der Softstarter um den Faktor 1,5 mehr Strom liefern kann, als auf dem Motor gestempelt ist.
In-Delta-Schaltung
In der Regel werden Softstarter direkt in Serie
mit dem Motor geschaltet (In-Line). Der
Softstarter DM4 ermöglicht auch den Betrieb
in der „In-Delta“-Schaltung (auch „Wurzel-3“-Schaltung genannt).
Vorteil:
• Diese Schaltung ist kostengünstiger, da der
Softstarter nur für 58 % des Bemessungsstromes ausgebaut werden muss.
Nachteile gegenüber der „In-Line“-Schaltung:
• Der Motor muss wie bei der Stern-Dreieck-Schaltung mit sechs Leitern angeschlossen werden.
• Der Motorschutz des DM4 ist nur in einem
Strang aktiv. Es muss eine zusätzliche
Motorschutzeinrichtung im Parallelstrang
oder in der Zuleitung installiert werden.
Hinweis
Die „In-Delta“-Schaltung ist eine günstige
Lösung bei Motorleistungen mit mehr als
30 kW und bei Austausch von Stern-Dreieck-Startern.
2-35
2
2-36
W2
U1
U2
V1
V2
W1
In-Line
I
M
I
55 kW
400 V
3~
I
400
S1
DM4-340-55K
(105 A)
100 A
DILM115
/ 690
V
55 kW
1410 rpm
NZM7-125N-OBI
ULN
50 Hz
100 / 59 A
cos ϕ 0.86
DM4-340-30K
(59 A)
100 A
3
DILM115
NZM7-125N
400 V
I
I
I
M
55 kW
400 V
3~
In-Delta
W2
U1
U2
V1
V2
W1
Softstarter DM
2
Kompakter Motorstarter
In Verbindung mit dem Montage- und
Anschluss-Zubehör der Leistungsschalterreihe
NZM bieten die Geräte der Reihe DS6 die Möglichkeiten zum kompakten elektronischen
Motorstarter bis 110 kW.
Mit den Abstandshaltern NZM1/2-XAB können die Anschlüsse vom NZM optimal auf die
des DS6 angepasst werden.
2
Standard-Anschluss des DS6-340-MX
L1
L2
L3
PE
Q1
I> I> I>
PE
5L3
3L2
1L1
F3
TOR
Ready
PE
6T3
4T2
2T1
Q21
0 V + 24 - A2 EN + A1
13
14
23
24
Q1
M1
M
3~
+ 24 V
0V
2-37
Kompakter Motorstarter
Softstarter DS6 und Leistungsschalter NZM
werden kombiniert mit der NOT-AUS-Funktion
nach IEC/EN 60204 und VDE 0113 Teil 1.
2
NZM1 und DS6-340-22…55K-MX
NZM2 und DS6-340-75…110K-MX
NZM1
ON
Trip
OFF
DS6
2-38
DS6-340-…-MX mit NOT-AUS-Funktion
L1
L2
L3
PE
2
a
D2
U>
b
D1 3.13
Q1
3.14
I> I> I>
PE
5L3
3L2
1L1
F3
TOR
Ready
PE
6T3
4T2
2T1
Q21
0 V +24 -A2 EN +A1
13 14 23 24
S3
M1
Q1
M
3~
+ 24 V
0V
n NOT-AUS
Q1: Leistungs- und Motorschutz
(NZM1, NZM2)
Q21:Softstarter DS6
M1: Motor
F3: Überflinke Halbleitersicherungen
(optional)
a Steuerleitungsanschluss
b Unterspannungsauslöser mit voreilendem
Hilfsschalter
3 AC, 230 V
NZM1-XUHIV208-240AC
NZM2/3-XUHIV208-240AC
3 AC, 400 V
NZM1-XUHIV380-440AC
NZM2/3-XUHIV380-440AC
2-39
Einbindung des Motorschutzrelais in die Steuerung
Hinweis
Bei direktem Öffnen der Leistungsleitungen
kann es zu Überspannungen kommen, die die
Halbleiter im Softstarter zerstören können.
Hinweis
Die Meldekontakte des Motorschutzrelais
werden in den Ein-/Aus-Kreis eingebunden.
Im Fehlerfall fährt der Softstarter mit der eingestellten Rampenzeit herunter und schaltet ab.
Standardanschluss, eine Drehrichtung
Der Softstarter wird im Standardbetrieb in die
Motorzuleitung geschaltet. Zur Trennung vom
Netz nach EN 60947-1, Abs. 7.1.6 bzw. für
Arbeiten am Motor zwingend vorgeschrieben
laut DIN/EN 60204-1/VDE 0113 Teil 1,
Abs. 5.3, ist ein zentrales Schaltorgan (Schütz
oder Hauptschalter) mit Trenneigenschaften
notwendig. Für den Betrieb des einzelnen
Motorabgangs ist ein Schütz nicht erforderlich.
Minimal-Anschluss des DS4-340-M(X)
L1
L2
L3
PE
Q1
F2
I I I
01
F2
S3
1L1
3L2
5L3
F3
TOR
Q21
2T1
4T2
6T3
2
Wir empfehlen, anstelle eines Motorschutzschalters mit eingebautem Motorschutzrelais
ein externes Motorschutzrelais zu verwenden.
Nur dann kann über die Ansteuerung sichergestellt werden, dass im Überlastfall der
Softstarter kontrolliert heruntergefahren wird.
M1
M
3~
13
14
Q21
A1
A2
0: Aus/Soft-Stopp, 1: Start/Soft-Start
n NOT-AUS
2-40
M1
Q21
F3
F2
Q11
I I I
M
3~
Q1: Leitungsschutz
Q11:Netzschütz (optional)
F1: Motorschutzrelais
Q1
1L1
3L2
5L3
2T1
4T2
6T3
L1
L2
L3
PE
13
14
Ready
K1
S2
S1
F2
Q11
K2t
K1
K2t
Q21
SoftStart/Stop
K1
A2
A1
Softstarter DS4-340-M
S1: Q11 aus (ungeführter Auslauf)
S2: Q11 ein
b: Ansteuerung mit Q11/K2t optional
b
Q11
t > tStop + 150 ms
F2: Halbleitersicherung für Zuordnungsart 2,
zusätzlich zu Q1
Q21: Softstarter
M1: Motor
L00/L–
L01/L+
2
2-41
Softstarter ohne Netzschütz
L1
L2
L3
PE
L01/L+
K1
2
Q1
I I I
F2
S1
F2
1L1
3L2
5L3
F3
TOR
S2
2T1
4T2
6T3
Q21
M1
13
14
M
3~
Q1: Leitungsschutz
zusätzlich zu Q1 (optional)
Q21: Softstarter
M1: Motor
2-42
K1
K1
L00/L–
n NOT-AUS
S1: Soft-Stopp
S2: Soft-Start
Q21
A1
A2
F3
F2
Q11
I I I
M
3~
Q1: Leitungsschutz
Q11: Netzschütz (optional)
Q21: Softstarter
M1
Q21
Q1
1L1
3L2
5L3
2T1
4T2
6T3
L1
L2
L3
PE
13
14
TOR
K1
S2
S1
F2
K2t
K1
Q11
K1
n NOT-AUS
M1: Motor
L00/L–
L01/L+
K3
Q21
K3
K1, K3: Hilfsschütze
K2t: Zeitrelais (abfallverzögert)
S1:
Q11 aus
S2:
Q11 ein
K3
K2t
t = 10 s Soft-Start
Soft-Stop
K1
A2
A1
Anschluss Softstarter mit Netzschütz
2
2-43
Standardanschluss Wendeschaltung,
zwei Drehrichtungen
Steuerabfolge wird im DS4 intern sichergestellt.
