Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft.
Die entsprechenden Dokumentationen für Ihren Umrichter können unter folgenden Links heruntergeladen werden: ● SINAMICS G110 http://www.siemens.com/sinamics-g110 ● SINAMICS G120 http://www.siemens.com/sinamics-g120 ● SINAMICS G120D http://www.siemens.com/sinamics-g120d Anwendungsbeispiele Unter folgendem Link finden Sie zahlreiche Anwendungsbeispiele für die Umrichter: ● http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/20208582/136000 Frequenzumrichter Funktionshandbuch, 08/2011 - FW3.2, A5E01137279A AD...
Einführung 1.2 Beschreibung der Dokumentklassen Beschreibung der Dokumentklassen Beschreibung der Dokumente Im folgenden Abschnitt werden die verfügbaren Dokumenttypen für Ihren Umrichter beschrieben: Broschüre Bei der Broschüre handelt es sich um eine Werbeschrift zur Markteinführung des Produkts. Sie enthält eine allgemeine Beschreibung und einen kurzen Überblick über die technischen Möglichkeiten des Produkts.
Sicherheitsanweisungen Sicherheitsanweisungen Die nachstehenden Warnungen, Sicherheitshinweise und Anmerkungen werden als Sicherheitsmaßnahmen für den Anwender angegeben sowie als Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden an dem Produkt oder an Teilen der angeschlossenen Maschinen. Im vorliegenden Abschnitt sind Warnungen, Sicherheitshinweise und Anmerkungen zusammengefaßt, die bei der Arbeit mit dem Umrichter allgemein gültig sind; sie sind in allgemeine Angaben, Angaben für Transport und Lagerung, für die Inbetriebnahme, den Betrieb, die Reparatur sowie Demontage und Entsorgung eingeteilt.
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Sicherheitsanweisungen Allgemeines WARNUNG Diese Geräte enthalten gefährliche Spannungen und steuern drehende mechanische Teile, die ggf. gefährlich sein können. Die Nichtbeachtung der Warnungen oder das Nichtbefolgen der Anweisungen in diesem Handbuch können zu Lebensgefahr, schweren Körperverletzungen oder erheblichen Sachschäden führen. Schutz bei direkter Berührung über SELV / PELV ist nur in Bereichen mit Potenzialausgleich und in trockenen Innenräumen zulässig.
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Sicherheitsanweisungen VORSICHT Kindern und anderen nicht befugten Personen ist der Zugang zu den Geräten zu untersagen! Diese Geräte dürfen nur für den vom Hersteller angegebenen Zweck verwendet werden. Unbefugte Änderungen und die Verwendung von Ersatzteilen und Zubehörteilen, die nicht vom Hersteller des Gerätes vertrieben oder empfohlen werden, können zu Bränden, elektrischen Schlägen und zu Verletzungen führen.
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Sicherheitsanweisungen Frequenzumrichter Funktionshandbuch, 08/2011 - FW3.2, A5E01137279A AD...
In diesem Funktionshandbuch werden die Funktionen folgender Umrichterfamilien beschrieben: ● SINAMICS G120 ● SINAMICS G120D Sämtliche Umrichter sind modular aufgebaut. Das bedeutet, dass es innerhalb einer Serie eine bestimmte Reihe von Control Units gibt, die mit verschiedenen Ausführungen der Power Modules kombiniert werden können.
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Produktfamilie 3.2 Funktionsübersicht ● Überwachungsfunktionen – Allgemeine Überwachungsfunktionen und -meldungen – Lastmomentüberwachung – Schutz des Power Module Allgemeine Überlastüberwachung Temperaturüberwachung des Power Module – Thermischer Motorschutz und Überlastverhalten Thermisches Motormodell Motortemperaturidentifikation nach dem Wiederanlauf Temperaturgeber ● Wiedereinschaltfunktionen – Wiedereinschaltautomatik – Fangen ●...
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Produktfamilie 3.2 Funktionsübersicht ● Positionierende Rücklauframpe ● Regelungsfunktionen – U/f-Regelung Spannungsanhebung Schlupfkompensation U/f-Resonanzdämpfung U/f-Regelung mit FCC Strombegrenzung (Imax-Regler) – Vektorregelung Vektorreglung ohne Drehzahlgeber Vektorreglung mit Drehzahlgeber Drehzahlregler Drehzahlregler (SLVC) Drehmomentregelung Drehmomentregelung (SLVC) Umschalten von Frequenzregelung auf Drehmomentregelung Begrenzung des Drehmomentsollwertes Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen ●...
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Produktfamilie 3.2 Funktionsübersicht Fehlersichere Funktionen Tabelle 3- 1 Fehlersichere Funktionen SINAMICS G120 SINAMICS G120D CU240S CU240S DP CU240S DP-F CU240S PN CU240D DP CU240D DP-F Power Module-Funktionen Tabelle 3- 2 Funktionen im Zusammenhang mit Power Modules SINAMICS G120 SINAMICS G120D...
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Produktfamilie 3.2 Funktionsübersicht Tabelle 3- 4 Schnittstellen für Control Units SINAMICS G120 SINAMICS G120D CU240S CU240S DP CU240S DP-F CU240S PN CU240D DP CU240D DP-F Digitaleingänge Sichere ---- Digitaleingänge Digitalausgänge Analogeingänge Analogausgänge Geber Kaltleiter/KTY Tabelle 3- 5 Power Module-Schnittstellen SINAMICS G120...
Parametrierung / Adressierung Parameterübersicht Parameterübersicht Der Umrichter wird mit Hilfe der entsprechenden Parameter an eine bestimmte Anwendung angepasst. Jeder Parameter ist durch eine Parameternummer und durch spezifische Attribute gekennzeichnet (z. B. Überwachungsparameter, Schreibparameter, BICO-Attribut, Gruppen-Attribut usw). Innerhalb jedes einzelnen Umrichtersystems ist die Parameternummer eindeutig.
Parametrierung / Adressierung 4.2 Schreibbare Parameter Schreibbare Parameter Beschreibung Parameter, die geschrieben und angezeigt werden können, sind durch das Präfix "P" gekennzeichnet. Solche Parameter beeinflussen direkt das Verhalten einer Funktion. Der Betrag dieses Parameters wird in einem nichtflüchtigen Speicher (EEPROM) abgelegt, sofern die entsprechende Option gewählt wurde (nichtflüchtige Datenspeicherung).
Parametrierung / Adressierung 4.4 Parameterattribute Parameterattribute Überblick Im Listenhandbuch zeigt die Kopfzeile jedes Parameters sämtliche Attribute und Gruppen für den jeweiligen Parameter. Nachstehendes Bild zeigt die Einzelheiten für Parameter P0700 und r1515. Bild 4-2 Beschreibung der Attribute für Parameter P0700 Bild 4-3 Beschreibung der Attribute für Parameter r1515 Index...
Parametrierung / Adressierung 4.4 Parameterattribute BICO Die folgenden Typen von verknüpfbaren Parametern sind verfügbar. Das Kapitel "BICO- Technik" enthält eine Beschreibung dieser Technik. Tabelle 4- 1 Parameterattribute - BICO BICO Beschreibung Binektoreingang Binektorausgang Konnektoreingang Konnektorausgang CO/BO Konnektorausgang/Binektorausgang Zugriffsstufe Die Zugriffsstufe wird mittels Parameter P0003 bestimmt. In einem solchen Fall sind an dem BOP nur solche Parameter sichtbar, bei denen die Zugriffsstufe kleiner oder gleich ist als/wie der im Parameter P0003 zugewiesene Wert.
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Parametrierung / Adressierung 4.4 Parameterattribute Änderbar "P"-Parameter können nur in Abhängigkeit vom Zustand des Umrichters verändert werden. Der Parameterwert wird zurückgewiesen, wenn der aktuelle Zustand nicht in dem Parameterattribut "Änderbar" aufgelistet ist. Zum Beispiel kann der Parameter für Schnell- Inbetriebnahme P0010 mit dem Attribut "CT" nur in der Schnell-Inbetriebnahme "C" oder im Bereitschaftszustand "T"...
Parametrierung / Adressierung 4.4 Parameterattribute Einheit Die Parameterwerte unterstützen folgende Einheiten: Tabelle 4- 5 Parameterattribute - Einheit Einheit Beschreibung Einheit Beschreibung dimensionslos Meter pro Sekunde Prozent Newtonmeter Ampere Watt Volt Kilowatt Horse power (Pferdestärken) Mikrosekunden Kilowattstunden Millisekunden °C Grad Celsius Sekunden Meter Hertz...
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Parametrierung / Adressierung 4.4 Parameterattribute Aktiv Dieses Attribut ist nur in Verbindung mit einem BOP von Bedeutung. Das Attribut "Ja" zeigt an, dass dieser Wert bei einer Änderung sofort übernommen wird. Insbesondere die für Optimierungsfunktionen verwendeten Parameter weisen diese Eigenschaft auf (z.B. Konstantspannungserhöhung P1310 oder Filter-Zeitkonstanten).
Parametrierung / Adressierung 4.4 Parameterattribute Wertebereich Der Wertebereich, der zunächst durch den Datentyp vorgegeben ist, wird durch Mindest- und Höchstwerte in Abhängigkeit von den Größen des Umrichters/Motors eingeschränkt. Die Mindest- und Höchstwerte sind im Umrichter dauerhaft gespeichert und können vom Anwender nicht verändert werden.
BICO-Technik BICO-Technik, Übersicht Verschalten von Signalen (BICO) Ein dem neuesten Stand der Technik entsprechender Umrichter muss die Möglichkeit bieten, interne und externe Signale (Sollwerte oder Istwerte und Steuer- sowie Zustandssignale) zu verschalten. Diese Verschaltungsfunktionalität muss einen hohen Flexibilitätsgrad aufweisen, um den Umrichter an neue Applikationen anpassen zu können. Ferner ist eine breite Einsatzmöglichkeit erforderlich, die auch die Standardapplikationen abdeckt.
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BICO-Technik 5.2 Verwendung der BICO-Technik Wie aus den vorstehenden Beispielen ersichtlich, weisen die Binektor-Parameter vor der Parameterbezeichnung folgende Abkürzungen auf: BI: Binektoreingang, Signalsenke ("P"-Parameter) Der BI-Parameter kann mit einem Binektorausgang als Quelle verschaltet werden, indem die Parameternummer des Binektorausgangs (BO-Parameter) als Wert in den BI-Parameter eingetragen wird.
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BICO-Technik 5.2 Verwendung der BICO-Technik Anschlüsse Ein Konnektor hat einen Wert (16 oder 32 Bit), der eine normierte Größe (dimensionslos) oder auch eine Größe mit zugeordneten Maßeinheiten enthalten kann. Konnektoren beziehen sich immer auf Funktionen. Sie sind in Konnektoreingäge und Konnektorausgänge unterteilt.
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BICO-Technik 5.2 Verwendung der BICO-Technik Konnektor- und Binektorausgänge Darüber hinaus gibt es "r"-Parameter, wobei mehrere Binektorausgänge in einem Wort zusammengefasst werden (z.B. r0052 CO/BO: Zustandswort 1). Diese Eigenschaft verringert einerseits die Anzahl von Parametern und vereinfacht andererseits die Parametrierung mit Hilfe der seriellen Schnittstelle (Datentransfer). Diese Parameter sind außerdem durch die Tatsache gekennzeichnet, dass sie keine Maßeinheiten aufweisen und dass jedes Bit ein digitales (binäres) Signal darstellt.
