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JUMO IPC Betriebsanleitung
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IGBT-Leistungsumsetzer
200A mit Amplitudenregelung
B 70.9050.0.2
Betriebsanleitung
[Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08
/00450620
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Verwandte Anleitungen für JUMO IPC

Inhaltszusammenfassung für JUMO IPC

  • Seite 1 IGBT-Leistungsumsetzer 200A mit Amplitudenregelung B 70.9050.0.2 Betriebsanleitung [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08 /00450620...

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    1 Inhalt Inhalt ....................3 Einleitung ................... 5 Vorwort ......................... 5 Typografische Konventionen ................6 2.2.1 Warnende Zeichen ....................6 2.2.2 Hinweisende Zeichen .................... 6 2.2.3 Tätigkeit ausführen (Aktion) ................7 Bestellangaben ....................8 2.3.1 Serienmäßiges Zubehör ..................8 2.3.2 Erforderliches Zubehör ..................
  • Seite 4 Widerstandsausgang ..................36 Trimmereinstellungen ..................37 5.8.1 Widerstandsbegrenzung (R-control) ..............37 5.8.2 SIC-Spannungsreserve (SIC reserve) ..............38 5.8.3 Steuereingang anpassen (max. Power adjust) ............ 38 5.8.4 Einstellung auf Maximalleistung (max. Power adjust) ......... 39 5.8.5 Eingangssignalabschwächung ................39 Grundlast einstellen (min. Power adjust) ............39 5.10 Strombegrenzung einstellen (current limit adjust) .........

  • Seite 5: Einleitung

    Für Ihre Anregungen sind wir dankbar. Telefon +49 661 6003-727 Telefax +49 661 6003-508 Der IPC darf ausschliesslich mit der Original-JUMO-Drossel und einem Original-JUMO-Netzfilter betrieben werden. Bitte kontrollieren Sie, ob das Netzfilter für die maximale Stromauf- nahme aus dem Versorgungsnetz ausgewählt wurde, um eine Überlastung zu verhindern.

  • Seite 6: Typografische Konventionen

    2 Einleitung 2.2 Typografische Konventionen 2.2.1 Warnende Zeichen Vorsicht Dieses Zeichen wird benutzt, wenn es durch ungenaues Befolgen oder Nichtbefolgen von Anweisungen zu Personenschäden kom- men kann! Achtung Dieses Zeichen wird benutzt, wenn es durch ungenaues Befolgen oder Nichtbefolgen von Anweisungen zu Beschädigungen von Geräten oder Daten kommen kann! Dieses Zeichen wird benutzt, wenn Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung elektrostatisch entladungsgefährdeter Bauele-...

  • Seite 7: Tätigkeit Ausführen (Aktion)

    2 Einleitung 2.2.3 Tätigkeit ausführen (Aktion) Handlungs- h Stecker anweisung Dieses Zeichen zeigt an, dass eine auszuführende Tätigkeit aufstecken beschrieben wird. Die einzelnen Arbeitschritte werden durch diesen Stern gekennzeichnet Text unbedingt durchlesen Der Text enthält wichtige Informationen und muss unbedingt durchgelesen werden, bevor weitergearbeitet wird.

  • Seite 8: Bestellangaben

    2 Einleitung 2.3 Bestellangaben Das Typenschild ist auf der rechten Gehäuseseite aufgeklebt. (1) Grundausführung IGBT-Leistungsumsetzer 200A 709050/83 (max. 210V Lastspannung) Standardausführung 709050/93 Kundenausführung (2) Spannungsversorgung Steuerteil AC 115V +15/-20%, 48 ... 63Hz (nur bei AC 115V im Leistungsteil) AC 230V +15/-20%, 48 ... 63Hz (3) Spannungsversorgung Leistungsteil AC 115V +15/-20%, 48 ...

  • Seite 9: Erforderliches Zubehör

    120g 40°C 70/00413620 = 1A Nenn Halbleitersicherung Im Gerät sind zum Schutz des IPC bei Erdschluss 2 superflinke Halbleitersi- cherungen eingebaut. Der I t Wert der Halbleitersicherung muss kleiner als 20000 A s sein ! Verkaufs-Artikel-Nummer: 70/00434229 IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 10: Kurzbeschreibung

    2 Einleitung 2.4 Kurzbeschreibung Der J IPC ist ein IGBT Leistungsumsetzer für die Ansteuerung von Heizla- Gerät sten, die bislang einen Transformator benötigt haben. (Stelltransformator oder Kombination eines Thyristorleistungsstellers mit Trafo). Bedingt durch seine Arbeitsweise spricht man von einem elektronischen Transformator mit einer pulsierenden Gleichspannung am Ausgang.

