ABB ACS180 Kurzanleitung

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ABB MACHINERY DRIVES
ACS180 Frequenzumrichter
Kurzanleitung für die Installation und
Inbetriebnahme
Sicherheitsvorschriften
WARNUNG! Befolgen Sie diese Anweisungen. Die Nichtbeachtung der Anweisun-
gen kann zu Verletzungen und tödlichen Unfällen führen oder Schäden an den
Geräten verursachen. Elektrische Installations- oder Wartungsarbeiten dürfen nur
von Fachpersonal durchgeführt werden.
•
Am Frequenzumrichter, dem Motorkabel, dem Motor oder den Steuerkabeln dürfen keine
Arbeiten ausgeführt werden, wenn der Frequenzumrichter an die Spannungsversorgung
angeschlossen ist. Trennen Sie zuerst den Frequenzumrichter von allen gefährlichen
Spannungsquellen und stellen Sie sicher, dass die Arbeit gefahrlos begonnen werden
kann, bevor Sie die Arbeiten ausführen. Warten Sie nach Abschaltung der Spannungsver-
sorgung stets 5 Minuten, damit sich die Zwischenkreiskondensatoren entladen können.
•
Am Frequenzumrichter dürfen keine Arbeiten durchgeführt werden, während der angeschlos-
sene Permanentmagnetmotor dreht. Ein drehender Permanentmagnetmotor erzeugt eine
Spannung im Frequenzumrichter sowie an dessen Eingangs- und Ausgangsklemmen.
1. Auspacken der Lieferung
Lassen Sie den Frequenzumrichter bis zur Installation in seiner Verpackung. Schützen Sie den
Frequenzumrichter nach dem Auspacken vor Staub, Schmutz und Feuchtigkeit.
Prüfen Sie, dass folgende Artikel geliefert wurden:
•
Frequenzumrichter
•
Installationszubehör (Kabelschellen, Schrauben, Montagematerial usw.)
•
Sicherheitsvorschriften
•
Mehrsprachige Warnaufkleber (Restspannungswarnung)
•
Anleitung zur Benutzeroberfläche
•
Kurzanleitung für die Installation und Inbetriebnahme.
Die gelieferten Artikel auf Beschädigungen prüfen.
2. Kondensatoren formieren
Wenn der Frequenzumrichter ein Jahr oder länger nicht eingeschaltet war, müssen die Kon-
densatoren des DC-Zwischenkreises nachformiert werden. Das Herstellungsdatum ist auf
dem Typenschild angegeben. Siehe Anweisungen für das Formieren von Kondensatoren
(3AUA0000044714 [Deutsch]).
3. Auswahl der Kabel und Sicherungen
•
Wählen Sie die Leistungskabel. Befolgen Sie die örtlichen Vorschriften.
•
Netzkabel: ABB empfiehlt für eine optimale EMV-Leistung ein symmetrisch
geschirmtes Kabel (Frequenzumrichterkabel).
•
Motorkabel: Verwenden Sie für eine optimale EMV-Leistung ein symmetrisch
geschirmtes Kabel (Frequenzumrichterkabel). Ein symmetrisch geschirmtes Kabel
reduziert auch Lagerströme, Verschleiß und eine Belastung der Motorisolation.
•
Leistungskabeltypen: Verwenden Sie bei IEC-Installationen Kupfer- oder
Aluminiumkabel (falls zulässig). Bei UL-Installationen sind nur Kupferkabel zulässig.
•
Nennstrom: max. Laststrom.
•
Nennspannung: min. 600 V AC.
•
Nenntemperatur: Bei IEC-Montagen müssen Kabel, die für mindestens 70 °C
(158 °F) maximal zulässige Leitertemperatur bei Dauerbetrieb ausgelegt sind, aus-
gewählt werden. Wählen Sie bei UL-Montagen ein Kabel, das für mindestens 75 °C
(167 °F) zugelassen ist.