Hinweis
Minimal-Anschluss des DS4-340-M(X)R
L1
L2
L3
PE
Q1
F2
I I I
1 0 2
F2
S3
1L1
3L2
5L3
F3
TOR
Q21
2T1
4T2
6T3
2
Geräte der Reihe DS4-...-M(X)R haben bereits
die elektronische Wendeschützfunktion eingebaut. Es muss lediglich die gewünschte Drehrichtung vorgegeben werden. Die korrekte
M1
13
14
M
3~
Q1: Leitungsschutz
Q21: Softstarter
zusätzlich zu Q1
2-44
Q21
M1: Motor
n: NOT-AUS
0: Aus/Soft-Stopp
1: FWD
2: REV
FWD
0V
REV
F3
F2
Q11
M1
Q21
Q1
I I I
M
3~
13
14
TOR
Q1: Leitungsschutz
zusätzlich zu Q1
L1
L2
L3
PE
1L1
3L2
5L3
2T1
4T2
6T3
K1
K2
S2
S1
F2
K1
Q21: Softstarter
M1: Motor
K1, K2: Hilfsschütze
L00/L–
L01/L+
K2
n: NOT-AUS
S1: Soft-Stopp
S2: Soft-Start FWD
S2: Soft-Start REV
K2
K1
S3
Q21
K1
0V
FWD
K2
REV
Wendesoftstarter ohne Netzschütz
2
2-45
Wendesoftstarter mit Netzschütz
L1
L2
L3
PE
2
Q1
I I I
Q11
F2
1L1
3L2
5L3
F3
TOR
2T1
4T2
6T3
Q21
M1
13
14
M
3~
Q1: Leitungsschutz
Q21: Softstarter
M1: Motor
2-46
L00/L–
L01/L+
K1
S2
S1
F2
K2t
K1
Q11
K1
K2t
t = 10 s
K3
K3
K4
K3
Soft-Start
REV
K4
K3
Q21
n: NOT-AUS
S1: Q11 aus (ungeführter Auslauf)
S2: Q11 ein
FWD: Rechtsdrehfeld
REV: Linksdrehfeld
K4
Soft-Start
FWD
Soft-Stop
K1
0V
FWD
K4
REV
2
2-47
Externer Bypass, eine Drehrichtung
Achtung!
2
Geräte der Reihe DS4-...-MX(R) haben bereits
Bypass-Kontakte eingebaut. Die nachfolgenden Ausführungen gelten daher nur für
DS4-...-M. Soll ein externer Bypass für Geräte
mit Wendefunktion (DS4-...-MR) aufgebaut
werden, so ist für die zweite Drehrichtung ein
zusätzliches Bypass-Schütz erforderlich und es
müssen zusätzliche Verriegelungen vorgesehen werden, um einen Kurzschluss über die
Bypass-Schütze zu verhindern!
Der Bypassanschluss erlaubt es, den Motor
direkt mit dem Netz zu verbinden und somit
Verlustleistung durch den Softstarter zu unterdrücken. Die Ansteuerung des Bypass-Schützes erfolgt nach Beendigung des Hochlaufs
durch den Softstarter (volle Netzspannung
2-48
erreicht). Die Funktion „Top-Of-Ramp“ ist
standardmäßig auf das Relais 13/14 programmiert. Damit wird das Bypass-Schütz durch
den Softstarter kontrolliert. Ein weiterer
Benutzereingriff ist nicht erforderlich. Da das
Bypass-Schütz nicht die Motorlast schalten
muss, sondern nur im stromlosen Zustand
geschaltet wird, kann die Auslegung nach AC1
erfolgen.
Wird im Not-Aus-Fall die sofortige Spannungsfreischaltung gefordert, dann kann es dazu
kommen, das der Bypass unter AC3-Bedingungen schalten muss (z. B. bei Wegnahme des
Freigabesignals über das Steuerwort oder
Soft-Stopp-Rampenzeit = 0). In diesem Fall
sollte ein übergeordnetes Trennorgan vorher
schalten oder der Bypass muss nach AC3 ausgelegt werden.
L1
L2
L3
PE
Q1
2
F2
I< I< I<
F2
F3
01
1L1
3L2
5L3
S3
TOR
Q21
2T1
4T2
6T3
Q22
M
M1 3~
S3:
Q1:
Q21:
Q22:
F2:
Soft-Start/-Stopp
Leitungsschutz
Softstarter
Bypass-Schütz
Motorschutzrelais
Q21
TOR
13 14
Q21
A1
A2
Q22
13
14
A1
A2
F3: Halbleitersicherung für
Zuordnungsart 2, zusätzlich zu Q1
(optional)
M1: Motor
2-49
Pumpensteuerung, eine Drehrichtung,
Dauerbetrieb
Hinweis
Im Gegensatz zum einfachen Bypass-Betrieb
muss für diesen Fall das Bypass-Schütz nach
AC3 ausgelegt werden.
Pumpe
Q1: Leitungsschutz
Q21: Softstarter
Q22: Bypassschütz
Q31: Motorschütz
F3: Halbleitersicherung für
Zuordnunart 2, zusätzlich zu Q1
(optional)
M1: Motor
L1
L2
L3
PE
Q1
I I I
F2
F3
1L1
3L2
5L3
Q11
TOR
Q22
Q21
2T1
4T2
6T3
2
Beim Betrieb von Pumpen ist eine der häufigsten Forderungen, mit dem Bypass-Schütz
einen Notbetrieb fahren zu können. Mit einem
Serviceschalter wird zwischen Softstarterbetrieb und Direktstart über Bypass-Schütz
ausgewählt. Der Softstarter wird dann komplett freigeschaltet. Wichtig ist dabei, dass der
Ausgangskreis nicht im laufenden Betrieb
geöffnet wird. Die Verriegelungen sorgen
dafür, das nur nach einem Stopp eine
Umschaltung erfolgen kann.
Q31
M1
2-50
M
3~
13
14
Q21
K1
E2
b
39
K2
Q22
n NOT-AUS
a t > t-Stopp + 150 ms
b Freigabe
K1
K1
S3
S2
S1
K2
c
K4
K3
K1
d
Q31
K3
Q11
Q31
K4
c Hand
d Auto
e Soft-Start/Soft-Stopp
K3
K2
K5
S5
S4
K5
e
K6t
A1
A2
f RUN
g Bypass
Q21
K5
f
K4
a
K6t
Q22
Q21 TOR
K2
g
14
13
Pumpensteuerung, eine Drehrichtung, Dauerbetrieb
2
2-51
mit Softstarter starten,
Bypass-Schütz einschalten,
Softstarter sperren,
Softstarterausgang auf den nächsten Motor
schalten,
• erneut starten.
d Ausschaltzeitüberwachung
Das Zeitrelais K1T ist so einzustellen, dass
der Softstarter thermisch nicht überlastet
wird. Die entsprechende Zeit ergibt sich
aus der zulässigen Schalthäufigkeit des
gewählten Softstarters, bzw. der Softstarter muss so ausgewählt werden, dass die
geforderten Zeiten erreichbar sind.
e Umschaltüberwachung
Das Zeitrelais soll auf ca. 2 s Rückfallverzögerung gestellt werden. Es wird damit
sichergestellt, dass bei laufendem
Softstarter nicht der nächste Motorzweig
zugeschaltet werden kann.
n NOT-AUS
S1: Q11 aus
S2: Q11 ein
a Soft-Start/Soft-Stopp
b Simulation RUN-Relais
Mit dem Zeitrelais K2T wird das
RUN-Signal des DS4 simuliert. Die Zeiteinstellung für die Abfallverzögerung muss
größer als die Rampenzeit sein. Als sichere
Einstellung sollten 15 s gewählt werden.
a Motor 1
b Motor 2
c Motor n
i Einzelmotorabschaltung
Der Aus-Taster schaltet alle Motoren gleichzeitig ab. Der Öffner i ist dann erforderlich,
wenn Motoren auch einzeln abgeschaltet
werden sollen.