Allgemeine Umrichterfunktionen Motordatenerfassung Beschreibung Der Umrichter weist eine Messmethode auf, die zur Bestimmung der Motorparameter verwendet wird: Ersatzschaltung (ECD) ➙ P1900 = 2 Misst Ersatzschaltung (ECD) + ➙ P1900 = 3 Magnetisierungskennlinie (einschließlich P1900 = 2) Aus mit der Regelung zusammenhängenden Gründen ist es wichtig, die Motordatenidentifikation vorzunehmen.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.1 Motordatenerfassung Die Typenschilddaten stellen die Initialisierungswerte für die Identifikation dar. Aus diesem Grund ist es erforderlich, bei der Bestimmung der oben genannten Daten die Typenschilddaten richtig einzugeben. Bild 6-1 Ersatzschaltung (ECD) Zusätzlich zu den ECD-Daten kann mithilfe der Motordatenidentifikation (P1900 = 3) die Magnetisierungskennlinie des Motors (siehe nachstehendes Bild) bestimmt werden.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.1 Motordatenerfassung Die Motordatenidentifikation muss erfolgen, wenn sich der Motor im kalten Zustand befindet, damit die gespeicherten Werte des Motorwiderstandes dem Parameter der Umgebungstemperatur P0625 zugeordnet werden können. Nur dann ist die richtige Temperaturanpassung des Widerstandes im Betrieb möglich. Die Motordatenidentifikation arbeitet mit den Ergebnissen der "vollständigen Parametrierung", P0340 = 1, oder den Daten des Motorersatzschaltbildes, die zuletzt gespeichert worden sind.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.2 Motorpotentiometer (MOP) Motorpotentiometer (MOP) Daten Parameterbereich: P1031 … r1050 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP3100 Beschreibung – Betrieb Die Funktion "Motorpotentiometer" (MOP) bildet ein elektromechanisches Potentiometer zur Eingabe von Sollwerten nach. Der MOP-Wert, dessen Einstellung über die Befehle "MOP UP" (P1035) und "MOP DOWN" (P1036) erfolgt, wird in r1050 gespeichert und kann als Hauptsollwert oder als zusätzlicher Sollwert verschaltet werden.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.3 Positionierende Rücklauframpe Positionierende Rücklauframpe Daten Parameterbereich: P2480 … r2489 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Die Positionier-Auslauframpe kann für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen es erforderlich ist, dass ein Restabstand abhängig von einem externen Ereignis (z.B. BERO- Schalter) bis zum Stillstand durchfahren wird. In diesem Fall erzeugt der Umrichter durch die Wahl von OFF1 eine kontinuierliche Bremsrampe, die von der Istdrehzahl und Geschwindigkeit der Last abhängig ist.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.3 Positionierende Rücklauframpe Zur Parametrierung der positionierenden Rücklauframpe muss die zurückzulegende Reststrecke in Bezug auf die Last in P2488 eingegeben werden. Für die Durchführung der Reststreckenberechnung auf der Lastseite muss die mechanische Anordnung der Achse (Getriebeübersetzung, Linear- oder Rundachse) richtig parametriert werden (siehe nachstehende Abbildung).
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.3 Positionierende Rücklauframpe Eingangswerte Tabelle 6- 6 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P2480 = … Positionierende Rücklauframpe manuell freigeben Definiert das Quellsignal zur Freigabe/Sperrung der Positionierung P2481 = … Eingabe Getriebeübersetzung 0,01 ... 9999,99; Standard 1,00 Definiert das Verhältnis zwischen der Anzahl der Umdrehungen der Motorwelle und einer Umdrehung der Getriebeeingangswelle.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.4 JOG-Betrieb JOG-Betrieb Daten Parameterbereich: P1055 … P1061 Warnungen: A0923 Fehler: Funktionsplannummer: FP5000 Beschreibung Die JOG-Funktion ermöglicht Folgendes: ● Prüfung der Funktionalität von Motor und Umrichter nach beendeter Inbetriebnahme (die erste Verfahrbewegung, Kontrolle der Drehrichtung usw.) ● Positionierung eines Motors oder einer Motorlast in eine bestimmte Lage ●...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.4 JOG-Betrieb Bild 6-6 JOG recht und JOG links Nach Drücken der zugehörigen Taste beschleunigt der Motor auf die in P1058 (JOG rechts) oder P1059 (JOG links) eingestellte Frequenz mit der in P1060 eingestellten Rampensteilheit. Nach dem Loslassen der Taste wird der Motor mit der in P1061 eingestellten Rampenzeit abgebremst.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.4 JOG-Betrieb Tabelle 6- 9 Zusätzliche Inbetriebnahme-Parameter Parameter Beschreibung Einstellung P1058 = … Frequenz JOG rechts 0 Hz … 650 Hz, Standard 5 Hz. P1059 = … Frequenz JOG links 0 Hz … 650 Hz, Standard 5 Hz. P1060 = …...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen Überwachungsfunktionen 6.5.1 Allgemeine Überwachungsfunktionen und -meldungen Daten Parameterbereich: P2150 … P2180 r0052, r0053, r2197, r2198 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP4100, FP4110 Beschreibung Der beschriebene Umrichter verfügt über eine umfangreiche Palette an Überwachungsfunktionen und -meldungen, die für die Prozesssteuerung verwendet werden können.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen Tabelle 6- 10 Auszug der Überwachungsfunktionen und -meldungen Funktionen / Zustände Parameter- / Bit-Nummer Funktionsdiagramm Umrichter bereit 52.0 Umrichter betriebsbereit 52.1 Antrieb in Betrieb 52.2 Umrichterstörung steht an 52.3 OFF2 aktiv 52.4 OFF3 aktiv 52.5 Einschaltsperre aktiv 52.6 Umrichterwarnung steht an 52.7...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen Funktionen / Zustände Parameter- / Bit-Nummer Funktionsdiagramm Motor gekippt 2198.7 |i_ist r0068| < P2170 2198.8 FP4100 |m_ist| > P2174 und Sollwert erreicht 2198.9 |m_ist| > P2174 2198.10 Lastmomentüberwachung: Warnung 2198.11 Lastmomentüberwachung: Fehler 2198.12 Tabelle 6- 11 Meldungen von SI-Zustandswort (nur verfügbar bei fehlersicheren CUs) Funktionen / Zustände Parameter- / Bit-Nummer Funktionsdiagramm...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen 6.5.2 Lastmomentüberwachung Daten Parameterbereich: P2181 bis P2192 r2198 Warnungen: A0952 Fehler: F0452 Funktionsplannummer: – Beschreibung Diese Funktion ermöglicht das Überwachen der mechanischen Kraftübertragung zwischen dem Motor und der Motorlast. Zu den typischen Anwendungen gehören z. B. Keilriemen, Flachriemen oder Ketten sowie Zahnradritzel von Motorwellen, die Umfangsgeschwindigkeiten und Umfangskräfte Wellenantrieb mit Flachriemen...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen Bild 6-7 Lastmomentüberwachung (P2181 = 1) In nachstehender Abbildung ist die Frequenz-/Drehmoment-Toleranzbandbreite als grau schraffierte Fläche dargestellt. Die Bandbreite wird durch die Frequenzwerte P2182 bis P2184 bestimmt, einschließlich der max. Frequenz P1082 und der Drehmomentgrenzwerte P2186 bis P2189. Bei der Bestimmung der Toleranzbandbreite muss sichergestellt sein, dass eine bestimmte Toleranz berücksichtigt wird, innerhalb derer die Drehmomentwerte entsprechend der Anwendung variieren dürfen.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen 6.5.3 Schutz des Power Modules 6.5.3.1 Allgemeine Überlastüberwachung Daten Parameterbereich: P0640, r0067, r1242, P0210 Warnungen: A0501, A0502, A0503 Fehler: F0001, F0002, F0003, F0020 Funktionsplannummer: Beschreibung Neben dem Motorschutz bietet der Umrichter einen umfangreichen Schutz der Leistungskomponenten. Dieses Schutzkonzept ist in zwei Stufen unterteilt: ●...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen 6.5.3.2 Temperaturüberwachung des Power Modules Daten Parameterbereich: P0290 … P0294 r0036 … r0037 Warnungen: A0504 ... A0506 Fehler: F0004 ... F0006, F0012, F0022 Funktionsplannummer: Beschreibung Ähnlich wie bei dem Motorschutz besteht die Hauptfunktion der Power Module- Temperaturüberwachung darin, kritische Zustände zu erkennen.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen Beispiel Gleichzeitig mit der Ausgabe der Warnung werden die in P0290 parametrierten Reaktionen angestoßen.(Werkseinstellung: P0290 = 2). Mögliche Reaktionen dabei sind: ● Verringern der Impulsfrequenz (P0290 = 2 oder 3) Hier handelt es sich um eine äußerst wirksame Methode zur Verringerung der Verluste im Power Module, da die Schaltverluste einen sehr hohen Anteil der Gesamtverluste darstellen.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen 6.5.4 Thermischer Motorschutz und Überlastverhalten Daten Parameterbereich: P0335, P0601 … P0640 P0344 P0350 … P0360 r0035 Warnungen: A0511 Fehler: F0011, F0015 Funktionsplannummer: – Beschreibung Der thermische Motorschutz schützt den Motor wirksam vor einer Überhitzung und gewährleistet einen hohen Nutzungsgrad des Motors, auch wenn dieser an seiner thermischen Belastungsgrenze betrieben wird.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen Bild 6-9 Thermischer Motorschutz Merkmale des thermischen Motorschutzes Allgemeine Merkmale ● Motorschutz unabhängig von Umrichterschutz ● Getrennte Berechnung der Motortemperatur für jeden Datensatz ● Auswählbare Überhitzungsreaktion über P0610. Merkmale des thermischen Motorschutzes ohne Sensor ● Berechnung der Motortemperatur mithilfe des thermischen Motormodells ●...