  • Seite 11: Bedeutung Der Leuchtdioden

    2.5 Bedeutung der Leuchtdioden fuse Um den IPC bei einem möglichen Erdschluß zu schützen, sind im Gerät zwei Halbleitersicherungen inte- griert. Im Falle eines Erdschlusses können eine oder beide Halbleitersicherungen auslösen. Das Abschalten einer oder beider Sicherungen wird durch die LED "Fuse" und das Abfallen des Störmelderelais angezeigt.
  • Seite 12 2 Einleitung IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 13: Montage

    Leitungschutzschalter in der Zuleitung erfol- gen. Dieser muss der Leistungsaufnahme des Leistungsumsetzers und dem Nennstrom des nachgeschalteten EMV-Filters entsprechen. k Um den IPC bei einem Erdschluss zu schützen, sind 2 Halbleitersicherun- gen eingebaut. (Der I t Wert der Halbleitersicherung muss kleiner als 20000 A s sein !) v Kapitel 4.1.4 „Wechsel der beiden Halbleitersicherungen“...
  • Seite 14 3 Montage Die EMV-Filter dürfen nur zur Entstörung des IPC Leistungsumset- zers verwendet werden. Andere Geräte, wie z.B. Regler, Netzteile etc. sind wenn nötig mit einem eigenständigen EMV Filter zu entstören. Diese Geräte dürfen keinesfalls parallel zum IPC Leistungsumsetzer auf der Loadseite des EMV Filters angeschlossen werden.
  • Seite 15 Anschluss der Last wird über die Klemmen D und 1D vorgenommen. Lastanschluss h Die Leitungslänge zwischen Last und IPC sollte so kurz wie möglich ge- wählt werden und 50m nicht überschreiten. Für den Anschluß der Last sollte geschirmte Leitung verwendet werden, deren Schirm beidseitig geerdet wird.

  • Seite 16: Filterung Und Entstörung

    Erdung Die Grundplatte, das Netzfilter sowie der Schirm der Zuleitung müssen mit HF- Litze sternpunktförmig geerdet werden. k Ist die Leitung zwischen Filter und IPC länger als 300 mm, wird empfohlen Wahl der geeigneten eine geschirmte Leitung zu verwenden und den Schirm beidseitig auf Erd- Leitung potenzial aufzulegen.
  • Seite 17 Stahlgeflecht sind hingegen ungeeignet. Der Schirm der Lastleitung ist beidseitig zu erden. k Der Schirm der Leitungen für Steuereingänge darf nur einseitig auf Masse gelegt werden (IPC-seitig). Sind Potenzialunterschiede vorhanden, muss eine zusätzliche Potenzialausgleichsleitung verlegt werden. EMV-gerechter Die Verantwortung für die Einhaltung der EMV-Richtlinie in der Anwendung Aufbau liegt beim Weiterverwender und ist im Bild unten für Typ 709050/X3-12-400-...

  • Seite 18: Umgebungsbedingungen

    - Zulufttemperatur max. 35°C - Umgebungstemperaturbereich: 5 ... 40 °C (3K3 nach EN 60721) - Lagertemperaturbereich: -10...70 °C - Die Leitungslänge zwischen Last und IPC sollte so kurz wie möglich ge- wählt werden und 50m nicht überschreiten. Verlustleistung Diese Leistung entsteht als Abwärme am Kühlkörper des Leistungsumset- zers, am Netzfilter und an der Drossel, die am Montageort (z.B.
  • Seite 19 Lastspannung ( z.B. 75V) durch den Lastwiderstand fliesst, erhält man die Verlustleistung (W) Verlustleistung = 130 (A) x Verlustleistungsfaktor Verlustleistung = 130(A) x 7,5 = 975W Beispiel für IPC Typ : 709050/93-12-400-90-200/252 SIC-Heizele- Lastspannung = 90V mente Laststrom = 200A...

  • Seite 20: Abstände

    3 Montage Abmessungen Typ 709050/X3... Vorsicht heißer Kühlkörper! Der Kühlkörper kann während des Betriebs sehr heiß werden! 3.4 Abstände h 10 cm Abstand Bodenfreiheit einhalten. h 15 cm Abstand Deckenabstand einhalten. h Nebeneinander dürfen Geräte Dicht an Dicht montiert werden. IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr.