•
Größe: Typische Kabelgrößen siehe Sicherungen und typische Leistungskabelgrö-
ßen und maximale Kabelgrößen siehe Klemmendaten für die Leistungskabel
•
Auswahl der Steuerkabel. Verwenden Sie für Analogsignale ein doppelt geschirmtes, verdrill-
tes Adernpaar. Verwenden Sie für Digital-, Relais- und E/A-Signale ein doppelt oder einfach
geschirmtes Kabel. Übertragen Sie 24 V und 115/230 V Signale nicht im selben Kabel.
•
Sichern Sie den Frequenzumrichter und das Einspeisekabel mit geeigneten Sicherungen
ab. Siehe Sicherungen und typische Leistungskabelgrößen
4. Prüfen des Installationsortes
Der Frequenzumrichter ist für den Schrankeinbau ausgelegt und hat standardmäßig
Schutzart IP20 / UL-Typ offen.
Prüfen Sie den Ort, an dem Sie den Frequenzumrichter installieren möchten. Stellen Sie sicher, dass:
•
der Montageort ausreichend belüftet ist und die warme Luft nicht zurückströmt.
•
Um den Frequenzumrichter herum muss ausreichend Freiraum für die Kühlung, Wartung
und Bedienung sein. Mindestabstände siehe Erforderliche Abstände
•
Die Umgebungsbedingungen müssen den Anforderungen entsprechen. Siehe
bungsbedingungen .
•
Die Montagefläche muss möglichst senkrecht und stabil genug sein, um das Gerätege-
wicht tragen zu können. Siehe Abmessungen und Gewichte
•
Die Montagefläche, der Boden und die Materialien in der Nähe des Frequenzumrichters
müssen aus nicht brennbarem Material bestehen.
•
In der Nähe des Frequenzumrichters dürfen sich keine starken Magnetfelder wie
einadrige Leiter mit hohem Strom oder Schützspulen befinden. Ein starkes Magnetfeld
kann Interferenzen oder Ungenauigkeiten des Frequenzumrichterbetriebs verursachen.
5. Installation des Frequenzumrichters
Der Frequenzumrichter kann mit Schrauben oder auf einer DIN-Schiene (Hutschiene,
B x H = 35 mm x 7,5 mm [1,4 in x 0,3 in]) montiert werden.
•
Die Baugröße R0 muss aufrecht montiert werden. Frequenzumrichter der Baugröße R0
haben keinen Lüfter.
•
Frequenzumrichter der Baugröße R1...R4 können bei der Montage um bis zu 90° gedreht
werden, d. h. von senkrecht bis liegend.
•
Der Frequenzumrichter darf nicht auf dem Kopf stehend montiert werden.
•
Sie können mehrere Frequenzumrichter nebeneinander installieren.

Montage des Frequenzumrichters mit Schrauben
R1
R0
M1
M1
1. Bringen Sie auf der Oberfläche Markierun-
gen für die Montagebohrungen an. Siehe
Abmessungen und Gewichte .Laden Sie die
Montageschablone herunter:
library.abb.com
.
2. Setzen Sie die Bohrungen für die Befestigungs-
schrauben. Setzen Sie gegebenenfalls geeig-
nete Dübel oder Anker in die Bohrungen ein.
3. Die Befestigungsschrauben in die Bohrungen
einsetzen. Lassen Sie zwischen dem Schrau-
benkopf und der Montagefläche einen Spalt.
4. Hängen Sie den Frequenzumrichter auf die
Befestigungsschrauben.
5. Die Befestigungsschrauben/-muttern
anziehen.

Montage des Frequenzumrichters auf einer DIN-Schiene
bei den Baugrößen R3 und R4
1. Schieben Sie das Verriegelungselement nach links. Ggf. einen Schlitzschraubendreher
verwenden.
2. Halten Sie die Verriegelungstaste gedrückt.
3. Setzen Sie die oberen Laschen des Frequenzumrichters am oberen Rand der DIN-Schiene an.
4. Setzen Sie den Frequenzumrichter auf unteren Rand der DIN-Schiene.
5. Lassen Sie die Verriegelungstaste los.
6. Schieben Sie das Verriegelungselement nach rechts.
7. Sicherstellen, dass der Frequenzumrichter fest auf der DIN-Schiene sitzt.
Um den Frequenzumrichter zu entfernen, öffnen Sie die Verriegelung und heben Sie den Fre-
quenzumrichter von der DIN-Schiene ab.