Schnellinbetriebnahme eingegebenen Motordaten und der Umgebungstemperatur die Motortemperatur anhand des thermischen Motormodells berechnet. Diese Vorgehensweise ermöglicht bei Standard-Siemens-Motoren einen zuverlässigen und stabilen Betrieb. Bei Motoren von Fremdherstellern kann die Berechnung unter Umständen unter Berücksichtigung des Motorgewichts (P0344) optimiert werden.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen Die Berechnung kann wie folgt mithilfe von P0621 angepasst werden: ● P0621 = 0: Keine Berechnung. Der Wert von P0625 (Motor-Umgebungstemperatur) wird verwendet. ● P0621 = 1: Die Motortemperatur wird berechnet, sobald der Motor nach Einschalten der Energieversorgung erstmals anläuft.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen 6.5.4.2 Thermischer Motorschutz mit einem Kaltleiter Beschreibung Der Kaltleiter wird an die Steuerklemmen 14 und 15 des 10 8 Umrichters angeschlossen. 10 7 Die Kaltleiter-Überwachung wird mithilfe des Parameterwerts P0601 = 1 aktiviert. Ist der Widerstandswert zwischen den 10 6 Klemmen größer als 1500 Ω...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.5 Überwachungsfunktionen 6.5.4.4 Thermischer Motorschutz mit ThermoClick-Sensor Verwenden eines ThermoClick-Sensors (P0601 = 4) Der ThermoClick-Sensor wird an die Steuerklemmen 14 und 15 des Umrichters angeschlossen. Die Überwachung mit dem ThermoClick-Sensor wird mithilfe der Parametereinstellung P0601 = 4 aktiviert. Wenn die Schaltschwelle des ThermoClick-Sensors erreicht wird, reagiert der Umrichter gemäß...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.6 Wiedereinschaltfunktionen Wiedereinschaltfunktionen 6.6.1 Automatischer Wiederanlauf Daten Parameterbereich: P1210, P1211 Fehler: F0003, F0035 Funktionsplannummer: Beschreibung Die Funktion "Wiedereinschaltautomatik" ermöglicht dem Umrichter, Fehler automatisch zu quittieren und neu zu starten, ohne dass beim nächsten Einschalten ein neuer Laufbefehl erforderlich ist. Für die Funktion "Wiedereinschaltautomatik"...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.6 Wiedereinschaltfunktionen VORSICHT Wiedereinschaltautomatik mit externer 24 V-Versorgung Wird die Control Unit über eine externe 24 V-Versorgung gespeist, so bleibt die Control Unit bei Netzausfall aktiv, während das Power Module nicht mehr versorgt wird. Die Control Unit leitet keinen automatischen Wiedereinschaltvorgang ein. Dieser Zustand könnte dazu führen, dass sich der Umrichter in einem undefinierten Zustand befindet und gegebenenfalls nicht erwartungsgemäß...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.6 Wiedereinschaltfunktionen Die Funktion "Wiedereinschaltautomatik" P1210 ist in nachstehender Tabelle als Funktion externer Zustände / Ereignisse dargestellt. Tabelle 6- 15 Überblick über das Verhalten der Wiedereinschaltautomatik P1210 ON immer aktiv Umrichter ON und kein RUN-Befehl Störung F0003 für Alle anderen Störungen für Alle Störungen + Kein Netzausfall...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.6 Wiedereinschaltfunktionen 6.6.2 Fangen Daten Parameterbereich: P1200, P1202, P1203 r1204, r1205 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Die Funktion "Fangen", die durch P1200 aktiviert wird, ermöglicht das Aufschalten des Umrichters auf einen sich drehenden Motor. Wird diese Funktion nicht verwendet, kommt es mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Überstromfehler F0001, da in dem Motor zuerst der Fluss aufgebaut und die U/f-Regelung oder Vektorregelung entsprechend der momentanen Motordrehzahl eingestellt werden muss.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.6 Wiedereinschaltfunktionen Fangen ohne Drehzahlgeber Abhängig von dem Parameter P1200 beginnt nach Ablauf der Entmagnetisierungszeit P0347 das "Fangen" mit der maximalen Suchfrequenz f (siehe nachstehende such,max Abbildung). Dieser Vorgang erfolgt entweder nach Rückkehr der Netzspannung bei aktivierter Funktion "Wiedereinschaltautomatik"...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.6 Wiedereinschaltfunktionen Wiederanlauf mit Fangen und Drehzahlgeber Abhängig vom Parameter P1200 beginnt nach Ablauf der Entmagnetisierungszeit P0347 das Fangen mit der maximalen Suchfrequenz f Such,max 1. Nach Wiederkehr der Netzspannung und aktiver Funktion "Wiedereinschaltautomatik" 2. Nach dem letzten Abschalten mittels des Befehls OFF2 (Impulssperre) ●...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Datensätze Beschreibung Bei vielen Anwendungen ist es von Vorteil, wenn mehrere Parameter im Betrieb oder im Bereit-Zustand mittels eines externen Signals gleichzeitig geändert werden können. Diese Funktionalität lässt sich mit Hilfe indizierter Parameter elegant herstellen. In diesem Fall sind bezüglich der Funktionalität die Parameter so zusammengefasst, dass sie Gruppen/Datensätze bilden und indiziert sind.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Die zu einem Befehlsdatensatz zusammengefassten Parameter werden im Indexfeld des Listenhandbuchs mit [x] gekennzeichnet. Index Pxxxx[0] Befehlsdatensatz 0 (CDS0) Pxxxx[1] Befehlsdatensatz 1 (CDS1) Pxxxx[2] Befehlsdatensatz 2 (CDS2) Hinweis Eine vollständige Aufstellung sämtlicher CDS-Parameter befindet sich im Listenhandbuch. Es ist möglich, bis zu drei Befehlsdatensätze zu parametrieren.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Bild 6-11 Kopieren aus einem CDS Die Befehlsdatensätze werden mit Hilfe der BICO-Parameter P0810 und P0811 umgeschaltet, wobei der aktive Befehlsdatensatz im Parameter r0050 angezeigt wird (siehe nachstehende Abbildung). Das Umschalten ist sowohl im Zustand "Bereit" als auch in dem Zustand "Betrieb"...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Beispiel Die Befehlsquelle (z. B. Klemmen → BOP) oder die Sollwert-(Frequenz-)quelle (z. B. AI → MOP) soll mit Hilfe eines Klemmensignals (z. B. DI3) aufgrund eines externen Ereignisses (z. B. Ausfall der übergeordneten Steuerung) umgeschaltet werden. Ein typisches Beispiel für diesen Fall ist ein Mischer, der bei Ausfall der Steuerung zu einem unkontrollierten Stillstand kommen kann.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Antriebsdatensatz Der Antriebsdatensatz (DDS) enthält verschiedene Einstellparameter, die für die Steuerung und Regelung eines Motors von Bedeutung sind. Antriebs- und Geberdaten, z.B. Motortyp auswählen P0300 Motor-Nennspannung P0304 Hauptinduktivität P0360 Gebertyp wählen P0400 Verschiedene Regelungsparameter, z.B. Festfrequenz 1 P1001 Mindestfrequenz P1080...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Ebenso wie die Befehlsdatensätze können auch Antriebsdatensätze innerhalb des beschriebenen Umrichters kopiert werden. Zum Steuern des Kopiervorgangs wird P0819 wie folgt verwendet: Über P0819 gesteuerter Kopiervorgang P0819[0] Nummer des zu kopierenden Antriebsdatensatzes (Quelle) P0819[1] Nummer des Antriebsdatensatzes, in den die Daten zu kopieren sind (Ziel) P0819[2] Kopiervorgang beginnt, wenn P0819[2] = 1 ist.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Bild 6-16 Umschalten eines DDS Der derzeit aktive Antriebsdatensatz (DDS) wird über Parameter r0051[1] angezeigt: gewählter aktiver r0055 r0055 r0051 [0] r0051 [1] Bit05 Bit04 DDS0 DDS1 DDS2 DDS2 Bild 6-17 Aktiver Antriebsdatensatz (DDS) Frequenzumrichter Funktionshandbuch, 08/2011 - FW3.2, A5E01137279A AD...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.7 Datensätze Beispiel Der Umrichter soll von Motor 1 auf Motor 2 umgeschaltet werden. Bild 6-18 Umschalten von Motor 1 auf Motor 2 Inbetriebnahmeschrittebei 2 Motoren (Motor 1, Motor 2): 1. Inbetriebnahme mit DDS0 bei Motor 1 durchführen; übrige DDS0-Parameter anpassen. 2.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.8 Elektromechanische Bremsen Elektromechanische Bremsen Funktionen der elektromechanischen Bremse WARNUNG Dimensionierung der elektromechanischen Motorbremse Die elektromechanische Bremse muss so dimensioniert werden, dass im Falle eines Fehlers der gesamte Motor aus jeder möglichen Betriebsdrehzahl auf 0 abgebremst werden kann. Ist keine elektromechanische Bremse vorhanden, muss der Maschinenhersteller andere geeignete Massnahmen treffen, um einen Schutz gegen Bewegungen nach dem Abschalten der Motorstromversorgung herzustellen (z.B.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.8 Elektromechanische Bremsen 6.8.1 Motor-Haltebremse Daten Parameterbereich: P0346, P1080, P1215 … P1218 r0052 Bit 12 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Bei Motoren, die im ausgeschalteten Zustand gegen unerwünschte Bewegung gesichert werden müssen, kann die aktivierte Bremsablaufsteuerung des Umrichters zum Steuern der Motorhaltebremse verwendet werden (Freigabe über P1215).
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.8 Elektromechanische Bremsen Wenn der Motor mit OFF1 oder OFF3 abgeschaltet wird, fährt der Motor herunter, bis die Minimalfrequenz P1080 erreicht ist, bevor das Statussignal r0052 Bit 12 "Bremse aktiv" zurück gesetzt wird. Der Motor arbeitet mit dieser Frequenz bis zum Einlegen der Bremse (die Schließungszeiten der Bremsen betragen 15 ms bis 300 ms).
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.8 Elektromechanische Bremsen Wenn der Motor mit einem OFF2-Befehl abgeschaltet wurde, dann wird unabhängig vom Motorzustand das Bit 12 "Bremse aktiv" des Zustandsworts r0052 rückgesetzt. Das bedeutet, dass die Bremse nach einem OFF2-Befehl sofort eingelegt wird, sobald die Bremsenschließzeit abgelaufen ist.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.8 Elektromechanische Bremsen Die mechanische Bremse wird über das Bit 12 "Bremse aktiv" des Zustandssignals r0052 der Bremssteuerung angesteuert. Dieses Signal steht an den Klemmen A und B des Power Module zur Verfügung. WARNUNG Es genügt nicht, in P0731 ... P0733 das Statussignal r0052 Bit 12 "Bremse aktiv" auszuwählen.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.8 Elektromechanische Bremsen Öffnen der Motorhaltebremse über P1218 Beförderungssysteme müssen mitunter manuell positioniert werden. Dazu können Sie das Signal "Bremse aktiv" (r0052.12) mithilfe von P1218 aufheben, auch wenn der Motor ausgeschaltet wurde oder nicht die Mindestfrequenz (P1080) erreicht hat. Wenn die Motorhaltebremse aufgrund eines sicheren Stopps aktiv ist, wird P1218 ignoriert.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.8 Elektromechanische Bremsen 6.8.2 Sofortbremse Daten Parameterbereich: P0346, P1080, P1215 … P1217 r0052 Bit 12 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Die Sofortbremse ist eine elektromechanische Bremse, die den Motor von einer beliebigen Drehzahl auf Stillstand herunterbremsen kann. Sie wird durch einen OFF2-Befehl ausgelöst und bei fehlersicheren Anwendungen zusätzlich nach "Sicher abgeschaltetes Moment"...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Sollwertkanal Beschreibung Der Sollwertkanal (siehe nachstehendes Bild) bildet das Verbindungselement zwischen der Sollwertquelle und der Motorregelung. Der Umrichter besitzt eine besondere Eigenschaft, welche die gleichzeitige Sollwerteingabe aus zwei Sollwertquellen ermöglicht. Das Generieren und das anschließende Modifizieren des Gesamtsollwertes (Beeinflussen der Richtung, Frequenzausblendung, Aufwärts-/Abwärtsrampe) erfolgen im Sollwertkanal.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal 6.9.1 Summierung und Modifizierung des Frequenzsollwertes Daten Parameterbereich: P1070 … r1114 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP5000, FP5200 Beschreibung Bei Anwendungen, bei denen die Regelgrößen von zentralen Steueranlagen generiert werden, ist häufig ein Feinabgleich vor Ort erforderlich (Korrekturgröße). Dies lässt sich elegant mit Hilfe des Summenpunktes durchführen, an dem der Hauptsollwert und der Hilfssollwert (Zusatzsollwert) im Sollwertkanal addiert werden.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Eine Abfragesequenz hängt im Allgemeinen mit einer Vorwärts- und einer Rückwärtsbewegung zusammen. Bei der Auswahl der Reversierfunktion kann nach dem Erreichen der Endlage im Sollwertkanal eine Drehrichtungsumkehr eingeleitet werden (siehe nachstehende Abbildung). Andererseits kann, wenn eine Drehrichtungsumkehr oder ein negativer Frequenzsollwert bei Verwendung des Sollwertkanals nicht eingegeben werden darf, dies mit Hilfe des BICO- Parameters P1110 verhindert werden.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal 6.9.2 Hochlaufgeber Daten Parameterbereich: P1120, P1121 r1119, r1170 P1130 bis P1142 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP5000, FP5300 Beschreibung Der Hochlaufgeber (HLG) dient zur Beschleunigungsbegrenzung bei sprunghaften Sollwertänderungen. Dadurch wird die Beanspruchung der mechanischen Maschinenteile verringert. Mit Hilfe der Hochlaufzeit P1120 und der Auslaufzeit P1121 können eine Beschleunigungsrampe und eine Bremsrampe voneinander unabhängig eingestellt werden.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Um Drehmomentstöße bei Übergängen (Phase konstanter Drehzahl ←→ Beschleunigungs- /Bremsphase) zu vermeiden, können zusätzliche Verrundungszeiten P1130 bis P1133 programmiert werden. Dies ist insbesondere bei Anwendungen wichtig, bei denen ein besonders "weiches", stoßfreies Beschleunigen und Bremsen erforderlich ist (z.B. Fördern oder Pumpen von Flüssigkeiten oder bei Kranen).