  • Seite 21: Gehäuse Öffnen

    3 Montage 3.4.1 Gehäuse öffnen Vorsicht! Das Gerät hat 2 Spannungsversorgungen (Steuerteil und Leistungsteil). Bei Ar- beiten am Gerät müssen beide Stromkreise allpolig abgeschaltet werden. Am Gerät darf erst 1 Minute nach dem Freischalten gearbeitet werden, da im Geräteinneren und an den Anschlußklemmen lebensgefährlich hohe Spannun- gen anstehen können! Vorsicht heißer Kühlkörper! h Fertig eingebautes Gerät allpolig von der Spannungsversorgung trennen...
  • Seite 22 3 Montage h Deckel nach oben aus der Nut heben und nach vorne wegziehen IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 23: Elektrischer Anschluss

    4 Elektrischer Anschluss 4.1 Schraubanschlüsse im Leistungsteil Werkzeug - Schraubendreher - Imbusschlüssel SW 5mm und 6mm Der elektrische Anschluss darf nur von Fachpersonal vorgenom- men werden! h Anlage allpolig vom Netz trennen. h Anschlüsse nur mit Leitungen im geeigneten Querschnitt und Kabelschu- hen über Schraubanschlüsse anschließen.
  • Seite 24 4 Elektrischer Anschluss Phase / N Im Bild ist die Verdrahtung für Einphasenbetrieb Phase / N für Typ 709050/X3... dargestellt. Phase / Phase Im Bild ist die Verdrahtung für Einphasenbetrieb Phase / Phase für Typ 709050/X3... dargestellt. IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 25: Geeignete Leitungen Und Querschnitte

    4 Elektrischer Anschluss 4.1.1 Geeignete Leitungen und Querschnitte PE-Leiter Der Querschnitt des PE-Leiters muss mindestens so gross sein, wie der Quer- schnitt der Leitungen zur Spannungsversorgung im Leistungsteil. Für den Fall, dass der Schutzleiter nicht Bestandteil der Zuleitung oder deren Umhüllung ist, darf der Leitungsquerschnitt nicht kleiner als 2,5 mm (bei mechanischem Schutz) bzw.

  • Seite 26: Galvanische Trennung

    4 Elektrischer Anschluss 4.1.2 Galvanische Trennung Steuerteil einschließlich der Ein- und Ausgänge, sowie sämtlicher Bedienele- mente, sind für den Anschluß an SELV-Kreise ausgelegt. Das Störmelderelais kann sowohl an SELV oder an Netzpotenzial angeschlos- sen werden, ohne dass die Isolationskoordination der übrigen Ein- bzw. Aus- gänge beeinträchtigt wird.

  • Seite 27: Wechsel Der Beiden Halbleitersicherungen

    20 Nm wieder festschrauben h Beseitigen Sie die Ursache, die zum Auslösen der Halbleitersicherung ge- führt hat (z.B. Erdschluß im Leistungsteil) h Verwenden Sie nur Originalteile von JUMO Teilenummer:70/00434229 v Kapitel 2.3.2 „Erforderliches Zubehör“ IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 28: Verdrahtung Der Schraubklemmen

    4 Elektrischer Anschluss 4.1.5 Verdrahtung der Schraubklemmen Position Die Position der Schraubanschlüsse im Leistungsteil, sowie die Schraubklem- men auf der Platine und das Anschlussschema sind im nachfolgenden Bild dargestellt. Die grünen Schraubklemmen im Steuerteil dürfen nur mit einem maximalen Anzugsmoment von 0,5 ... 0,6 Nm festgeschraubt wer- den! Anschluss für Schraubklemme X109...
  • Seite 29 4 Elektrischer Anschluss Drosselanschluss Lastanschluss 1D - Anschluss für Schraubklemme X102 Detail Stromeingang (Differenzeingang) Spannungseingang 3 Masse (massebezogen) Externe Handverstellung 3 Anfang (Masse) 4 Schleifer Potenziometer 5 k 5 Ende (+10V) Zündimpulsverriegelung 6 Masse (Inhibit Eingang) I ca. 1mA (Öffner oder Schließer) Istwertausgang 0 ...
  • Seite 30 4 Elektrischer Anschluss IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 31: Einstellungen

    5 Einstellungen 5.1 Funktionsprinzip Der J IPC kann überall dort eingesetzt werden, wo bisher ein Transforma- tor zur Herabsetzung der Spannung verwendet wurde. Er übernimmt dabei die Funktion eines elektronischen Transformators mit ei- ner pulsierenden Gleichspannung am Ausgang. Blockschaltbild IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 32: Schalter S101, S103, S104, S105, S106 Und X106 Einstellen

    5 Einstellungen 5.2 Schalter S101, S103, S104, S105, S106 und X106 einstellen IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 33: Unterlagerte Regelung

    5 Einstellungen 5.3 Unterlagerte Regelung Unterlagerte Regelungen werden benutzt, um in erster Linie externe Störein- flüsse, wie Netzspannungsschwankungen und Widerstandsänderungen, die sich negativ auf die Regelstrecke auswirken würden, zu eliminieren bzw. zu kompensieren. werkseitig Es ist eine unterlagerte U -Regelung eingestellt, aber auch P- oder I -Regelung sind möglich.