6. Messen des Isolationswiderstands
Frequenzumrichter: Am Frequenzumrichter keine Spannungsfestigkeits- oder Isolationswi-
derstandsprüfungen durchführen, da dies zu Schäden führen kann.
Netzkabel: Prüfen Sie die Isolation der Netzkabel vor dem Anschluss an den Frequenzumrich-
ter. Befolgen Sie die örtlichen Vorschriften.
Motor und Motorkabel:
1. Prüfen Sie, dass das Motorkabel an den Motor angeschlossen und von den
Ausgangsklemmen T1/U, T2/V und T3/W des Frequenzumrichters getrennt ist.
2. Prüfen Sie mit einer Spannung von 1000 V DC den
Isolationswiderstand zwischen jedem Phasenleiter
und der Schutzerde (PE). Der Isolationswiderstand
eines ABB-Motors muss mehr als 100 MOhm betra-
gen (bei 25 °C [77 °F]). Die Isolationswiderstände
anderer Motoren entnehmen Sie bitte der Anleitung
des Herstellers.
Feuchtigkeit im Motorgehäuse reduziert den Isola-
tionswiderstand. Bei Feuchtigkeit den Motor trock-
nen und dann erneut messen.
7. Die Kompatibilität des Frequenzumrichters mit dem
Erdungssystem sicherstellen
Sie können alle Frequenzumrichter an ein symmetrisch geerdetes TN-S Netz (mittelpunktge-
erdet) anschließen. Der Frequenzumrichter wird mit montierten EMV- und VAR-Schrauben
geliefert. Das Material der Schrauben (Kunststoff oder Metall) hängt von der Produktvariante
ab. In der Tabelle ist angegeben, wann die EMV-Metallschraube (internen EMV Filter abklem-
men) oder die VAR-Metallschraube (den Varistorkreis trennen) entfernt werden muss.
Schrau Standardmodell
benbe- der Schraube ab
zeich- Werk
nung
EMC Metall
Kunststoff
VAR Metall
Kunststoff
1) In Nordamerika verkaufte Frequenzumrichter haben eine EMV-Schraube aus Kunststoff.
2) Die Metallschraube (mit dem Frequenzumrichter mitgeliefert) kann eingesetzt werden, um
den internen EMV-Filter anzuschließen.
8. Anschluss der Leistungskabel

Anschlussplan (geschirmte Kabel)
ACS180
L1
PE
3
2
PE L1
(L)
1. Trenneinrichtung.
2. Zwei Schutzerdeleiter. Die Norm IEC/EN61800-5-1 für die Frequenzumrichter-Sicherheit
erfordert zwei PE-Leiter, wenn der Querschnitt des PE-Leiters weniger als 10 mm
2
16 mm Al beträgt. Sie können z. B. den Kabelschirm zusätzlich zum vierten Leiter verwenden.
3. Verwenden Sie netzseitig ein separates Erdungskabel oder ein Kabel mit separatem PE-
Leiter, wenn die Leitfähigkeit des vierten Leiters oder des Schirms den Anforderungen
an den PE-Leiter nicht genügt.
4. Verwenden Sie motorseitig ein separates Erdungskabel, wenn die Leitfähigkeit des
.
Schirms nicht ausreicht oder es im Kabel keinen symmetrisch aufgebauten PE-Leiter gibt.
5. Für das Motorkabel und das Bremswiderstandskabel (falls verwendet) ist eine 360-Grad-
Erdung des Kabelschirms erforderlich. Dies wird auch für das Einspeisekabel empfohlen.
6. Bremswiderstand und Widerstandskabel (optional, nur für Baugröße R2...R4).

Anschlussarbeiten (geschirmte Kabel)
.
Anzugsmomente siehe
1. Den Restspannungs-Warnaufkleber in
der erforderlichen Landessprache am
Frequenzumrichter anbringen.