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Tabelle 6- 25 BICO-Parameter für den Hochlaufgeber Parameter Beschreibung P1140 BI: HLG-Freigabe Der Ausgang des Hochlaufgebers wird bei einem Binärsignal = 0 auf 0 gesetzt. P1141 BI: HLG-Anlauf Der Ausgang des Hochlaufgebers behält bei einem Binärsignal = 0 seinen derzeitigen Wert.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal 6.9.3 OFF/Bremsfunktionen Daten Parameterbereich: P1121, P1135, P2167, P2168 P0840 bis P0849 r0052 Bit 02 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Sowohl der Umrichter selbst auch als der Anwender müssen auf zahlreiche verschiedene Situationen reagieren und den Umrichter im Bedarfsfall stillsetzen. Aus diesem Grund sind nicht nur Betriebsanforderungen, sondern auch Umrichter-Schutzfunktionen (z.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Hinweis Sie können den Befehl OFF1 über die Funktion "Positionierende Rücklauframpe" konfigurieren. In diesem Fall erzeugt OFF1 eine kontinuierliche Bremsrampe, die von der Istdrehzahl und Geschwindigkeit der Last abhängig ist. OFF1 kann mithilfe einer Vielzahl von Befehlsquellen über den BICO-Parameter P0840 (BI: ON/OFF1) und P0842 (BI: ON/OFF1 und Umkehrung) eingegeben werden.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Hinweis Der OFF2-Befehl kann von einer oder von mehreren Quellen kommen. Die Befehlsquellen werden mit den BICO-Parametern P0844 (BI: 1. OFF2) und P0845 (BI: 2. OFF2) definiert. Infolge der Vorbelegung (Standard-Einstellung) wird der Befehl OFF2 dem OP zugewiesen. Diese Befehlsquelle steht auch noch zur Verfügung, wenn eine andere Befehlsquelle definiert wird (z.B.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Hinweis OFF3 kann unter Verwendung zahlreicher Befehlsquellen über die BICO-Parameter P0848 (BI: 1. OFF3) und P0849 (BI: 2. OFF3) definiert werden. OFF3 ist im Zustand "low" aktiv. Bei gleichzeitiger Auswahl der verschiedenen OFF-Befehle gilt folgende Priorität: ...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal 6.9.4 Manuelle und automatische Bedienung Daten Parameterbereich: P0700, P1000 P0810, P0811 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Der Übergang vom automatischen Betrieb in den manuellen Betrieb ist notwendig, um Produktionsmaschinen zu belasten und zu entlasten und um neue Werkstoffe zuzuführen (z.B.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Bild 6-30 Umschalten mit Hilfe der BICO-Parameter P0810 und P0811 Eingangswerte Tabelle 6- 29 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P0700 = … Auswahl der Befehlsquelle 0: Werkseitige Standardeinstellung 1: BOP 2: Endgerät 4: USS an RS232 6: Feldbus (Standard, vom Typ des Frequenzumrichters abhängig) P0810 = …...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal 6.9.5 FFB und Schnelle FFB Daten Parameterbereich: P2800 bis P2890 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP4800 bis FP4830 Zykluszeit: 128 ms (FFB) 8 ms (Schnelle FFB) Beschreibung Bei vielen Anwendungen ist für die Steuerung des Umrichters eine Verriegelungslogic erforderlich.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Die Funktion Schnelle FFB wird innerhalb der Zeitscheibe von 8 ms aufgerufen. Bei der Funktion Schnelle FBB sind nur die folgenden Bausteine verfügbar: ● UND-Bausteine ● ODER-Bausteine ● XOR-Bausteine ● NICHT-Bausteine ● Speicherglieder Freigabe FFB und Schnelle FFB werden in zwei Schritten freigegeben: 1.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Nachstehende Abbildung zeigt, dass die Priorität von oben nach unten (Prioritätsstufe 1) oder von rechts nach links (Zeile Priorität 2) abnimmt. Bild 6-31 Prioritäten der freien Funktionsbausteine Eingangswerte Tabelle 6- 30 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P2800 = … Freigabe FFB 0: gesperrt (Standard) 1: freigegeben...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Parameter Beschreibung Einstellung P2810 = … AND 1 Index: [0] = BI 0 , [1] = BI 1 P2800 P2801[0] P2810 Index0 & r2811 Index1 P2812 = … AND 2 Index: [0] = BI 0 , [1] = BI 1 P2814 = …...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Parameter Beschreibung Einstellung P2877 = … MUL 1 Index: [0] = CI 0, [1] = CI 1 P2800 P2802[8] P2877 200% Index 0 Result r2878 Index 1 -200 % 1 x ∗ x1∗ Result = 100% ∗...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Ausgangswert r2811 AND 1 r2813 AND 2 r2815 AND 3 r2817 OR 1 r2819 OR 2 r2821 OR 3 r2823 XOR 1 r2825 XOR 2 r2827 XOR 3 r2829 NOT 1 r2831 NOT 2 r2833 NOT 3 r2835 Q D-FF1 r2836...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Beispiel 1 Freigabe der FFBs: P2800 = 1 Freigabe eines einzelnen FFB mit Prioritätszuweisung: P2801[0] = 1 AND 1 P2801[1] = 2 AND 2 P2801[2] = 3 AND 3 P2802[12] = 2 CMP 1 P2802[13] = 3 CMP 2 Die FFBs werden in folgender Reihenfolge AND 3 →...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal 6.9.6 Wobbelgenerator Daten Parameterbereich: P2940, P2945 - P2949 r2955 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP5110 Zykluszeit: 2 ms Beschreibung Der Wobbelgenerator führt durch Überlagerung des Sollwerts vordefinierte, regelmäßige Unterbrechungen durch, die technologischen Anwendungen in der Faserindustrie dienen. Sowohl der positive als auch der negative Impulssprung kann parametriert und die Wobbel- Funktion über ein permanentes Signal über P2940 aktiviert werden.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Funktion Der Wobbelgenerator kann über die unten aufgeführten Parameter gestartet und parametriert werden. Er ist unabhängig von der Sollwertrichtung, daher ist nur der Absolutsollwert relevant. Während der Sollwertänderung ist die Wobbel-Funktion inaktiv. Die Frequenzwerte der Wobbel-Funktionen werden durch die Höchstfrequnez (P1082) beschränkt.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.9 Sollwertkanal Eingangswerte Tabelle 6- 31 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P2940 = … Wobbel-Funktion freigeben Definiert die Quelle zur Freigabe der Wobbel-Funktion, z. B. DI oder ein beliebiger BO- Parameter (0 = Standard) Tabelle 6- 32 Zusätzliche Inbetriebnahme-Parameter Parameter Beschreibung Einstellung...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.1 Steuerung und Regelung - Übersicht Überblick Bei Umrichtern mit Induktions- und Synchronmotoren sind für die Drehzahl- und Drehmoment-Regelung verschiedene Steuer- und Regel-Techniken im Einsatz. Diese Techniken können grob wie folgt klassifiziert werden: ● Regelung mit U/f-Kennlinie (als U/f-Regelung bezeichnet) ●...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Beschreibung Die U/f-Kennlinie stellt die einfachste Regelungstechnik dar. Hier wird die Ständerspannung des Induktionsmotors bzw. Synchronmotors proportional zur Ständerfrequenz eingestellt. Dieses Verfahren hat sich in einem weiten Bereich von "grundlegenden" Anwendungen bewährt, wie ● Pumpen, Lüfter ●...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Tabelle 6- 33 U/f-Kennlinien (Parameter P1300) Parameter Bedeutung Verwendung / Eigenschaft wert Lineare Standardfall Kennlinie Kann ein effizienteres und besseres Lastverhalten bewirken, als andere U/f-Modi, da die FCC-Kennlinie die Spannungsverluste durch den Ständerwiderstand bei statischen (stationären) oder dynamischen Belastungen automatisch ausgleicht (Magnetstromregelung FCC).
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Eingangswerte Tabelle 6- 34 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P1300 = … Regelungsart 0: U/f mit linearer Kennlinie (Standard) 1: U/f mit FCC 2: U/f mit quadratischer Kennlinie 3: U/f mit programmierbarer Kennlinie 4: reserviert 5: U/f für Textilanwendungen 6: U/f mit FCC für Textilanwendungen 19: U/f-Steuerung mit unabhängigem Spannungssollwert 20: Geberlose Vektorregelung...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.2.1 Spannungsanhebung Daten Parameterbereich: P1310 … P1312 r0056 Bit 05 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP6100 Beschreibung Die U/f-Kennlinien liefern bei niedrigen Ausgangsfrequenzen nur eine niedrige Ausgangsspannung. Der ohmsche Widerstand der Ständerwicklung spielt bei niedrigen Frequenzen eine Rolle; diese werden jedoch bei der Bestimmung des Motormagnetflusses bei der U/f-Steuerung vernachlässigt.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Tabelle 6- 36 Spannungsanhebung Parameter Spannungsanhebung Erläuterung P1310 Konstante Die Spannungsanhebung ist über den gesamten Frequenzbereich wirksam, Spannungsanhebung wobei der Wert bei hohen Frequenzen kontinuierlich abnimmt. P1311 Spannungsanhebung Die Spannungsanhebung ist nur beim Beschleunigen oder Bremsen wirksam. beim Beschleunigen oder Bremsen Frequenzumrichter...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Parameter Spannungsanhebung Erläuterung P1312 Spannungsanhebung Die Spannungsanhebung ist nur bei erstmaligem Beschleunigen (vom beim Anlauf Stillstand) wirksam. Eingangswerte Tabelle 6- 37 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P1310 = … Kontinuierliche Spannungsanhebung 0 ... 250 %, Standard 50 %: Definiert die Anhebungsstufe bezogen auf den Motornennstrom (P0305).