  • Seite 34: Steuereingänge

    5 Einstellungen 5.5 Steuereingänge Mit den internen Schaltern S8, S9 und S104 wird der Steller an das vorhande- ne Steuersignal (Regler-Ausgangssignal) angepasst. Spannungs- und Stromeingang sind voneinander getrennt. Die Stromeingänge (+,-) sind als Differenzeingang ausgelegt, d. h. sie können gegenüber dem ge- meinsamen Bezugspotenzial (⊥) um einen maximalen Spannungswert von 7V angehoben oder abgesenkt werden.

  • Seite 35: Kombination Aus Externem Potenziometer Und Elektronischem Regler

    5 Einstellungen 5.5.1 Kombination aus externem Potenziometer und elektronischem Regler Regler mit Als Hand-Stelleingang wird der Spannungseingang (Klemmen 3, 4) in Verbin- Stromausgang dung mit der internen 10-V-Quelle und einen 5-kΩ-Potenziometer benutzt. Schalter Automatik offen offen Handbetrieb geschlossen geschlossen Um eine ungewollt hohe Ansteuerung beim Umschalten auf Hand- betrieb zu vermeiden, sollte S mit S mechanisch gekoppelt sein.

  • Seite 36: Zündimpulsverriegelung

    5 Einstellungen 5.6 Zündimpulsverriegelung Mit der Zündimpulsverriegelung ist es möglich, auf einfache Art hohe Leistungen zu schalten. Um eine Anlage spannungsfrei schalten zu können, muss ein Schutz- oder Hauptschalter vorgeschaltet sein, der allpolig aus- schaltet ! Bei abgeschalteter Leistung durch die Zündimpulsverriegelung ist keine galvanische Trennung zur Spannungsversorgung gewährlei- stet ! Die Klemmen D oder 1D können trotzdem gefährliches Netz- potenzial führen.

  • Seite 37: Trimmereinstellungen

    5 Einstellungen 5.8 Trimmereinstellungen Der Steller besitzt 6 Trimmer, die mit einem Schraubendreher (Klingenbreite maximal 2mm) durch Öffnungen im Gehäuse zugänglich sind. current limit adjust load fail adjust resistance control adjust max. Power adjust min. Power adjust output adjust U , , 5.8.1 Widerstandsbegrenzung (R-control) Mit dem Schalter S101-10 kann eine Begrenzung der abgegebenen Leistung...

  • Seite 38: Sic-Spannungsreserve (Sic Reserve)

    Mit zunehmender Betriebsdauer des SIC-Heizelementes wird es hochohmiger. Der IPC-Steller passt die Lastspannnung automatisch an die geforderte Lei- stungsabgabe an. Sobald die max. Lastspannung des IPC nicht mehr aus- reicht, um die geforderte Leistung des SIC-Heizelementes abgeben zu kön- nen, wird dies durch die LED „SIC reserve“ signalisiert. Die Signalisierung er- folgt zeitverzögert nach ca.

  • Seite 39: Einstellung Auf Maximalleistung (Max. Power Adjust)

    5 Einstellungen Richtige Werte messen Zur Spannungs-, Leistungs oder Strommessung muß ein Echt-Effek- tivwert-Meßgerät (RMS) verwendet werden, da der Laststrom ein pulsierender Gleichstrom ist. Ein Messgerät, das auf Wechselspannung (AC) mit sinusförmigem Kurvenverlauf geeicht ist, zeigt falsche Werte an! 5.8.4 Einstellung auf Maximalleistung (max.

  • Seite 40: Strombegrenzung Einstellen (Current Limit Adjust)

    5 Einstellungen 5.10 Strombegrenzung einstellen (current limit adjust) h Mit dem frontseitigen Trimmer „current limit adjust“ kann der Effektivwert des Laststromes im Bereich von 10 ... 100% des Steller-Nennstromes be- grenzt werden. 1,5 Umdrehungen nach rechts entsprechen einer Zunahme der Ansprech- schwelle um ca.
  • Seite 41 5 Einstellungen Die kleinste erfassbare Widerstandsänderung beträgt 5% des Nennwiderstandes der Last. werkseitig Der Trimmer ist auf ca. 20 % eingestellt. Als Meldeausgang ist je nach Typenzusatz ein potenzialfreier Kontakt oder ein Optokoppler eingebaut. Typ Relais 709050 / X3 - XXX - XXX - 200 / 252 Optokoppler...