Mehrere Motoren nacheinander mit
einem Softstarter starten (Kaskadensteuerung)
2
Werden mehrere Motoren nacheinander mit
einem Softstarter gestartet, dann ist bei der
Umschaltung folgende Reihenfolge zu beachten:
•
•
•
•
c RUN
2-52
Dabei ist die thermische Belastung des
Softstarters zu beachten (Starthäufigkeit,
Strombelastung). Sollen die Starts zeitlich
dicht hintereinander liegen, so ist u. U. der
Softstarter größer zu dimensionieren (Auslegung mit entsprechend höherem Lastspiel).
Q13
L1
L2
L3
N
PE
M1
Q14
Q21
F3
Q11
1L1
2L2
3L3
M
3~
M2
M
3~
Q23
Q24
I> I> I>
Q15
14
TOR
13
Q25
Qn3
Mn
Qn
M
3~
I> I> I>
Qm
Q11:
Netzschütz (optional)
F3:
Halbleitersicherung für Zuordnungsart 2 (optional)
Q21:
Softstarter
M1, 2,...: Motor
I> I> I>
2T1
4T2
6T3
Softstarter mit Motorkaskade
2
2-53
2-54
K1
Q11
K1
K4
K2
K12
Q14
K22
Q24
K4
Kn2
Qn1
Q21
K2
a
A2
K2T
A1
b
K3
Q21 TOR
14
13
K4
K2T
c
K1T
K4
a Abschnitt „Mehrere Motoren nacheinander mit einem Softstarter starten (Kaskadensteuerung)”, Seite 2-52
K1
S2
S1
Q1
K1T
2
d
K4T
K4
e
Softstarter mit Motorkaskade, Ansteuerung Teil 1
K3
Q15
K12
Q14
a
Q15
K12
Q15
Q24
K4T
Q14
K22
K12
Q41
Q25
K3
Q24
Q25
b
i
K22
Q25
Qn
K4T
Q(n-1)1
Kn2
K(n-1)2
Qn
Qm
K3
Qn
c
i
Qm
Q14
Q11
i
Kn2
Qm
Softstarter mit Motorkaskade, Ansteuerung Teil 2
2
2-55
Freigabe/sofortiger Stopp ohne Rampenfunktion (z. B. bei NOT-AUS)
2
Der Digital-Eingang E2 ist in der Werkseinstellung so programmiert, dass er die Funktion
„Freigabe“ hat. Nur wenn ein High-Signal an
der Klemme anliegt, ist der Softstarter freigegeben. Ohne Freigabesignal kann der Softstarter nicht betrieben werden.
Bei Drahtbruch oder Unterbrechung des
Signals durch einen NOT-AUS-Kreis wird im
Softstarter der Regler sofort gesperrt und der
Leistungskreis abgeschaltet, danach fällt das
„Run“-Relais ab.
nungsfreischaltung erfordern, erfolgt diese
über das Freigabesignal.
Vorsicht!
Sie müssen in allen Betriebsfällen immer zuerst
den Softstarter stoppen („Run“-Relais abfragen), bevor Sie die Leistungsleitungen mechanisch unterbrechen. Anderenfalls wird ein fließender Strom unterbrochen – dadurch
entstehen Spannungsspitzen, die in seltenen
Fällen die Thyristoren des Softstarters zerstören können.
Normalerweise wird der Antrieb immer über
eine Rampenfunktion gestoppt. Wenn die
Betriebsverhältnisse eine sofortige Spann NOT-AUS
S1: Aus
S2: Ein
Q21: Softstarter (E2 = 1 a freigegeben)
S1
S2
K1
2-56
K1
K1
Q21
E2
39
Einbindung des Motorschutzrelais in die Steuerung
Wir empfehlen, anstelle eines Motorschutzschalters mit eingebautem Motorschutzrelais,
ein externes Motorschutzrelais zu verwenden.
Nur dann kann über die Ansteuerung sichergestellt werden, dass im Überlastfall der Softstarter kontrolliert heruntergefahren wird.
Vorsicht!
Bei direktem Öffnen der Leistungsleitungen
kann es zu Überspannungen kommen, die die
Halbleiter im Softstarter zerstören können.
Es gibt zwei Möglichkeiten, die in folgender
Abbildung dargestellt sind:
n NOT-AUS
S1: Aus
F1
a
S2: Ein
K1
Q21:Softstarter, Freigabe
(E2 = 1 h freigegeben)
b
S1
S2
K1
K1
Q21
E2
a Die Meldekontakte des Motorschutzrelais
werden in den Ein-/Aus-Kreis eingebunden. Im Fehlerfall fährt der Softstarter mit
der eingestellten Rampenzeit herunter und
schaltet ab.
b Die Meldekontakte des Motorschutzrelais
werden in den Freigabe-Kreis eingebunden. Im Fehlerfall wird der Ausgang des
Softstarters sofort abgeschaltet. Der
Softstarter schaltet zwar ab, das Netzschütz bleibt aber eingeschaltet. Um das
Netzschütz mit abzuschalten, müssen Sie
einen zweiten Kontakt des Motorschutzrelais mit in den Ein-/Aus-Kreis einbinden.
39
2-57
2
Mit separatem Schütz und Motorschutzrelais
Ansteuerung
Q1
K1
I> I> I>
S2
Q11
S1
K1
F2
K1
F3
E2
Q21
39
1L1
2L2
3L3
a
N
L
~
=
M
3~
2-58
6T3
T1
– Termistor
+ Termistor
Q21
2T1
4T2
2
L1
L2
L3
N
PE
Standardanschluss
Zur Trennung vom Netz ist entweder ein Netzschütz vor dem Softstarter oder ein zentrales
Schaltorgan (Schütz oder Hauptschalter) notwendig.