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.2.2 Schlupfkompensation Daten Parameterbereich: P1335 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP6100 Beschreibung Bei der Betriebsart mit U/f-Kennlinie ist die Motorfrequenz immer um die Schlupffrequenz f kleiner als die Umrichterausgangsfrequenz. Wird die Last bei konstanter Ausgangsfrequenz erhöht (Lasterhöhung von M1 auf M2), dann erhöht sich der Schlupf und die Motorfrequenz nimmt (von f1 auf f2) ab.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.2.3 U/f-Resonanzdämpfung Daten Parameterbereich: P1338 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Resonanzeffekte führen zu einem erhöhten Geräuschpegel und können auch das mechanische System beschädigen oder zerstören. Solche Resonanzeffekte können auftreten bei: ● Getriebemotoren ● Reluktanzmotoren ● Großen Motoren (geringer Ständerwiderstand →...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Eingangswerte Tabelle 6- 40 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P1338 = … Resonanzdämpfung Verstärkung U/f 0 ... 10, Standard 0: Dient zur Skalierung von di/dt des Wirkstroms. 6.10.2.4 U/f-Regelung mit FCC Daten Parameterbereich: P1300, P1333 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Die Umrichter verfügen über eine Strommessfunktion, welche die präzise Ermittlung des...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Die Steuerungsart "U/f mit FCC" (P1300 = 1) hat sich in zahlreichen Anwendungen bewährt. Sie hat gegenüber der Standard-U/f-Steuerung folgende Vorteile: ● Höherer Motorwirkungsgrad ● Verbesserte Stabilitätseigenschaften – Verbessertes Störungs- / Führungsverhalten – Verbesserte Reaktion auf Störungen/Steuersignale. Hinweis Im Gegensatz zur Vektorregelung mit/ohne Drehzahlgeber (VC/SLVC) ist es bei der U/f-Steuerung mit FCC nicht möglich, das Motordrehmoment direkt zu beeinflussen.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.2.5 Strombegrenzung (Imax-Regler) Daten Parameterbereich: P1340 … P1346 r0056 Bit 13 Warnungen: A0501 Fehler: F0001 Funktionsplannummer: FP6100 Beschreibung Im Betrieb mit U/f-Kennlinie weist der Umrichter einen Strombregrenzungsregler auf, um Überlastungen zu vermeiden (I-max-Regler, siehe nachstehende Abbildung). Dieser Regler schützt den Umrichter und den Motor gegen Dauerüberlastung, indem er automatisch die Umrichter-Ausgangsfrequenz um f (r1343) oder die Umrichter-Ausgangsspannung um...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Hinweis Die Umrichterbelastung wird nur verringert, wenn die Frequenz bei verringerter Last und geringeren Drehzahlen herabgesetzt wird (z.B. quadratische Drehmoment-Drehzahl- Kennlinie der Motorlast). Im Wechselrichterbetrieb nimmt der Strom nur ab, wenn das Moment bei einer höheren Frequenz abnimmt.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3 Vektorregelung Beschreibung Feldorientierte Regelungstechnik (als Vektorregelung bezeichnet) trägt im Vergleich zur U/f- Regelung erheblich zur Verbesserung der Drehmomentregelung bei. Das Prinzip der Vektorregelung beruht auf der Tatsache, dass für eine bestimmte Belastung oder ein benötigtes Drehmoment der erforderliche Motorstrom bezüglich des Motormagnetflusses so aufgeprägt wird, dass das geeignete Drehmoment entsteht.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Diese Vorteile werden unter bestimmten Umständen bereits ohne Verwendung der Drehzahlrückführung erreicht. Die Vektorregelung ist deshalb sowohl mit als auch ohne Drehzahlgeber einsetzbar. Folgende Kriterien bilden die Grundlage dafür, wann ein Drehzahl-Istwertgeber erforderlich ist: ● Es wird hohe Drehzahlgenauigkeit gefordert ●...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3.1 Vektorreglung ohne Drehzahlgeber Daten Parameterbereich: P1400 bis P1780 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP7000 Beschreibung Bei Anwendung der Vektorregelung ohne Drehzahlgeber (SLVC) müssen die Lage des Magnetfeldes und die Istfrequenz anhand des Motormodells bestimmt werden. VORSICHT Wenn z.B. aufgrund einer Motorüberlast der Umrichter die Ausrichtung verliert. Ein Abschalten mit einem OFF1- oder OFF3-Befehl ist nicht möglich.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Beispiel für fsetz < 0,5 x fgesteuert und fist > fgesteuert Bild 6-38 Umschaltbedingung während der Auslaufphase für SLVC Es erfolgt ein Wechsel der Betriebsart von Steuerung zu Regelung in Abhängigkeit von den Zeit- und Frequenzbedingungen (P1755, P1756, P1759, siehe nachstehende Abbildung). Die in P1759 eingestellte Zeit wird ignoriert, wenn die Istfrequenz den Wert von P1755 überschreitet.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Beispiel für Umschaltbedingung während der Anlaufphase bis zu einem negativen Sollwert: |fsetz| > 0,5 x fgesteuert Bild 6-40 Umschaltbedingung während der Auslaufphase bis zu einem negativen Sollwert für SLVC Hinweis Im gesteuerten Betrieb ist der Drehzahlistwert mit dem Sollwert identisch. Bei schwebenden Lasten oder beim Beschleunigen müssen die Parameter P1610 (Dauerhafte Drehmomentanhebung) und P1611 (Drehmomentanhebung beim Beschleunigen) verändert werden, damit der Motor das stationäre und/oder dynamische Lastmoment liefern kann.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Für die Vektorregelung ohne Drehzahl-Istwertgeber besitzt der Umrichter im unteren Frequenzbereich die folgenden herausragenden Merkmale gegenüber anderen Drehstrom- Umrichtern: ● Geregelter Betrieb bis herab auf ≈ 1 Hz ● Kann im geregelten Betrieb starten (unmittelbar nach dem Einschalten des Motors) ●...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Eingangswerte Tabelle 6- 44 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P1400 = … Konfiguration der Drehzahlregelung Bit 0: Automatische Kp-Anpassung Bit 1: Integralanteil einfrieren (SLVC) P1442 = … Filterzeit für Ist-Drehzahl 0 ... 32000 s, Standard: 2 s P1452 = …...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Tabelle 6- 45 Zusätzliche Inbetriebnahme-Parameter Parameter Beschreibung Einstellung P1470 = … Verstärkung Drehzahlregl. (SLVC) 0 ... 2000, Standard 3 P1472 = … Nachstellzeit Drehz.r. (SLVC) 25 ... 32001 s, Standard 400 s P1477 = … Einstellung Integrator d. Drehz.r. Wählt die Befehlsquelle zur Freigabe der Integrator-Einstellung P1478 = …...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Parameter Beschreibung Einstellung P1745 = … Flussabweichungsgrenzwert bei Kippen 0 ... 1000 %, Standard 5 % P1755 = … Start-Frequ. Motormodell (SLVC) 0.1 ... 250 Hz, Standard 5 Hz: Dient zur Eingabe der Startfrequenz von geberloser Vektorregelung.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3.2 Vektorreglung mit Drehzahlgeber Daten Parameterbereich: P1400 … P1740 P0400 … P0494 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP7000 Beschreibung Für die Vektorregelung mit Drehzahlgeber (VC) ist ein Impulsgeber erforderlich, z.B. ein Impulsgeber mit 1024 Impulsen pro Umdrehung. Zusätzlich zum ordnungsgemäßen Anschluss muss der Impulsgeber entsprechend dem Gebertyp mittels des Parameterbereichs P0400 …...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen P0400 = 2 Bild 6-42 Einstellungen von P0400 für einen Impulsgeber Frequenzumrichter Funktionshandbuch, 08/2011 - FW3.2, A5E01137279A AD...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Vorteile der Vektorregelung mit Impulsgeber: ● Die Drehzahl kann im geregelten Betrieb bis 0 Hz (d.h. zum Stillstand) herabgeregelt werden ● Stabiles Regelverhalten über den gesamten Drehzahlbereich ● Konstantes Drehmoment im Nenndrehzahlbereich ● Im Vergleich zur Drehzahlregelung ohne Geber ist das dynamische Verhalten bei Motoren mit Impulsgeber wesentlich besser, da die Drehzahl direkt gemessen und für den Aufbau des Modells der Stromkomponenten i und i...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Parameter Beschreibung Einstellung P1523 = … Untere Drehmomentbegrenzung Wählt die Quelle der unteren Drehmomentbegrenzung: Standard 1521 P1525 = … Skal. unt. Drehmoment-Grenzwert -400 ... 400%, Standard 100% P1570 = … Festwert-Flusssollwert 50 ... 200%, Standard 100%: Definiert den Festwert des Sollwerts bezogen auf den Motornennfluss.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Parameter Beschreibung r1508 Drehmomentsollwert r1515 Drehmoment-Zusatzsollwert r1518 Beschleunigungsmoment r1526 Obere Drehmomentbegrenzung r1527 Untere Drehmomentbegrenzung r1536 Strom bei max. Moment motorisch r1537 Strom bei max. Moment generatorisch r1538 Obere Drehmomentgrenze (gesamt) r1539 Untere Drehmomentgrenze (gesamt) r1583 Flusssollwert (geglättet) r1597 Ausgg.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3.3 Drehzahl-Regler Daten Parameterbereich: P1300, P1400 bis P1780 SLVC: P1470, P1472, P1452 VC: P1460, P1462, P1442 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP7500, FP7510 Beschreibung Beide Regelungsverfahren (SLVC und VC) besitzen die gleiche Drehzahlreglerstruktur, die folgende Komponenten enthält: ● PI-Regler ●...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Bild 6-43 Drehzahlregler Wurde das Trägheitsmoment eingegeben, dann kann der Drehzahlregler (K ) mit Hilfe der automatischen Parametrierung P0340 = 4) berechnet werden. Die Reglerparameter werden dabei entsprechend dem symmetrischen Optimum wie folgt festgelegt: = 4 * T σ...
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Der Integralausgang des Drehzahlreglers kann mit Hilfe von r1482 überwacht werden, der unbegrenzte Reglerausgang über r1508 (Drehmomentsollwert). Hinweis Gegenüber einer Drehzahlregelung mit Geber ist das dynamische Verhalten bei Motoren ohne Geber wesentlich schlechter. Der Grund liegt darin, dass die Drehzahl nur aus den Umrichter-Ausgangsgrößen für Strom und Spannung abgeleitet werden kann, die einen gewissen Störpegel aufweisen.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Bei richtiger Anpassung führt der Regelkreis des Drehzahlreglers nur die richtigen Störsignalgrößen/Störungen, was mit einer verhältnismäßig geringen manipulierten Größenänderung erreicht wird. Andererseits umgehen Änderungen des Drehzahlsollwertes den Drehzahlregler und werden daher schneller ausgeführt. Die Auswirkung der Vorsteuerungsgröße kann abhängig von der jeweiligen Anwendung mit Hilfe des Vorsteuerungsfaktors P1496 angepasst werden.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Statik (P1488 bis P1492) Die (über P1488 aktivierte) Statik bedeutet, dass bei zunehmendem Lastmoment der Drehzahlsollwert proportional herabgesetzt wird. Bild 6-45 Drehzahlregler mit Statik Die Statik ist das einfachste Verfahren, um eine Regelung mit Lastausgleich zu implementieren.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3.4 Drehmomentregelung Daten Parameterbereich: P1300, P1500 bis P1511 P1400 bis P1780 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP7200, FP7210, FP7700, FP7710 Beschreibung Bei der geberlosen Drehzahlregelung SLVC (P1300 = 20) oder der Drehzahlregelung mit Geber VC (P1300 = 21) besteht die Möglichkeit, mit Hilfe des BICO–Parameters P1501 auf Drehmomentregelung (Slave-Motor) umzuschalten.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Bild 6-46 Drehzahlregelung und Drehmomentregelung Die Summe aus den beiden Drehmomentsollwerten wird in gleicher Weise begrenzt, wie der Drehmomentsollwert bei der Drehzahlregelung. Oberhalb der Maximaldrehzahl (plus 3 %) verringert ein Drehzahlbegrenzungsregler die Drehmomentgrenzen, um eine weitere Beschleunigung des Motors zu verhindern.