  • Seite 42: Schaltpunkt Der Lastfehleranzeige Einstellen

    5 Einstellungen 5.11.1 Schaltpunkt der Lastfehleranzeige einstellen Die Einstellung für Teillastbruch muss nach der Einstellung für die Strombegrenzung durchgeführt werden. Wird die Einstellung der Strombegrenzung verändert, so hat dies Einfluss auf die Einstel- lung der Teillastbrucherkennung. Diese ist gegebenenfalls entsprechend zu korrigieren. h Last anschließen h Vollansteuerung vorgeben (z.B.

  • Seite 43: Sicherheitsabschaltung Im Leistungsteil (Igbt)

    5 Einstellungen 5.12 Sicherheitsabschaltung im Leistungsteil (IGBT) Bei einem Defekt der Drossel oder der Steuerelektronik wird die Ausgangs- spannung zwischen den Klemmen D und 1D abgeschaltet. Die Klemmen D und 1D selbst können trotzdem gefährliches Netzpo- tenzial führen, da sie nicht galvanisch vom Netz getrennt sind! Die Signalisierung erfolgt durch die LED „IGBT“...
  • Seite 44 5 Einstellungen IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 45: Technische Daten

    6 Technische Daten 6.1 Spannungsversorgung Spannungsversorgung AC 115V +15%/-20% 48 ... 63Hz Leistungsteil AC 230V +15%/-20% 48 … 63Hz AC 400V +15%/-20% 48 … 63Hz Spannungsversorgung AC 115V +15%/-20% 48 ... 63Hz, (nur bei AC 115V im Leistungsteil) Steuerteil AC 230V +15%/-20% 48 … 63Hz Leistungsaufnahme des Steuerteils max.100 VA Lastspannung U DC 20 V, 60 V, 90V, 120 V, 150 V, 210 V...
  • Seite 46 Kriechstrecken Steuerteil-Gehäuse ≥ 5,5 mm Gerät kann an SELV-Kreise angeschlossen werden. SELV = Seperate Extra Low Voltage (Sicherheitskleinspannung) Ableitstrom Der Ableitstrom des IPC Leistungsumsetzers mit vorgeschaltetem EMV-Filter (ohne den Ableitstrom der Last) ist kleiner als 3 mA. Gehäuse Metallgehäuse Gewicht ca.

  • Seite 47: Daten Der Drossel

    6 Technische Daten 6.5 Daten der Drossel Abmessungen Anschluss- Anzugsmoment Gewicht Verkaufs-Ar- querschnitt für Schraubklemmen tikel-Num- L = 0,6 mH / I Höhe: 190 mm max. 15...20 Nm ca. 37kg 70/00436848 35...95 mm 200A Schutzart IP 10 Breite: 200 x 385mm nach EN 60529 6.6 EMV-Filter Für Spannungsversorgung Leistungsteil...
  • Seite 48 6 Technische Daten IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...

  • Seite 49: Was Tun, Wenn

    7 Was tun, wenn... Was passiert ? Ursache / Abhilfe Info v Kapitel 4 „Elektri- grüne LED Power leuch- - Spannungsversorgung für Steuerteil nicht scher Anschluss“ tet nicht angeschlossen v Kapitel gibt keine Aus- - Spannungsversorgung für Leistungsteil „Schraubanschlüs- gangsleistung ab, nicht angeschlossen se im Leistungsteil“...
  • Seite 50 7 Was tun, wenn... Was passiert ? Ursache / Abhilfe Info v Kapitel 5.5 „Steuer- IPC gibt nicht die volle - Schaltereinstellungen für Steuereingang eingänge“ Leistung ab, S 101/ 8 und 9 oder S104 nicht richtig obwohl 100% Sollwert eingestellt vorgegeben wird v Kapitel 5.8.3 „Steu-...
  • Seite 51 7 Was tun, wenn... IGBT Leistungsumsetzer 200A [Patent-Nr. EP1 126 591 B1] 02.08...
  • Seite 53 JUMO GmbH & Co. KG JUMO Mess- und Regelgeräte JUMO Mess- und Regeltechnik AG Ges.m.b.H. Hausadresse: Pfarrgasse 48 Laubisrütistrasse 70 Moritz-Juchheim-Straße 1 1232 Wien, Austria 8712 Stäfa, Switzerland 36039 Fulda, Germany Telefon: +43 1 610610 Telefon: +41 44 928 24 44...

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