T2
E1
Q21
39
b
S1: Soft-Start
S2: Soft-Stopp
F3: überflinke Halbleitersicherungen
(optional)
a Freigabe
b Soft-Start/Soft-Stopp
Ohne Netzschütz
L1
L2
L3
N
PE
2
Q1
Q2
I> I> I>
I> I> I>
a
F11
b
T2
~
K3 K4
13 14 23 24 33 34 43
7
62 63
I mot
M
3~
REF 1: 0–10 V
=
Analog Out 1
T1
K2;TOR
0 V Analog
- Thermistor
2T1
4T2
6T3
PE
+ Thermistor
K1;RUN
Analog Out 2
Q21
8 1
REF 2: 4–20 mA
+12 V DC
+12
0 V Analog
=
7
E1 E2 39
Freigabe
~
N
0 V (E1;E2)
L
Start/Stop
1L1
3L2
5L3
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
F3
c
M1
F3: überflinke Halbleitersicherungen
(optional)
a Steuerspannung über Q1 und F11 oder
separat über Q2
b siehe Ansteuerung
c Motorstromanzeige
2-59
Softstarter mit separatem Netzschütz
Q1
Q2
I> I> I>
I> I> I>
b
Q11
F11
a
+12
T2
13 14 23 24 33 34 43
7
62 63
I mot
M
3~
M1
a siehe Ansteuerung
b Steuerspannung über Q1 und F11 oder
über Q2
c Motorstromanzeige
2-60
REF 1: 0–10 V
=
Analog Out 1
T1
~
K3 K4
0 V Analog
- Thermistor
PE
+ Thermistor
K1;RUN K2;TOR
Analog Out 2
Q21
8 1
REF 2: 4–20 mA
+12 V DC
0 V Analog
=
7
E1 E2 39
Freigabe
~
N
0 V (E1;E2)
L
Start/Stop
1L1
3L2
5L3
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
F3
2T1
4T2
6T3
2
L1
L2
L3
N
PE
c
Softstarter mit separatem Netzschütz
Ansteuerung
2
K1
S3
Q1
Q11
S1
K1
13
S2
Q21 OK
(no error)
K1
S4
K2
K2 Q21 RUN
K2
14
K1
33
34
E2
Q21
39
a
K2
Q21
E1
39
Q11
b
n NOT-AUS
S1: Aus (ungeführter Auslauf)
S2: Ein
S3: Soft-Start
S4: Soft-Stopp (Verzögerungsrampe)
a Freigabe
2-61
Bypass-Schaltung
Q1
Q1
I> I> I>
I> I> I>
Q11
b
F11
a
Analog Out 1
7
62 63
M
3~
Analog Out 2
0 V Analog
REF 1: 0–10 V
- Thermistor
T2 13 14 23 24 33 34 43
a siehe Ansteuerung
b Steuerspannung über Q1 und F11 oder
über Q2
c Motorstromanzeige
2-62
PE
T1
I mot
M1
REF 2: 4–20 mA
+12 V DC
~
K3 K4
=
8 1
+ Thermistor
K1;RUN K2;TOR
+12
0 V Analog
=
Q21
7
E1 E2 39
Freigabe
~
Q22
N
0 V (E1;E2)
L
Start/Stop
1L1
3L2
5L3
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
F3
2T1
4T2
6T3
2
L1
L2
L3
N
PE
c
Bypass-Schaltung
Der Softstarter DM4 steuert nach Beendigung
des Hochlaufs (volle Netzspannung erreicht)
das Bypass-Schütz an. Dadurch wird der Motor
direkt mit dem Netz verbunden.
Vorteil:
• Die Verlustleistung des Softstarters wird auf
die Leerlauf-Verlustleistung reduziert.
• Die Grenzwerte der Funkstörklasse „B“ werden eingehalten
Das Bypass-Schütz wird nun in einen stromlosen Zustand geschaltet und kann daher nach
AC-1 ausgelegt werden.
Wird bei NOT-AUS eine sofortige Spannungsfreischaltung gefordert, dann muss das
Bypass-Schütz auch die Motorlast schalten.
Dadurch ist es dann nach AC-3 auszulegen.
Ansteuerung
K1
S3
S1
S4 K2
K2
K1 Q21 RUN
13
14
Q21 TOR
23
24
K1
S2
Q21 OK
(no error)
K1
Q22
K1
33
34
Q21
E2
39
a
n NOT-AUS
S1: Aus (ungeführter Auslauf)
S2: Ein
a Freigabe
K2
Q21
E1
39
Q11
Q22
b
2-63
2
„In-Delta“-Schaltung
Q1
Q2
I> I> I>
I> I> I>
Q11
a
F11
b
M1
T2 13 14 23 24 33 34 43
7
62 63
I mot
M
3~
a Steuerspannung über Q1 und F11 oder
über Q2
b siehe Ansteuerung
2-64
c Motorstromanzeige
d Thermistoranschluss
Analog Out 2
Analog Out 1
d
0 V Analog
T1
~
K3 K4
PE
- Thermistor
W1 2T1
V1 4T2
U1 6T3
+ Thermistor
K1;RUN K2;TOR
REF 1: 0–10 V
+12 V DC
Q21
=
8 1
REF 2: 4–20 mA
+12
0 V Analog
=
7
E1 E2 39
Freigabe
~
N
0 V (E1;E2)
L
Start/Stop
1L1
3L2
5L3
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
F3
W2
V2
U2
2
L1
L2
L3
N
PE
c
Die „In-Delta“-Anschaltung reduziert bei gleicher Motorleistung die notwendige
Softstarterleistung. Durch die Anschaltung in
Reihe mit jeder Motorwicklung reduziert sich
der Strom um den Faktor W3. Nachteilig sind
die erforderlichen sechs Motorleitungen. Darüber hinaus gibt es keine Einschränkungen.
Alle Softstarterfunktionen bleiben erhalten.
Hierfür müssen Sie den Motor im Dreieck
anschließen. Dabei muss die Spannung in dieser Anschlußart mit der Netzspannung übereinstimmen. Bei 400 V Netzspannung muss
der Motor also für 400 V/690 V gestempelt
sein.
Ansteuerung
K1
S3
Q1
Q11
S1
K1
13
K2
K2
Q21 RUN
14
K1
S2
Q21 OK
(no error)
S4
33
34
K1
E2
Q21
39
a
K2
E1
Q21
39
Q11
b
n NOT-AUS
S1: AUS
S2: EIN
a Freigabe
E2: Freigabe
2-65
2
Mehrere Motoren nacheinander mit
einem Softstarter starten (Kaskadensteuerung)
2
Wenn Sie mehrere Motoren nacheinander mit
einem Softstarter starten, halten Sie bei der
Umschaltung folgende Reihenfolge ein:
•
•
•
•
mit Softstarter starten
Bypass-Schütz einschalten
Softstarter sperren
Softstarterausgang auf den nächsten Motor
schalten
• erneut starten
n NOT-AUS
S1: Q11 aus
S2: Q11 ein
a Soft-Start/Soft-Stopp
b RUN
c Ausschaltzeitüberwachung
Das Zeitrelais K1T ist so einzustellen, dass
der Softstarter thermisch nicht überlastet
wird. Die entsprechende Zeit ergibt sich
aus der zulässigen Schalthäufigkeit des
gewählten Softstarters, bzw. der Softstarter muss so ausgewählt werden, dass die
geforderten Zeiten erreichbar sind.
d Umschaltüberwachung
Das Zeitrelais soll auf ca. 2 s Rückfallverzögerung gestellt werden. Es wird damit
sichergestellt, dass bei laufendem
Softstarter nicht der nächste Motorzweig
zugeschaltet werden kann.
2-66
a Motor 1
b Motor 2
c Motor n
i Einzelmotorabschaltung
Der Aus-Taster schaltet alle Motoren gleichzeitig ab. Der Öffner i ist dann erforderlich,
wenn Motoren auch einzeln abgeschaltet
werden sollen.
Dabei ist die thermische Belastung des
Softstarters zu beachten (Starthäufigkeit,
Strombelastung). Sollen die Starts zeitlich
dicht hintereinander liegen, so ist u. U. der
Softstarter größer zu dimensionieren (Auslegung mit entsprechend höherem Lastspiel).