2. Das Motorkabel abisolieren.
3. Den Motorkabelschirm unter der
Erdungsklemme an Masse anschließen.
.
4. Den Motorkabelschirm zu einem Bündel
Umge-
verdrillen, kennzeichnen und das Bündel
an die Erdungsklemme anschließen.
5. Die Phasenleiter des Motorkabels an die
.
Klemmen T1/U, T2/V und T3/W anschließen.
6. Bei Verwendung eines Bremswiderstands
das Bremswiderstandskabel an die Klem-
men R- und UDC+ anschließen. Ein
geschirmtes Kabel verwenden und den
Schirm unter der Erdungsklemme erden.
7. Sicherstellen, dass die Schrauben der
Klemmen R- und UDC+ festgezogen sind.
Dieser Schritt muss auch ausgeführt
werden, wenn keine Kabel an die
Klemmen angeschlossen werden.
8. Das Netzkabel abisolieren.
9. Wenn das Eingangskabel geschirmt ist,
den Schirm unter der Erdungsklemme an
Masse anschließen. Das Kabel zu einem
Bündel verdrillen, kennzeichnen und das
Bündel an die Erdungsklemme anschließen.
10. Den Erdungsleiter (PE) des Einspeise-/
Netzkabels an die Erdungsklemme
anschließen. Falls erforderlich, einen
R2...R4
zweiten PE-Leiter verwenden.
11. Bei 3-phasigen Frequenzumrichtern die
Phasenleiter des Eingangskabels an die
Eingangsklemmen L1, L2 und L3 anschlie-
ßen. Bei 1-phasigen Frequenzumrichtern
den Phasen- und den Nullleiter an die
Klemmen L und N anschließen.
12. Die Kabel außerhalb des Frequenzum-
M1
richters mechanisch sichern.
9. Anschließen der Steuerkabel

Vorgehensweise bei
Anschlussarbeiten
Die Anschlüsse müssen entsprechend den
Standard-Steueranschlüssen des ausgewähl-
ten Applikationsmakros vorgenommen wer-
den. Die Signalleiterpaare bis kurz vor den
Klemmen verdrillt lassen, um eine induktive
Einkopplung zu verhindern.
1. Vom Steuerkabel einen Teil des äußeren
Schirms für die Erdung abisolieren.
2. Mit einer 360-Grad-Erdungsklemme den
äußeren Schirm an die Erdungslasche
anschließen.
ohm
U1-PE, V1-PE, W1-PE
Erdungssysteme
Symmetrisch geer- Unsymmetrisch
dete TN-S-Netze geerdete Dreieck-, (ungeerdet oder
(mittelpunktgeer- mittelpunktgeer-
deter Stern) dete Dreieck- und
TT-Netze
Nicht entfernen Entfernen
1) 2)
Nicht entfernen Nicht entfernen Nicht entfernen
Nicht entfernen Nicht entfernen
Nicht entfernen Nicht entfernen Nicht entfernen
R+ T1/ T2/ T3/
L2 L3 R- UDC-
UDC+ U V W
5
6
V1
U1 W1
M PE
1
3
L2 L3
(N)
Klemmendaten für die Leistungskabel
.
R2...R4
Eingang unten
3. Die Steuerkabelleiter abisolieren.
4. Die Leiter an die richtigen Klemmen anschließen. Stecken Sie den Leiter in die
Steckklemme. Drücken Sie hierzu die Öffnen/Schließen-Taste mit einem
Klingenschraubendreher ganz herunterdrücken.
5. Die Steuerkabel mechanisch an der Außenseite des Frequenzumrichters befestigen.

Standard-E/A-Anschlüsse (ABB Standard Makro)
Das Makro ABB Standard ist das Standardmakro. Der Anschlussplan für das Makro ABB Stan-
dard ist nachfolgend dargestellt.