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3.5 Drehmomentregelung (SLVC) Beschreibung Parameterbereich: P1300, P1500 bis P1511 P1400 bis P1780 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP7200, FP7700 Bei geberloser Drehzahlregelung (P1300 = 20) ist ein Wechsel auf Drehmomentregelung (Slave-Motor) über den BICO-Parameter P1501 möglich. Ein Umschalten von der Drehzahlregelung zur Drehmomentregelung ist nicht möglich, wenn die Drehmomentregelung direkt über P1300 = 22 gewählt wird.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Die Summe aus den beiden Drehmomentsollwerten wird in gleicher Weise begrenzt, wie der Drehmomentsollwert bei der Drehzahlregelung. Oberhalb der Maximaldrehzahl (plus 3 %) verringert ein Drehzahlbegrenzungsregler die Drehmomentgrenzen, um eine weitere Beschleunigung des Motors zu verhindern. Eine "echte"...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3.6 Umschalten von Frequenzregelung auf Drehmomentregelung Daten Parameterbereich: P1300, P1501 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung VORSICHT Verwenden Sie SS1 oder SLS nie in Verbindung mit der Drehmomentregelung! Die Verwendung der Drehmomentregelung in Verbindung mit den fehlersicheren Funktionen SLS und SS1 wird nicht empfohlen, da die für SS1 und SLS erforderlichen Rampenfunktionen in Verbindung mit der Drehmomentregelung nicht verfügbar sind.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Eingangswerte Tabelle 6- 49 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung (Parametername und Werkseinstellung (wenn nicht variabel) in fett) Einstellung P1300 = … Regelungsart 0: U/f mit linearer Kennlinie (Standard) 1: U/f mit FCC 2: U/f mit quadratischer Kennlinie 3: U/f mit programmierbarer Kennlinie 4: reserviert 5: U/f für Textilanwendungen 6: U/f mit FCC für Textilanwendungen...
Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen 6.10.3.7 Begrenzung des Drehmomentsollwertes Daten Parameterbereich: P1520 … P1531 P0640, r0067 r1407 Bit 08, r1407 Bit 09 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP7700, FP7710 (CU240S) Beschreibung Alle folgenden Begrenzungen wirken auf den Drehmomentsollwert, der entweder am Drehzahlreglerausgang für die Drehzahlregelung oder als Drehmomenteingang für die Drehmomentregelung eingegeben wird.
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Allgemeine Umrichterfunktionen 6.10 Regelungsfunktionen Bild 6-48 Drehmomentgrenzwerte Leistungsbegrenzung Dieser Wert gibt die höchstzulässige Leistung an, wobei unterschiedliche Grenzwerte für den motorischen und generatorischen Betrieb parametrierbar sind. ● P1530 Leistungsbegrenzung motorisch ● P1531 Leistungsbegrenzung generatorisch Kippbegrenzung Die Kippbegrenzung (Läuferblockierungsbegrenzung) wird für den Antrieb aus den Motordaten intern berechnet.
Beschreibung Die 2-/3-Leiter-Steuerung ermöglicht das Starten, Stoppen und das Ändern der Drehrichtung des Umrichters auf eine der folgenden Arten: 1. 2-Leiter-Steuerung mit Siemens Standardsteuerung unter Verwendung von ON/OFF1 und REV als permanente Signale 2. 2-Leiter-Steuerung mit Siemens Standardsteuerung unter Verwendung von ON/OFF1 und ON_REV/OFF1 als permanente Signale 3.
Wird der Befehl ON/OFF1 zurückgenommen, dann hält der Umrichter den Motor durch Ausführen einer OFF1-Funktion an. Mit dem Befehl REV allein kann der Motor nicht angelassen werden. Bild 7-1 Siemens-Standardsteuerung mit (ON/OFF1 und REV) Frequenzumrichter Funktionshandbuch, 08/2011 - FW3.2, A5E01137279A AD...
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Antrieb die neue Einstellung nicht, sondern der Antrieb läuft bis 0 Hz aus und verbleibt dann im Stillstand. Ist kein Steuersignal aktiv, dann läuft der Antrieb zum Stillstand aus und verbleibt im Ruhezustand. Bild 7-2 Siemens-Standardsteuerung mit ON/OFF1 und ON_REV/OFF1 2-Leiter-Steuerung mit ON/OFF1 und REV als permanente Signale (P0727 = 0, Siemens-Standard) ON/OFF1 Funktion Umrichter läuft mit OFF1 von einer beliebigen Frequenz bis zum...
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.1 2-/3-Leiter-Steuerung 2-Leiter-Steuerung mit ON/OFF1 und ON_REV/OFF1 als permanente Signale (P0727 = 0, Siemens-Standard) ON/OFF1 ON_REV/ Funktion OFF1 Umrichter läuft mit OFF1 von einer beliebigen Frequenz bis zum Stillstand aus (ein während der Auslaufphase des Umrichters gesetztes Signal wird...
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.1 2-/3-Leiter-Steuerung 2-Leiter-Steuerung mit ON_FWD und ON_REV als permanente Signale (P0727 = 1) ON_FWD ON_REV Funktion Umrichter läuft mit OFF1 von einer beliebigen Frequenz bis zum Stillstand aus Umrichter beschleunigt auf inversen Sollwert Umrichter beschleunigt auf Sollwert Umrichter läuft mit OFF1 von einer beliebigen Frequenz bis zum Stillstand aus 7.1.3...
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.1 2-/3-Leiter-Steuerung Bild 7-4 3-Leiter-Steuerung mit FWDP, REVP und STOP 3-Leiter-Steuerung mit STOP als permanentes Signal und FWD und REVP als Impulse (P0727 = 2) STOP FWDP REVP Funktion Umrichter läuft mit OFF1 von einer beliebigen Frequenz bis zum Stillstand aus Umrichter arbeitet entsprechend dem zuvor eingestellten Impuls (FWDP/REVP)
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.1 2-/3-Leiter-Steuerung Funktion Der Schalter OFF1/HOLD arbeitet mit negativer Logik: Um den Umrichter einzuschalten (ON) oder in Betrieb zu halten, muss der Kontakt geschlossen bleiben. Eine positive Flanke des Schalters ON_PULSE wird gespeichert und bewirkt das Anlaufen des Umrichters, sofern sich dieser zuvor im OFF-Zustand befunden hatte.
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.2 Sollwert über Festfrequenzen Sollwert über Festfrequenzen Daten Parameterbereich: P1001 - r1025 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP3200, FP3210 Beschreibung Die Funktion "Festfrequenzen" ermöglicht die Eingabe eines Frequenzsollwertes für den Antrieb. Sie kann über die Festfrequenzen (P1001 … P1101) oder über die PID- Festfrequenzen (P2201 ...
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.2 Sollwert über Festfrequenzen Direkte Auswahl (P1016 = 1) Mit den Standardeinstellungen kann in diesem Modus die Festfrequenz unter Verwendung permanenter Signale für die Festfrequenz-Quellen gewählt werden, ausgewählt über P1020 ... P1023 (Standard DI3 ... DI6). Sind mehrere Festfrequenzen gleichzeitig aktiv, dann werden die Frequenzen addiert.
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.2 Sollwert über Festfrequenzen Binär codierte Auswahl (P1016 = 2) Mit dieser Technik können bis zu 15 verschiedene Festfrequenzen unter Verwendung permanenter Signale für die Festfrequenz-Quellen gewählt werden, ausgewählt über P1020 … P1023. Die Auswahl der Frequenzen erfolgt indirekt über die Binär-Codierung des Status der Festfrequenz-Quellen, wie in nachfolgender Tabelle gezeigt.
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.2 Sollwert über Festfrequenzen Eingangswerte Parameter Beschreibung Einstellung Auswahl der Quelle für die Festfrequenzwahl, z. B. digitale Eingänge (P0722.x) oder ein beliebiger Ausgangsparameter (BO). P1001 - Festfrequenz 1 - 15 P1015 = … mögliche Werte: - 650 Hz … 650 Hz, Standardeinstellungen 0 Hz … 65 Hz in 5-Hz-Schritten P1016 = …...
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler PID-Regler Daten Parameterbereich: P2200, P2201 … P2355 Warnungen: A0936 Fehler: F0221, F0222 Funktionsplannummer: FP3300, FP3310, FP3400, FP5000, FP5100 Eigenschaften: Zykluszeit: 8 ms Beschreibung Der integrierte PID-Regler (Technologie-Regler) berechnet einen Frequenzsollwert, der zur Regelung von Prozessgrößen wie Druckwerte oder Pegelstände verwendet werden kann.
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Die Sollwerte und Istwerte des Technologie-Reglers können über das PID- Motorpotenziometer (PID-MOP), den PID-Festsollwert (PID-FF), die Analogeingänge (AI) oder über die serielle Schnittstelle eingegeben werden, wie in nachstehendem Bild gezeigt. Durch entsprechende Parametrierung der BICO-Parameter wird festgelegt, welche Sollwerte oder Istwerte zu verwenden sind.
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Parameter Beschreibung Einstellung P2256 = … PID Zus. Sollwert Verstärkung 0 … 100, Standard 100 P2257 = … Hochlaufzeit für PID-Sollwert 0 … 650 s , Standard 1 s P2258 = … Rücklaufzeit für PID-Sollwert 0 …...
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Parameter Beschreibung Einstellung P2354 = … PID Autotuning Überwachungszeit 60 … 65000 s, Standard 240 s P2355 = … PID Autotuning Offset 0 … 20 s, Standard 5 s Ausgangswert r2224 Aktueller PID-Festsollwert r2225 Status PID-Festfrequenz r2250...
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Bild 7-10 PID-Regler Für manche Anwendungsfälle kann die PID-Ausgangsgröße auf definierte Werte begrenzt werden. Dies kann mit Hilfe der Festgrenzen (P2291 und P2292) vorgenommen werden. Um zu verhindern, dass der Ausgang des PID-Reglers beim Einschalten große Sprünge ausführt, werden diese PID-Ausgangsbegrenzungen mit einer Rampenzeit P2293 von 0 auf den entsprechenden Wert P2291 (obere Grenze für den PID-Ausgang) und P2292 (untere Grenze für den PID-Ausgang) rampenförmig erhöht.