Q13
M1
Q14
Q21
1L1
2L2
3L3
~
L
=
N
M2
M
3~
Q23
Q24
I> I>I>
Q15
I> I>I>
M
3~
T1 T2
PE
Q2
I> I> I>
2T1
4T2
6T3
F3
- Thermistor
Q1
+ Thermistor
L1
L2
L3
N
PE
Q25
F11
Qn3
Mn
Qn4
M
3~
I> I>I>
Qn5
Kaskade
2
2-67
2-68
K1
Q21
E2
a
39
Q11
K4
K2
K12
Q14
K22
Q24
K4
Kn2
Qn
Q21
K2
E1
b
39
K3
Q21 23
TOR 24
K4
K1T
Q21 13
K4
RUN 14
K1
K1
K1
S2
33
Q21 OK
(no error) 34
S1
Q1
K1T
2
c
K4T
K4
d
Ansteuerung Teil 1
Q15
K3
Q14
a
Q15
K12
Q15
b
K22
Kn2
K(n-1)2
Q24
Q25
Qn
K4T
Q24
Q25
K4T
Q25
Q(n-1)1
K3
Q24
Q14
K22
K12
i
Qm
Qn
K3
Qn
i
c
Qm
Q14
K12
Q11
i
Kn2
Qm
Ansteuerung Teil 2
2
2-69
Merkmale Frequenzumrichter DF
2
• stufenlose Drehzahlsteuerung durch Spannungs-/Frequenzregelung (U/f)
• hohes Anlauf- und Startmoment
• konstantes Drehmoment im Nennbereich
des Motors
• EMV-Maßnahmen (Optionen: Funkentstörfilter, abgeschirmte Motorleitung)
Zusätzliche Merkmale der sensorlosen
Vektorregelung bei den Geräten der Reihen DV51 und DV6
• stufenlose Drehmomentregelung, auch bei
Drehzahl null
• geringe Drehmomentenregelzeit
• höhere Rundlaufgüte und Drehzahlkonstanz
• interner Bremstransistor (Brems chopper)
• Drehzahlregelung (Optionen für DV6: Reglerbaugruppe, Impulsgeber)
Allgemein
Die Frequenzumrichter der Reihen DF und DV
sind werksseitig für die zugeordnete Motorleistung eingestellt. So kann jeder Anwender
nach der Installation den Antrieb sofort starten.
2-70
Individuelle Einstellungen können über die
Bedieneinheit oder die Parametriersoftware
angepasst werden. In abgestuften Ebenen
können verschiedene Betriebsarten angewählt
und parametriert werden.
Für Anwendungen mit Druck- und Durchflussregelung steht bei allen Geräten ein interner
PID-Regler zur Verfügung, der anlagenspezifisch eingestellt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Frequenzumrichter ist
der Verzicht auf zusätzliche, externe Komponenten zur Überwachung bzw. zum Motorschutz. Auf der Netzseite ist nur eine Sicherung bzw. ein Schutzschalter (PKZ) für den
Leitungs- und Kurzschlussschutz erforderlich.
Die Ein- und Ausgänge der Frequenzumrichter
werden geräteintern durch Mess- und Regelkreise überwacht, z. B. Übertemperatur, Erdschluss, Kurzschluss, Motorüberlast, Motorblockade und Keilriemenüberwachung. Auch
die Temperaturmessung in der Motorwicklung
kann über einen Thermistoreingang in den
Überwachungskreis des Frequenzumrichters
eingebunden werden.
b
a
POWER
ALARM
RUN
1 2
2
OPE
RBUS
POWER
OFF
ALARM
Hz
A
RUN
I
O
PRG
PRG
ENTER
Hz
A
I
O
POWER
ALARM
RUN
PRG
PRG
ENTER
g
c
h
e
f
a
b
c
d
e
Vektor-Frequenzumrichter DV51
EMV-Filter DEX-L2…
Frequenzumrichter DF51
Frequenzumrichter DF6
Bremswiderstand DEX-BR1…
d
f Netzdrossel DEX-LN…, Motordrossel
DEX-LM…, Sinusfilter SFB…
g Verbindungskabel DEX-CBL…
h Bedieneinheiten DEX-KEY…
2-71
BR
DC–
DC+
U
M
3~
V
W
BR* nur bei DV51
6* nur bei DV51
5* Eingang RST bei DF51
RBr
L+
L3
L2
L1
e
i
* PNU C005 = 19 (PTC)
L
5
PE K12 K14 K11
2
3
4
6
3
FF2
2CH
*
PE
FF1
PE
AM
1
FWD
0...10 V
N
O
H
–
+
+10 V
L
0...10 V
OI
P24
+24 V
0V
1
L
11
12
RJ 45
ModBus
CM2
RUN
REV
0V
RST
FA1
–
+
2-72
4...20 mA
2
Blockschaltbild DF51, DV51
BR*
DC–
U
M
3~
V
RST
FF2
K2
FF1
REV
AT
K3
e
W PE K12 K14 K11 K23 K24 K33 K34
K1
FWD
BR* nur bei DF6-320-11K, DF6-340-11K und DF6-340-15K
RBr
L+
DC+
P24
PLC CM1
TH
i
PTC
5 FW
FM
10 V (PWM)
4
AM
AMI
4...20 mA
3
0...+10 V
2
OI
O
H
–
+
+10 V
1
0...10 V
3
SP
SN
RP
RS 485 SN
RJ 45
RS 422
L O2
0V
–
+
L1 L2 L3 PE
–10 V...+10 V
+24 V
4...20 mA
Blockschaltbild DF6
2
2-73
Grundsätzliche Ansteuerung
Beispiel 1
Sollwertvorgabe über Potentiometer R1
Freigabe (START/STOPP) und Drehrichtungswahl über Klemme 1 und 2 mit interner Steuerspannung
2
n NOT-AUS-Kreis
S1: AUS
S2: EIN
Q11: Netzschütz
F1: Leitungsschutz
PES:PE-Anschluss des Leitungsschirmes
M1:Motor 3-phasig 230 V
S1
S2
Hinweis
Für einen EMV-gerechten Netzanschluss
sind nach Produktnorm IEC/EN 61800-3
entsprechende Funk-Entstörmaßnahmen
erforderlich.
Q11
Q11
DILM12-XP1
(4. Pol abbrechbar)
DILM
2-74
A1 1
3
5
13
A2
4
6
14
2
Verdrahtung
f
1 h 230 V, 50/60 Hz
L
N
PE
M
t
F1
2
M
PE
FWD
Q11
REV
L
T1
N
PE
L+ DC+ DC– U
V
H
W PE
O
L
2
1 P24
PES
PES
PES
X1
PES
PES
M1
M
3~
PE
4K7
e
– Einphasiger Frequenzumrichter DF51-322-…
– Rechts-Linkslaufsteuerung über Klemmen 1 und 2
– Externe Sollwertvorgabe über Potentiometer R1
R11
M M
REV FWD
FWD: Freigabe Rechtsdrehfeld
REV: Freigabe Linksdrehfeld
2-75
Frequenzumrichter DF5-340-… mit EMV-gerechtem Anschluss
Ansteuerung
Beispiel 2
Sollwertvorgabe über Potentiometer R11 (fs)
und Festfrequenz (f1, f2, f3) über Klemme 3 und
4 mit interner Steuerspannung
Freigabe (START/STOPP) und eine Drehrichtungswahl über Klemme 1
2
Q1
S1
S2
Q11
n NOT-AUS-Kreis
S1: AUS
S2: EIN
Q11:Netzschütz
R1: Netzdrossel
K1: Funk-Entstörfilter
Q1: Leitungsschutz
PES: PE-Anschluss des Leitungsschirmes
M1:Motor 3-phasig 400 V
FWD: Freigabe Rechtsdrehfeld, Sollwert fS
FF1: Festfrequenz f1
FF2: Festfrequenz f2
FF1+ FF2: Festfrequenz f3
Q11
2-76
Verdrahtung
f
3 h 400 V, 50/60 Hz
L1
L2
L3
PE
f1
f2
f3
fs = fmax
2
Q1
PE
I
I
CF1
I
Q11
CF2
U1
V1
FWD
W1
PE
R1
U2
V2
W2
L1
L2
L3
PE
L1 L2 L3
L+ DC+ DC– U
V
H
W PE
O
L
4
3
FWD
FF1
T1
PE
FF2
K1
1 P24
PES
PES
X1
R1
PES
PES
M1
PE
M
3~
e
2-77
Variante A: Motor in Dreieckschaltung
Motor: P = 0,75 kW
Netz: 3/N/PE 400 V 50/60 Hz
2
1 h 230 V, 50/60 Hz
L
N
PE
Der unten aufgeführte
FAZ-1N-B16
F1
0.75 kW-Motor kann in der
Dreieck-Schaltung an ein einphasiges Netz mit 230 V
(Variante A) oder in
Q11
DILM7
Stern-Schaltung an ein 3-phasi- +DILM12-XP1
ges 400-V-Netz angeschlossen
werden.