Klemmen
1...10 kohm
Max. 500 ohm
U1
M
V1
3~
W1
PE
IT-Netze
Hinweis: Mit dem Bedienpanel können Sie weitere Makros auswählen. Standard-E/A-Bele-
hochohmig
gung siehe unten:
geerdet)
Hand/Auto
Entfernen
DI1 Start/Stopp (Hand)
DI2
Hand (1) / Auto (0)
Entfernen
DI3
Start-/Stopp (Auto)
DI4 Störungsquittierung
Drehzahl-
AI1/DI5
Sollw.(Hand)(AI1,0...10V)
Drehzahl-Sollw.
AI2
(Auto)(4...20mA)
Prozessregler
DI1 Start/Stopp
DI2 Int. Sollw. Auswahl 1
DI3 Int. Sollw. Auswahl 2
DI4 Auswahl Festdrehzahl 1
AI1/DI5 PID-Sollwert (AI1, 0...10V)
AI2 Prozess-Istwert (4...20mA)
3-Draht
DI1
Start (Impuls)
4
DI2
Stopp (Impuls)
DI3
Vorwärts (0) / Rückwärts (1)
DI4
Auswahl Festdrehzahl 1
AI1/DI5 Auswahl Konstantdrehzahl 2 (DI5)
AI2 Drehzahl-Sollw. (0...10V)
DO Läuft
Alle Makros RO Störung (-1)
AO Ausgangsfrequenz (0...20mA)

Anschluss des integrierten Feldbusses
Den Feldbus an den EIA-485 Modbus RTU-Anschluss auf der Vorderseite des Frequenzumrich-
ters anschließen.
Die Modbus RTU-Kommunikation mit dem integrierten Feldbus konfigurieren:
1. Feldbuskabel und erforderliche E/A-Signale anschließen.
2
Cu oder 2. Die Steckbrücken für den Abschluss und die Bias-Einstellungen verwenden.
3. Den Frequenzumrichter einschalten und die erforderlichen Parameter einstellen.
Nachfolgend ist ein Anschluss Beispiel dargestellt.
3)
G R - +
1)
Abschluss ON
Abschluss OFF
J1
Modbus-Modus
J2
Automations-
Frequenzumrich-
Controller
1) Bei den Geräten an beiden Enden des Feldbusses muss der Abschluss auf ON eingestellt
sein. Bei allen anderen Geräten muss der Abschluss OFF sein.
2) Die Kabelschirme an jedem Frequenzumrichter miteinander verbinden, jedoch nicht an den
Frequenzumrichter anschließen. Die Schirme nur an die Erdungsklemme im Automations-
Controllers anschließen.
3) Den AGND-Leiter an den Anschluss „Signalerde-Referenz" des Automations-Controllers
anschließen.
10. Inbetriebnahme des Frequenzumrichters
WARNUNG! Stellen Sie vor der Inbetriebnahme des Frequenzumrichters sicher,
R0/R1 dass die Installation abgeschlossen ist. Sicherstellen, dass der Frequenzumrichter
gefahrlos gestartet werden kann. Klemmen Sie den Motor von anderen Maschinen
Eingang
ab, wenn die Gefahr von Beschädigungen oder Verletzungen besteht.
oben
Informationen zur Benutzeroberfläche siehe ACS180 User inter-
face guide . (3AXD50000606696 [Englisch]).
1. Den Frequenzumrichter einschalten.
2. Stellen Sie die Maßeinheit ein (international oder US). In der
Ansicht Motordaten den Motortyp auswählen:
AsynM: Asynchronmotor
PMSM: Permanentmagnet-Synchronmotor
3. Auswahl der Motorregelungsart:
Vektor: Drehzahl-Sollwert. Diese ist für die meisten Anwen-
dungen geeignet. Der Frequenzumrichter führt automatisch
einen ID-Lauf im Stillstand durch, wenn er zum ersten Mal
eingeschaltet wird.
Skalar: Frequenz-Sollwert. Verwenden Sie diesen Modus
nicht für Permanentmagnet-Synchronmotoren.
Verwenden Sie diesen Modus, wenn:
•
Die Anzahl von Motoren wechseln kann.
•
Der Motornennstrom kleiner ist als 20 % des Frequen-
zumrichter-Nennstroms.