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler 7.3.1 Tänzerwalzen-PID-Regelung Daten Parameterbereich: P1070, P1075, P1120, P1121, P2200, P2251 … P2285 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Bei verschiedenen kontinuierlichen Fertigungsprozessen (z. B. in der Papier- und Zellstoffindustrie oder bei der Herstellung von Kabeln) muss die Geschwindigkeit der entlang des Fertigungsprozesses verteilten Stationen geregelt werden, um sicherzustellen, dass die kontinuierliche Materialbahn nicht unerwünschten Zugspannungen ausgesetzt ist.
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Die Struktur und wichtige Parameter für die PID-Tänzerwalzenregelung werden im Folgenden gezeigt Δ Bild 7-12 Struktur der Tänzerwalzenregelung Frequenzumrichter Funktionshandbuch, 08/2011 - FW3.2, A5E01137279A AD...
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Eingangswerte Tabelle 7- 8 Hauptfunktionsparameter Parameter Beschreibung Einstellung P1070 = … Hauptsollwert 1024: Festsollwert (FF) 1050: MOP 755.0: Analogeingang 0 2015.1: USS an RS232 2018.1: USS an RS485 2050.1: Feldbus (Standard) P1074 = … Zusatzsollwert sperren mögliche Quellen: P755.x (Digitaleingang) P1120 = …...
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler 7.3.2 PID-Motorpotentiometer Daten Parameterbereich: P2231 bis r2250 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: FP3400 Beschreibung Der PID-Regler besitzt ein PID-Motorpotentiometer (PID-MOP), das getrennt eingestellt werden kann. Seine Funktionalität ist mit der des Motorpotentiometers identisch, wobei die PID-Parameter im Bereich von P2231 bis r2250 festgelegt werden.
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Hinweis Unterschiede zwischen MOP und PID-MOP: Der MOP-Sollwert wird als Frequenzwert angegeben (Standard 5 Hz), der PID MOP - Sollwert als Prozentanteil der Referenzparameter P2000 … P2004 (Standard 10 %). Die MOP-Befehlsquelle kann über P0700 geändert werden. PID-MOP kann nur über BICO- Signale geändert werden.
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.3 PID-Regler Tabelle 7- 12 Gegenseitige Entsprechung der Parameter PID-Festfrequenzen Festfrequenzen P2201 - PID-Festsollwert 1 - 15 P1001 - Festfrequenz 1 - 15 P2215 P1015 P2216 PID-Festsollwert-Modus P1016 Betriebsart Festfrequenz P2220 PID-Festsollwert-Auswahl Bit 0 P1020 Festfrequenzauswahl Bit 0 P2221...
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.4 Digitaleingänge (DI) Digitaleingänge (DI) Daten Menge: 6 … 9 + 2 (abhängig von der CU-Variante) Parameterbereich: P0701 … P0712, P0713 r0720 … P0724 Funktionsplannummer: FP2000, FP2200 Eigenschaften: 2 ms Zykluszeit: ≥ 15 V ...
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.4 Digitaleingänge (DI) Digitale Eingänge und als digitale Eingänge verwendete analoge Eingänge Folgende digitale Eingänge sind verfügbar: CU240S und CU240S DP: DP P0701 … P0709, P0712, P0713 als digitale Eingänge verwendete analoge Eingänge DP P0701 …...
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.4 Digitaleingänge (DI) Beispiel Über den Digitaleingang DI0 soll der Befehl EIN/AUS1 gegeben werden. ● P0700 = 2 Steuerung über Klemmenleiste (Digitaleingänge) freigegeben ● P0701 = 1 EIN/AUS1 über Digitaleingang 0 (DI0). Hinweis Wurde ein Analogeingang als Digitaleingang konfiguriert, dann gelten folgende Grenzwerte: ...
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.5 Digitalausgänge (DO) Digitalausgänge (DO) Daten Menge: Parameterbereich: r0730 bis P0748 Funktionsplannummer: FP2100 Eigenschaften: 10 ms Zykluszeit: Beschreibung Es sind drei Ausgangsrelais vorhanden, die für das Anzeigen verschiedener Umrichterzustände programmiert werden können, wie Fehler, Warnungen, Stromgrenzwertüberschreitungen etc.).
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.5 Digitalausgänge (DO) Die auszugebenden Zustände sind durch die "BI"-Parameter P0731 (Digitalausgang 0), P0732 (Digitalausgang 1) und P0733 (Digitalausgang 2) definiert. Für die Definition müssen die "BO"-Parameternummer oder die "CO/BO"-Parameternummer und die Bit-Nummer des betreffenden Zustands in P0731 bis P0733 eingetragen werden.
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.6 Analogeingänge (A/D-Umsetzer) Analogeingänge (A/D-Umsetzer) Daten Menge: Parameterbereich: P0750 … P0762 Funktionsplannummer: FP2200 Eigenschaften: 4 ms Zykluszeit: 10 Bit Auflösung: 1 % bezogen auf 10 V / 20 mA Genauigkeit: Verpolungsschutz, kurzschlussfest ...
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.6 Analogeingänge (A/D-Umsetzer) Der Analogeingang besitzt mehrere Funktionseinheiten (Filter, Skalierung, Totzone, siehe nachstehendes Bild). Bild 7-17 Analogeingang Hinweis Wird die Filter-Zeitkonstante P0753 (AI-PT1) erhöht, dann wird damit das AI-Eingangssignal geglättet und damit sein Oberschwingungsgehalt verringert. Wird diese Funktion in einem Regelkreis verwendet, dann hat diese Glättung eine nachteilige Auswirkung auf das Führungs- und Störverhalten (das dynamische Verhalten wird schlechter).
Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.7 Analogausgänge (D/A-Umsetzer) Analogausgänge (D/A-Umsetzer) Daten Menge: Parameterbereich: r0770 … P0785 Funktionsplannummer: FP2300 Eigenschaften: 4 ms Zykluszeit: 12 Bit Auflösung: 1 % bezogen auf 20 mA Genauigkeit: Beschreibung Es sind zwei Analogausgänge vorhanden, die für die Anzeige einer Vielzahl von Variablen parametriert werden können.
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Nur bei Umrichtern G120 vorhandene Funktionen 7.7 Analogausgänge (D/A-Umsetzer) Für die Anpassung des Signals hat der Kanal des D/A-Umsetzers verschiedene Funktionseinheiten (Filter, Skalierung, Totzone), die für das Modifizieren des Digitalsignals vor der Umsetzung verwendet werden können (siehe nachstehende Abbildung). Bild 7-18 D/A-Umsetzerkanal Hinweis Der Analogausgang 0 (AO0) kann von Stromausgang (P0776 = 0) auf Spannungsausgang...
Fehlersichere Funktionen Überblick über die fehlersicheren Funktionen Überblick WARNUNG Installation und Schutzart von Frequenzumrichtern in fehlersicheren Systemen Alle Installationsbereiche für Frequenzumrichter mit fehlersicheren Funktionen sowie außerhalb installierte Komponenten fehlersicherer Systeme müssen bei ordnungsgemäßer Installation mindestens Schutzart IP54 entsprechen [siehe EN 60529 (IEC 60529)]. Austausch von Frequenzumrichtern mit fehlersicheren Funktionen Bei einem Austausch von Frequenzumrichtern ist es nicht zulässig, einen Frequenzumrichter mit fehlersicheren Funktionen gegen einen Standard-...
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● SINAMICS G120 mit – CU240S DP-F – CU240S PN-F ● SINAMICS G120D mit CU240D DP-F Bei Standard-Frequenzumrichtern sind fehlersichere Funktionen nicht verfügbar. Die Parameter für die fehlersicheren Funktionen sind innerhalb des Frequenzumrichters in zwei getrennten Prozessoren abgelegt. Jeder Prozessor enthält eine eindeutige Kopie der parametrierten fehlersicheren Funktion.
Fehlersichere Funktionen 8.1 Überblick über die fehlersicheren Funktionen 8.1.1 Zulässige Anwendungen für die fehlersicheren Funktionen Einschränkungen für die Verwendung fehlersicherer Funktionen Die fehlersicheren Funktionen "Sicher abgeschaltetes Moment" (STO) und "Sichere Bremsenansteuerung" (SBC) können ohne Einschränkungen bei allen Anwendungen verwendet werden. Die fehlersicheren Funktionen "Sicherer Stopp 1"...
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Fehlersichere Funktionen 8.1 Überblick über die fehlersicheren Funktionen Regelungsarten Sind die oben genannten Voraussetzungen erfüllt, dann sind alle fehlersicheren Funktionen ("Sicher abgeschaltetes Moment","Sicherer Stopp 1" und "Sicher begrenzte Geschwindigkeit") für U/f-Regelung und Vektorregelung zulässig und geprüft. Anwendungen mit sicherer Bewertung der Umrichterrückmeldungen Für Anwendungen, bei denen eine sichere Verwendung bestimmter Maschinenfunktionen nur unterhalb eines bestimmten Grenzwerts der Ausgangsfrequenz gewährleistet ist, ist eine akkurate Bewertung der Rückmeldungen des Umrichters von essentieller Bedeutung.
Fehlersichere Funktionen 8.1 Überblick über die fehlersicheren Funktionen Hinsichtlich der gesamten Reaktionszeit innerhalb der Maschine oder Anlage muss neben den oben genannten Zeiten Folgendes berücksichtigt werden: ● Die zur Erfassung des Signals benötigte Zeit (abhängig vom verwendeten Sensor) ● Die zur Verarbeitung des Signals benötigte Zeit (abhängig von der verwendeten CPU, sofern erforderlich, und ihrer Auslastung) ●...
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Fehlersichere Funktionen 8.1 Überblick über die fehlersicheren Funktionen Unzulässige Anwendungen Dies ist besonders bedeutsam für Anwendungen mit überdrehenden Lasten. Bei überdrehenden Lasten ist das Reibungsmoment der mechanischen Komponenten (Motor, Getriebe, usw.) bei abgeschaltetem Antrieb nicht groß genug, um das mechanische System an einer Beschleunigung zu hindern (siehe nachstehende Abbildungen).
Fehlersichere Funktionen 8.1 Überblick über die fehlersicheren Funktionen 8.1.3 Abhängigkeit von fehlersicheren und Off- (AUS-) Befehlen Überblick Eine fehlersichere Funktion kann durch einen OFF- (AUS-) Befehl oder durch einen anderen fehlersicheren Befehl aufgehoben werden. Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht über die Priorisierung der Befehle.
Fehlersichere Funktionen 8.2 Überwachung der fehlersicheren Funktionen Überwachung der fehlersicheren Funktionen Überblick Es gibt drei Arten von Überwachungsfunktionen: ● Zeitgesteuerte Anforderung der Zwangsdynamisierung ● Zwangsdynamisierung ● Prozess-Dynamisierung Der Dynamisierungsvorgang ist so aufgebaut, dass verborgene Software- und Hardwarefehler der beiden Abschaltpfade erkannt werden. Die Zwangsdynamisierung besteht aus einem Prozessor-Selbsttest beider Prozessoren innerhalb des Umrichters (Standardprozessor und fehlersicherer Prozessor) und einem Hardwaretest.
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Fehlersichere Funktionen 8.2 Überwachung der fehlersicheren Funktionen Sollte die Verzögerung für die Benutzeranwendung nicht akzeptabel sein, kann sie über P9601/P9801 für die folgenden Ereignisse deaktiviert werden: ● Wenn die Funktion "Sicher abgeschaltetes Moment" (STO) verlassen wird ● Wenn "Sicherer Stopp 1" (SS1) nach Erreichen von STO verlassen wird VORSICHT Während der Durchführung der Zwangsdynamisierung werden auch die Abschaltpfade der Motorbremse geprüft.