Unter Berücksichtigung der
gewählten Netzspannung
erfolgt die Auswahl des
Frequenzumrichters:
1
PE
R1
DEX-LN1-009
2
L
K1
• DF51-322 bei 1 AC 230 V
• DF51-340 bei 3 AC 400 V
DE51-LZ1-012-V2
• typenspezifische Zusatzausrüstung für den EMV-gerechten Anschluss.
DF51-322-075
DV51-322-075
T1
N
PE
L
N
PE
L+ DC+ DC– U
V
W PE
PES
230
/ 400
V
S1 0,75 kW
1410 rpm
4.0 / 2.3 A
cos ϕ 0.67
50 Hz
PES
X1
PES
PES
230 V
4A
0.75 kW
2-78
U1
V1 W1
M1
W2 U2 V2
M
3~
e
Variante B: Motor in Sternschaltung
3 h 400 V, 50/60 Hz
L1
L2
L3
PE
PKM0-10
2
Q1
I
DILM7
I
I
Q11
U1
V1
W1
PE
R1
DEX-LN3-004
U2
V2
W2
L1
L2
L3
PE
K1
DE51-LZ3-007-V4
L1 L2 L3
DF51-340-075
DV51-340-075
L+ DC+ DC– U
T1
PE
V
W PE
PES
PES
X1
PES
PES
400 V
2.3 A
0.75 kW
U1
V1 W1
M1
W2 U2 V2
M
3~
e
2-79
Frequenzumrichter DF6-340-...
2
Ansteuerung
Beispiel: Temperaturregelung Lüftungsanlage.
Steigt die Raumtemperatur an, muss der Lüfter
seine Drehzahl erhöhen. Die geforderte Temperatur wird über Potentiometer R11 eingestellt (z. B. 20 °C)
Q1
S1
S2
Q11
Q11
n NOT-AUS-Kreis
S1: AUS
S2: EIN
Q1: Leitungsschutz
Q11: Netzschütz
K1: Funk-Entstörfilter
2-80
Verdrahtung
3 h 400 V, 50/60 Hz
50 ˚C 100 %
L1
L2
L3
PE
20 ˚C
40 %
4 mA
10.4 mA
20 mA
Q1
PE
I
I
I
Q11
L1
L2
L3
PE
K1
L1 L2 L3
PE
PID
L+ DC+ DC– U
V
W PE
T1
OI
H
O
L
FW P24
PES
PES
PES
X1
PES
M1
PE
4...20 mA
PES
M
3~
4K7
R11
e
i
M
FWD
B1
2-81
2
U
W PE K12 K14 K11
e
V
M
3~
11 12 13 14 15
7
+24 V
FF1
BR* nur bei DV6-340-075, DV6-340-11K und DV6-320-11K
BR*
AT
FA1
K1
4
OL
DC–
RUN
RBr
6
5
FRS
IP
L+
FF2
2CH
QTQ
DC+
JOG
3
FWD
REV
P24
CM2
8 FW
P24
PLC CM1
TH
i
PTC
2
AM
AMI
FM
10 V (PWM)
RST
1
O2
L
OI
O
H
–
+
SP
SN
RP
RS 485 SN
RJ 45
RS 422
+10 V
J51
0...10 V
RO TO
4...20 mA
3
0V
L1 L2 L3 PE
0...+10 V
Blockschaltbild DV6
–10 V...+10 V
–
+
2-82
4...20 mA
2
+24 V
v'
KREF
+
–
v
KFB
VF
VG
G
+
+
APR
FFWG
o' +
–
o
e
FB
ASR
Vn
i'
+
i
–
ACR
Vi
u'
PWM
M
3h
Blockschaltbild: Drehzahlregelkreis Vektor-Frequenzumrichter DV6 mit Encoder-Anschaltbaugruppe DE6-IOM-ENC
2
2-83
Vektor-Frequenzumrichter DV6-340-... mit integrierter Encoder-Baugruppe
(DE6-IOM-ENC) und externem Bremswiderstand DE4-BR1-...
Ansteuerung
2
Q1
TI
S1
RB
T2
K11
S2
Q11
K3
Q11
Q11
G1
SPS
K2
Freigabe
K2
Beispiel:
Hubwerk mit Drehzahlregelung, Steuerung
und Überwachung durch SPS
Motor mit Thermistor (PTC-Widerstand)
n NOT-AUS-Kreis
S1: AUS
S2: EIN
Q1: Leitungsschutz
Q11: Netzschütz
K2: Steuerschütz Freigabe
RB: Bremswiderstand
B1: Encoder, 3 Kanäle
2-84
K12
M11
M11:Haltebremse
RB
i
L1
L2
L3
PE
1
2
PES
DE4-BR1...
T1 T2 PE
T1
K1
Q11
Q1
L1
I
L2
I
L3
PE
PES
e
L+ DC+ DC– BR U
L1 L2 L3
I
3 h 400 V, 50/60 Hz
V
M
3~
M1
W PE
PE
Th CM1
i
PES
PES
B1
M11
I..
b
Encoder
CM2 I.. I..
CM2 11 12 13
EP5 EG5 EAPEAN EBP EBN EZP EZN
DE6-IOM-ENC
2
3
8 FW P24
m
n1
a
n2 n3 REV FWD
Q.. Q.. Q.. Q.. Q.. P24
1
Verdrahtung
2-85
2
Einbau der Encoder-Anschaltbaugruppe DE6-IOM-ENC
2
1
2
4
3
M3 x 8 mm
0.4 – 0.6 Nm
1
2-86
EG5
F 20 m
2
EG5
15
1
2
3
M4
ZB4-102-KS1 muss
separat bestellt
werden!
ZB4-102-KS1
TTL (RS 422)
A A B
B C C
EP5 EG5 EAP EAN EBP EBN EZP EZN
–
+
5VH
M
3h
2-87
System Rapid Link
System Rapid Link
2
Rapid Link ist ein modernes Automatisierungssystem für die Fördertechnik. Mit Rapid Link
können elektrische Antriebe wesentlich
schneller installiert und in Betrieb genommen
werden als auf herkömmliche Art und Weise.
Die zeitsparende Installation erfolgt mit Hilfe
eines Energie- und Datenbusses, in den die
Rapid-Link-Module eingesetzt werden.
Hinweis
Das System Rapid Link darf ohne das
Handbuch AWB2190-1430 nicht in Betrieb
genommen werden. Das Handbuch ist als
PDF-Download über das Moeller Support Portal verfügbar.