4. Einstellung der Nenndaten des Motors.
5. Starten Sie den Motor und prüfen Sie die Drehrichtung. Bei
falscher Drehrichtung können Sie:
•
die Einstellung der Phasenfolge ändern oder
•
die Phasenfolge des Motorkabels ändern.
Hinweis: Bei Vektorregelung führt der Frequenzumrichter bei
der Inbetriebnahme automatisch einen ID-Lauf im Stillstand aus.
6. Legen Sie in der Ansicht Motorregelung den Start- und Stoppmodus fest.
7. Stellen Sie die Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten ein.
8. Stellen Sie die maximalen und minimalen Drehzahlen ein.
9. Wählen Sie in der Ansicht Regelungsmakros das anzuwen-
dende Makro.
10. Optimieren Sie die Parameter des Frequenzumrichters für
die Anwendung. Sie können das Komfort-Bedienpanel
(ACS-AP-...) oder das PC-Tool DriveComposer verwenden.
Beschreibung
Digital-E/A
21 24 V Hilfs- +24 V DC, max. 200 mA
22 DGND Masse Hilfsspannungsausgang
...8 DI1 Stopp (0) / Start (1)
9 DI2 Vorwärts (0) / Rückwärts (1)
10 DI3 Auswahl Festdrehzahl 1
11 DI4 Auswahl Festdrehzahl 2
12 DCOM Masse für Digitaleingang
18 DO Läuft
19 DO COM Masse Digitalausgang
20 DO SRC Digitalausgang Hilfsspannung
Analog-E/A
14 AI1/DI5 Drehzahl-Sollwert (0...10V)
13 AGND Masse Analogeingangskreis
15 AI2 Nicht verwendet
16 AGND Masse Analogausgangskreis
17 AO Ausgangsfrequenz (0...20mA)
23 10V Referenzspannung +10 V DC
24 SCHIRM Signalkabelschirm
Sicher abgeschaltetes Drehmoment (STO) (nur beim ACS180-04S)
1 S+ Sicher abgeschaltetes Drehmoment (STO).
Beide Kreise müssen für den Start des
2 SGND
Antriebs geschlossen sein. Die Zeichnung
stellt einen vereinfachten Anschluss einer
3 S1
Sicherheitsschaltung über die Sicherheits-
4 S2
kontakte dar. Wenn STO nicht verwendet
wird, lassen Sie die ab Werk installierten
Brücken an ihrem Platz. Siehe auch
Abschnitt Sicher abgeschaltetes Drehmo-
ment (STO).
Relaisausgang
5 NC
Keine [Störung (-1)]
6 COM
7 NO
EIA-485 Modbus RTU
25 B+
26 A-
Integrierter Modbus RTU (EIA-485)
27 AGND
28 SCHIRM
Jumper / Steckbrücken
J1 Abschluss Modbus-Abschluss ON-OFF
J2 Komm.Modus Auswahl Kommunikationsmodus
Drehrichtungsumkehr Motorpotentiometer
Start vorwärts Start/Stopp
Start rückwärts Vorwärts/Rückwärts
Festdrehzahl Auswahl 1 Drehzahl-Sollwert erhöhen
Drehzahl-Sollwert
Festdrehzahl Auswahl 2
vermindern
Störungsquittierung Festdrehzahl Auswahl
(DI5) 1(DI5)
Drehzahl-Sollw. (0. 10V) nicht benutzt
Hand/PID
Start-/Stopp (Hand)
Hand(1)/PID(0)
Start/Stopp (PID)
Auswahl Festdrehzahl 1
Hand Drehzahl-Sollw. (AI1,0...10V)
Prozess-Istwert (4...20mA)
Modbus
Start/Stopp (Hand)
Vorwärts/Rückwärts (Hand):
Hand (1) / Modbus (0)
Störungsquittierung
Festdrehzahl Auswahl 1 (DI5)
Drehzahl-Sollw. (Hand, 0...10V)
2)
1)
Abschluss OFF
Abschluss ON
J1 J1
Modbus-Modus Modbus-Modus
J2 J2
Frequenzumrich- Frequenzumrich-
ter ter
ter
2 3
4
5
6
7
8
9