.
a
b
c
d
e
f
g
h
j
i
k
i
k
Funktionsmodule:
a Kopfstation „Interface Control Unit“ r
Schnittstelle zum offenen Feldbus
b Einspeiseschalter „Disconnect ControlUnit“ r Energieeinspeisung mit abschließbarem Drehgriff;
r Leistungsschalter zum Schutz vor
Überlast und Kurzschluss
2-88
c Motorstarter „Motor Control Unit“ r
3-phasiger elektronischer Motorschutz mit
weitem Bereich als Direktstarter, erweiterbarer Direktstarter oder Wendestarter
d Drehzahlsteller „Speed Control
Unit“r Ansteuerung von Drehstrom-Asynchron-Motoren mit 4 Festdrehzahlen und 2 Drehrichtungen sowie
Sanftanlauf
System Rapid Link
Projektierung
Die Rapid-Link-Funktionsmodule werden in
unmittelbarer Nähe der Antriebe montiert. Der
Anschluss an den Energie- und Datenbus ist
ohne Unterbrechung an beliebigen Stellen
möglich.
Der Datenbus AS-Interface® ist eine Systemlösung zur Vernetzung verschiedener
Baugruppen. Ein AS-Interface®-Netzwerk lässt
sich schnell und einfach funktionsfähig
aufbauen.
AS-Interface® verwendet eine geometrisch
kodierte und ungeschirmte Flachbandleitung
mit einem Querschnitt von 2 x 1,5 mm2. Sie
überträgt alle Daten und die Energie zwischen
der Steuerung und der Peripherie und
übernimmt in einem gewissen Rahmen die
Stromversorgung der angeschlossenen Geräte.
Die Installation entspricht den üblichen
Anforderungen. Der Aufbau ist beliebig, die
Projektierung dadurch unkompliziert.
Mit dem Zusammenschrauben dringen zwei
Metalldorne durch die Ummantelung der
Flachbandleitung in die beiden Adern ein und
stellen somit den Kontakt zur AS-Interface®-Leitung her. Ablängen, Abisolieren,
6.5
b
a
a
+
–
2
4
f Abzweig für M12-Steckerleitungen
g Flexible Stromschiene für 400 V h
und 24 V
h Energieeinspeisung für flexible
Stromschiene
i Steckbarer Energieabzweig für flexible
Stromschiene
j Rundleitung für 400 V h und 24 V
k Steckbarer Energieabzweig für Rundleitung
Aufbringen von Aderendhülsen, Unterklemmen und Anschrauben entfällt.
2
Energie- und Datenbus:
e AS-Interface®-Flachleitung
10
a Durchdringungsdorne
b Verpolsichere Flachleitung
Der Energiebus versorgt die
Rapid-Link-Funktionsmodule mit Haupt- und
Hilfsenergie. Steckbare Abgänge können Sie
an beliebigen Stellen schnell und fehlerfrei
montieren. Sie können den Energiebus
wahlweise mit einer flexiblen Stromschiene
(Flachleitung) oder mit handelsüblichen
Rundleitungen aufbauen:
• Die flexible Stromschiene RA-C1 ist eine
7-adrige Flachleitung (Querschnitt 4 mm2)
mit folgendem Aufbau:
M
L+
PE
N
L3
L2
L1
• Sie können den Energiebus auch mit handelsüblichen Rundleitungen (Querschnitt
7 x 2,5 mm2 oder 7 x 4 mm2, Außendurchmesser der Adern < 5 mm, feindräh2-89
System Rapid Link
Anforderungen an die sichere Trennung
nach IEC/EN 60947-1 Anhang N bzw.
IEC/EN 60950 erfüllen. Das Netzteil für die
24-V-DC-Versorgung muss sekundärseitig
geerdet sein. Das 30-V-DC-Netzteil für die
AS-Interface®-/RA-IN-Versorgung muss die
Anforderungen an eine sichere Trennung
nach SELV erfüllen.
Die Einspeisung der Energieabschnitte erfolgt
über die Disconnect Control Unit RA-DI (siehe
Abbildung unten) mit:
tige Kupferleiter nach IEC EN 60228 und
Rundleitungsabgängen RA-C2 aufbauen.
Die Leitung darf einen Außendurchmesser
von 10 bis 16 mm aufweisen.
2
Warnung!
• Rapid Link ist nur an Dreiphasen-Drehstromnetzen mit geerdetem Sternpunkt und
getrenntem N- und PE-Leiter (TN-S-Netz)
zulässig. Ein erdfreier Aufbau ist nicht zulässig.
• Alle am Energie- und Datenbus angeschlossenen Betriebsmittel müssen ebenfalls die
• Ie = 20 A/400 V bei 2,5 mm2
• Ie = 20 bis 25 A/400 V bei 4 mm2.
Als Energiezuführung zur Disconnect Control
Unit RA-DI können Rundleitungen bis 6 mm2
verwendet werden.
⎧
⎨
⎩
3 AC 400 Vh,
24 V H
50/60 Hz
F 6 mm2
RA-DI
Disconnect
Control Unit RA-DI
Q1
2.5 mm2 / 4 mm2
1.5 mm2
RA-MO
RA-SP
1.5 mm2
1.5 mm2
RA-SP
RA-MO
1.5 mm2
Motor/Speed
Control Units
1.5 mm2
1.5 mm2
1.5 mm2
1.5 mm2
PES
PES
PES
e
M
3h
e
M
3h
PES
e
Die Disconnect Control Unit RA-DI schützt die
Leitung vor Überlast und übernimmt den Kurzschlussschutz für die Leitung sowie für alle
angeschlossenen Motor Control Units RA-MO.
2-90
M
3h
e
M
3h
Die Kombination aus RA-DI und RA-MO erfüllt
die Anforderungen der IEC/EN 60947-4-1 als
Starter mit Zuordnungsart 1. Dies bedeutet,
dass die Schützkontakte im RA-MO bei einem
System Rapid Link
• Die Summe aller Ladeströme (ca. 6 x Netzstrom), der angeschlossenen Speed Control
Units, darf 110 A nicht überschreiten.
• Die Höhe des applikationsabhängigen
Spannungsabfalles.
Anstelle der Disconnect Control Unit kann
auch ein 3-poliger Leitungsschutzschalter mit
In F 20 A mit Charakteristik B oder C verwendet werden. Dabei ist zu beachten:
Kurzschluss im Motorklemmbrett oder in der
Motorleitung verkleben oder verschweißen
dürfen. Darüber hinaus entspricht diese
Anordnung der DIN VDE 0100 Teil 430.
Die betroffene Motor Control Unit RA-MO
muss nach einem Kurzschluss ausgetauscht
werden!
Bei der Projektierung des Energiebusses mit
der Disconnect Control Unit ist zu beachten:
• Die Durchlassenergie J bei Kurzschluss darf
nicht größer als 29800 A2s werden.
• An der Einbaustelle darf das Kurzschlussniveau Icc deshalb 10 kA nicht überschreiten
a Kennlinie.
• Auch bei 1-poligem Kurzschluss am Ende
der Leitung muss der Kurzschlussstrom größer als 150 A sein.
• Die Summe der Ströme aller laufenden und
zugleich startender Motoren darf 110 A
nicht überschreiten.
2
Z i dt2
[A s]
105
8
6
63 A
50 A
FAZ-B
FAZ-C
40 A
32 A
25 A
20 A
16 A
13 A
10 A
4
2
1.5
6A
4A
104
3A
8
6
2A
4
FAZ-...-B4HI
2
1.5
1A
103
0.5 A
8
6
4
3
0.5
1
1.5
2
3
4
5
6 7 8 9 10
Icc
eff
15
[kA]
2-91
2
System Rapid Link
Motor Control Unit
2
Die Motor Control Unit RA-MO ermöglicht den
direkten Betrieb von Drehstrommotoren mit
zwei Drehrichtungen. Der Nennstrom ist einstellbar von 0,3 A bis 6,6 A (0,09 bis 3 kW).
Anschlüsse
Die Motor Control Unit RA-MO wird
anschlussfähig ausgeliefert. Der Anschluss an
den Datenbus AS-Interface® und den Motor
wird im Folgenden beschrieben. Der Anschluss
an den Energiebus ist im allgemeinen Teil
„System Rapid Link“ weiter vorne beschrieben.
400 V
F 2.2 kW
M
3h
3 h 400 V PE
50/60 Hz
24 V H
Der Anschluss an AS-Interface® erfolgt
über einen M12-Stecker mit folgender
PIN-Belegung:
M12-Stecker
PIN
Funktion
1
ASi+
2
–
3
ASi–
4
–
Der Anschluss externer Sensoren erfolgt
über eine M12-Buchse.
PIN
Funktion
1
L+
2
I
3
L–
4
I
Bei der RA-MO ist der Motorabgang mit einer
kunststoffgekapselten Buchse ausgeführt. Die
Länge des Motorkabels ist auf maximal 10 m
begrenzt.
Der Motoranschluss erfolgt über die halogenfreie Motorleitung 8 x 1,5 mm2, ungeschirmt, DESINA-konform, mit 2 m,
(SET-M3/2-HF) oder 5 m, (SET-M3/5-HF)
Länge.
Alternativ: Selbtskonfektionierte Motorleitung
mit Stecker SET-M3-A, Kontakte 8 x 1,5 mm2
1
3
2-92
4
6
PE
7
5
8
System Rapid Link
i
M
3h
2
SET-M3/...
1
1
U
–
–
•
–
–
–
–
3
3
W
–
–
4
5
–
–
B1 (h/–)
5
6
–
T1
–
6
4
–
–
B2 (h/+)
7
2
V
–
–
8
7
–
T2
–
PE
PE
PE
–
–
Motorschaltung ohne Thermistor
Motorschaltung mit Thermistor
:
:
5
8
1
7
3
5
PE
6
7
1
2
3
*
T1
T2
U
V
W
PE
e
8
1
7
3
PE
6
7
1
2
3
*
T1
T2
U
V
W
PE
e
M3h
M
3h
i
Werden Motoren ohne Kaltleiter (PTC, Thermistor, Thermoclick) angeschlossen, müssen die
Leitungen 6 und 7 am Motor gebrückt werden,
da RA-MO sonst eine Fehlermeldung generiert.
2-93
System Rapid Link
Hinweis
Die folgenden beiden Anschlüsse gelten nur
für die Motor Control Unit RA-MO!
Anschluss einer 400-V-AC-Bremse
2
Anschluss einer 400-V-AC-Bremse mit
Schnellbremsung:
4
6
1
7
3
PE
:
1
7
1
3
2
PE
3
*
5
4
1
2
3
*
B1
B2
U
V
W
PE
e
PE
e
M
3h
2-94
M
3h
Zur Ansteuerung von Bremsmotoren bieten die
Motorenhersteller Bremsgleichrichter an, die
im Motorklemmbrett untergebracht werden.
Durch gleichzeitiges Unterbrechen des Gleichstromkreises fällt die Spannung an der Bremsspule wesentlich schneller ab. Der Motor
bremst in kürzerer Zeit.
System Rapid Link
Speed Control Unit RA-SP
Die Speed Control Unit RA-SP wird zur elektronischen Drehzahlsteuerung von Drehstrommotoren in der Antriebstechnik eingesetzt.
Hinweis
Der Anschluss an AS-Interface® erfolgt
über einen M12-Stecker mit folgender
PIN-Belegung:
M12-Stecker
Abweichend von den anderen Geräten im
System Rapid Link ist das Gehäuse der Speed
Control Unit RA-SP mit einem Kühlkörper ausgerüstet und erfordert einen EMV-gerechten
Anschluss und entsprechende Montage.
Anschlüsse
Die Speed Control Unit RA-SP wird
anschlussfähig ausgeliefert. Der Anschluss an
den Datenbus AS-Interface® und den Motor
wird im Folgenden beschrieben. Der Anschluss
an den Energiebus ist im allgemeinen Teil
„System Rapid Link“ weiter vorne beschrieben.
.
PIN
Funktion
1
ASi+
2
–
3
ASi–
4
–
2
Bei der RA-SP ist der Motorabgang mit einer
metallgekapselten Buchse ausgeführt.
EMV-bedingt ist diese großflächig mit PE/Kühlkörper verbunden. Der zugehörige Stecker ist
in metallgekapselter, das Motorkabel in
abgeschirmter Ausführung. Die Länge des
Motorkabels ist auf maximal 10 m begrenzt.
Der Schirm des Motorkabels muss beidseitig
großflächig auf PE gelegt werden. Dies macht
auch beim Motoranschluss z. B. eine
EMV-gerechte Verschraubung erforderlich.
Der Motoranschluss erfolgt über die halogenfreie Motorleitung, 4 x 1,5 mm2 + 2 x
(2 x 0,75 mm2), geschirmt, DESINA-konform,
mit 2 m, (SET-M4/2-HF) oder 5 m,
(SET-M4/5-HF) Länge.
400 V
M
3h
3 h 400 V PE
50/60 Hz
Alternativ: Selbstkonfektionierte Motorleitung
mit Stecker SET-M4-A, Kontakte 4 x 1,5 mm2
+ 4 x 0,75 mm2.
1
3
4
6
PE
7
5
8
2-95
System Rapid Link
RA-SP2-...
2
341-...
341(230)-...
400 V AC
230 V AC
i
M
3h
Servoleitung
SET-M4/...
1
1
U
–
–
–
•
–
–
–
–
–
3
3
W
–
–
–
4
5
–
–
B1 (h)
B1 (h)
5
7
–
T1
–
–
6
6
–
–
B2 (h)
B2 (h)
7
2
V
–
–
–
8
8
–
T2
–
–
PE
PE
PE
–
–
–
EMV-gerechte Installation der Motorleitung SET-M4/…
1
3
U1, V1, W1, PE
2
B1/B2
2-96
T1/T2
4
System Rapid Link
8
7
1
T1 T2 U
3
PE
5
PES
T1 T2 U
5
8
3.2 / 1.9 A
cos ϕ 0.79
50 Hz
/ 400
V
0.75 kW
1430 rpm
1
7
3
PE
PES
V
V1
e
W1
400
W2
U2
S1
V2
PE
4
1.9 / 1.1 A
cos ϕ 0.79
50 Hz
/ 690
V
0.75 kW
1430 rpm
6
5
8
7
1
3
U1
V1
W1
W2
U2
V2
PE
PES
PES
PES
T1 T2 U
V
W PE
2
W PE
M3h
i
U1
S1
3
PES
e
M3h
i
230
7
1
PES
W PE
V
8
F 10 m
5
PES
B1 B2
T1 T2 U
V
W PE
e
e
M3h
i
M
3h
RA-SP2-341-...
RA-SP2-341(230)-...
Zur Ansteuerung von Bremsmotoren bieten die
Motorenhersteller Bremsgleichrichter an, die
im Motorklemmbrett untergebracht werden.
Hinweis
Der Bremsgleichrichter darf bei der Speed Control Unit RA-SP nicht direkt an den Motorklemmen (U/V/W) angeschlossen werden!
2-97
System Rapid Link
EMV-gerechter Aufbau der Speed Control Unit RA-SP
2
PE
PES
e
2-98

2-7 - Moeller

Transcription

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