Fehlersichere Funktionen 8.3 Grenzwerte für SS1 und SLS Grenzwerte für SS1 und SLS Maximale Fehlerreaktionszeit Die maximale Fehlerreaktionszeit bei eingeschalteter Funktion "Sichere Bremsrampe" (verwendet bei SS1 und SLS) stellt die Verzögerung vom Kreuzen der parametrierten Hüllkurve bis zur Auslösung eines passivierten STO dar. Bild 8-5 Maximale Nachlaufzeit Frequenzumrichter...
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Fehlersichere Funktionen 8.3 Grenzwerte für SS1 und SLS Beschreibung Beim Parametrieren der Hüllkurve für SLS und SS1 mit P9680/P9880 und P9691/P9891 sollten die folgenden Minimaltoleranzen beachtet werden, um eine größtmögliche Robustheit des Antriebs zu gewährleisten: Bild 8-6 Sicherheitsgrenzen für SLS und SS1 1.
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Fehlersichere Funktionen 8.3 Grenzwerte für SS1 und SLS Dadurch werden durch Messungenauigkeiten verursachte sporadische Fehler und eine zusätzliche Schlupfkompensation vermieden. Es ist zu beachten, dass gemäß obiger Gleichung P9691 auch dann gesetzt sein muss, wenn SLS nicht parametriert ist. 2. Die aus der Mindestfrequenztoleranz bei hohen Frequenzen resultierende Frequenztoleranz ΔF ist dann als hoch...
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Fehlersichere Funktionen 8.3 Grenzwerte für SS1 und SLS Beispiele zur Berechnung der Grenzwerte für SS1 und SLS Das folgende Beispiel stellt dar, wie die fehlersicherheitsrelevanten Gleichungen für den 1LA7060-4AB10-Z-Motor und für die Werkseinstellungen der fehlersicherheitsrelevanten Parameter aufgestellt werden. Die motortechnischen Daten und Werte, die für eine Berechnung der erforderlichen, fehlersicherheitsrelevanten Parameter benötigt werden, sind nachstehender Tabelle zu entnehmen.
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Fehlersichere Funktionen 8.3 Grenzwerte für SS1 und SLS ● Oberer Toleranzbereich für SLS, P9691 Die Schlupffrequenz ist wie folgt zu berechnen: = r0330 ∙ P0310 Schlupf dabei ist der Motornennschlupf r0330 – r0330 = (P0310 - P0311 ∙ r0313/60)/P0310 ∙ 100% → –...
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Fehlersichere Funktionen 8.3 Grenzwerte für SS1 und SLS ● Verzögerung ∆F Verzögerung Zu beachten ist, dass ∆F und ∆F beide negative Werte und den Wert Null niedrig hoch annehmen können. Daher ist es wichtig, ∆F mit Null zu vergleichen und den Verzögerung Maximalwert zu bestimmen.
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Fehlersichere Funktionen 8.3 Grenzwerte für SS1 und SLS Fehlerreaktionszeit Sobald die parametrierte Hüllkurve der sicheren Frequenz überschritten wird, wird immer sofort ein passiviertes STO ausgelöst. Beachten Sie jedoch, dass die Ausgangsfrequenz von der Sollfrequenz aufgrund normaler Betriebszustände (Schlupfkompensation, PID usw.) oder interner Antriebsfehler abweichen kann (sie liegt in der Regel höher).
Fehlersichere Funktionen 8.4 Sichere Drehmomentabschaltung Sichere Drehmomentabschaltung Daten Parameterbereich: P0003, P0010 P9603/P9803, Bit 04, Bit 05 oder Bit 07 (PROFIsafe) P9761, P9799/P9899, r9798/r9898, P3900 Warnungen A1691, A1692, A1696, A1699 Fehler F1600, F1616 Beschreibung Das "sicher abgeschaltete Moment" (STO) ist die einfachste fehlersichere Funktion, deren Zweck darin besteht, jedwedes Moment sicher aus dem Motor zu nehmen.
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Fehlersichere Funktionen 8.4 Sichere Drehmomentabschaltung Diese Vorgänge sind in nachstehender Abbildung dargestellt: Bild 8-8 Funktion "Sicher abgeschaltetes Moment" Hinweis Der Zustand der fehlersicheren Funktion wird durch r9772 angezeigt. VORSICHT Reaktionszeit Die Reaktionszeit für STO ist 20 ms. Fehlerreaktionszeit Ein interner Fehler während STO wird innerhalb von 20 ms erkannt und führt sofort zu einem passivierten STO.
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Fehlersichere Funktionen 8.4 Sichere Drehmomentabschaltung Funktion "passiviertes STO" Ein passiviertes STO wird immer dann ausgelöst, wenn ein festgestellter Fehler erfordert, dass der Antrieb zum Stillstand kommt. Der Antrieb kann nur dann erneut in Betrieb genommen werden, wenn der Fehler eindeutig quittiert und eine Zwangsdynamisierung durchgeführt wurde.
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Fehlersichere Funktionen 8.4 Sichere Drehmomentabschaltung VORSICHT Nach einem STO oder passiviertem STO ist es möglich, wenn auch ziemlich unwahrscheinlich, dass die felderzeugenden Komponenten eine einzelne steigende Drehfeldflanke erzeugen, die ein Rucken des Motors um maximal 60° elektrisch bewirken kann. Der sich daraus ergebende Drehwinkel an der Motorwelle ist kleiner als der elektrische Winkel, abhängig vom Trägheitsmoment und der Polpaarzahl des Motors.
Fehlersichere Funktionen 8.5 Sicherer Stopp 1 Sicherer Stopp 1 Daten Parameterbereich: P0003, P0010 P9603/P9803, Bit 02, Bit 03 oder Bit 07 (PROFIsafe) P9680/P9880 P9681/P9881 P9682/P9882 P9761, P9799/P9899, r9798/r9898, P3900 Warnungen A1691, A1692, A1696, A1699 Fehler F1600, F1616 Beschreibung Im Gegensatz zu STO hat die Ausgangsfrequenz des Umrichters Einfluss auf das Verhalten der Funktion SS1 (Sicherer Stopp 1).
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Fehlersichere Funktionen 8.5 Sicherer Stopp 1 VORSICHT Abhängig von folgenden Funktionen kann sich der Frequenzsollwert erhöhen: PID-Abgleich V -Regler dc max Nur aktiv in Verbindung mit U/f-Regelung Schlupfkompensation Resonanzdämpfung I Diese Erhöhung sollte vom Benutzer bereits beim Parametrieren der Hüllkurve für die sichere Frequenz berücksichtigt werden, da die Frequenz erst nach Addieren dieser Werte überwacht wird.
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Fehlersichere Funktionen 8.5 Sicherer Stopp 1 Wird SS1 aktiviert, dann führt der Umrichter folgende Vorgänge aus: 1. Beide Abschaltpfade lösen die fehlersichere, überwachte Funktion Bremsrampe aus. 2. Der Motor wird mittels der sicheren Bremsrampe abgebremst. 3. Die Zustands-LED SS1 beginnt zu blinken. 4.
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Fehlersichere Funktionen 8.5 Sicherer Stopp 1 Hinweis Der Zustand der fehlersicheren Funktion wird durch r9772 angezeigt. Hinweis Die fehlersichere Funktion SS1 sollte nicht aktiviert werden, wenn die folgenden Vorgänge aktiv sind: Suchen beim "Fangen" Motordatenidentifikation Optimierung der Drehzahlregelung Die Verwendung der Drehmomentregelung (P1300 = 22, 23 oder P1501 >...
Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit Sicher begrenzte Geschwindigkeit Daten Parameterbereich: P0003, P0010 P9603/P9803, Bit 00, Bit 01 oder Bit 07 (PROFIsafe) P9680/P9880 P9681/P9881 P9690/P9890 P9691/P9891 P9692/P9892 P9761, P9799/P9899, r9798/r9898, P3900 Warnungen A1691, A1692, A1696, A1699 Fehler F1600, F1616 Beschreibung Die Funktion "Sicher begrenzte Geschwindigkeit"...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit Sollen die Standard-OFF-Befehle zusammen mit den fehlersicheren Funktionen verwendet werden, dann wird die Auswirkung der Befehle auf das System durch das fehlersichere System im Hintergrund automatisch überwacht (d.h. nicht fehlersichere Befehle können keinen nicht fehlersicheren Hochlauf des Umrichters bewirken, weil die Funktion passiviertes STO automatisch ausgelöst wird).
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit Verhaltensweisen Die Funktion SLS besitzt vier Verhaltensweisen, die dem Anwender die Auswahl der Funktionalität in Anpassung an seine spezifische Anwendung ermöglichen. Diese Verhaltensweisen der SLS-Funktion werden durch Einstellen der benötigten Werte in den Parametern P9692 und P9892 gesteuert. VORSICHT Aus Überwachungsgründen wurde die so genannte "Fehlergrenze für SLS"...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit VORSICHT Im SLS-Modus 0 und 1 kann sich der Frequenzsollwert durch folgende Funktionen erhöhen: PID-Abgleich V -Regler dc max Nur aktiv in Verbindung mit U/f-Regelung Schlupfkompensation Resonanzdämpfung I Diese Erhöhung sollte vom Benutzer bereits beim Parametrieren der Hüllkurve für die sichere Frequenz berücksichtigt werden, da die Frequenz erst nach Addieren dieser Werte überwacht wird.
Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit 8.6.1 Sicher begrenzte Geschwindigkeit, Modus 0 SLS-Modus 0, P9692 = P9892 = 0 Wenn die Ausgangsfrequenz nach dem Auslösen von SLS die mit P9691 und P9891 eingestellte SLS-Überwachung überschreitet, wird die Funktion passiviertes STO ausgelöst, die den Motor zum Stillstand bringt.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 0, Fall 1: SLS-Überwachung (p9691/p9891) > Frequenzsollwert > SLS- Sollwert Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt ES-LED leuchtet Frequenzsollwert deaktiviert Überwachte Rücklauframpe bis herab zum SLS-Sollwert Bei Erreichen des SLS-Sollwerts ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 0, Fall 2: SLS-Sollwert > Frequenzsollwert > Stillstandserkennung (p9682/p9882) Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt ES-LED leuchtet Frequenzsollwert deaktiviert Bei Erreichen des SLS-Sollwerts SLS-Überwachung ein => Deaktivierung SLS => ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 0, Fall 3: Stillstandserkennung (P9682/P9882) > Frequenzsollwert > Fehlergrenze Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt ES-LED leuchtet Frequenzsollwert deaktiviert Bei Erreichen des SLS-Sollwerts SLS-Überwachung ein => Deaktivierung SLS => ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 0, Fälle 1 bis 3: Wenn die Ausgangsfrequenz die obere SLS-Grenze überschreitet (z. B. durch PID-Abgleich oder Schlupfkompensation) => passiviertes STO wird ausgelöst SF-LED leuchtet STO-LED aus SS1-LED aus ...
Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit Hinweis Es ist zu beachten, dass bei Erkennung eines Fehlers während der fehlersicheren Funktion SLS-Modus 0 von SLS zuerst versucht wird, den Antrieb an der sicheren Bremsrampe abzubremsen. Die Bremszeit wird durch die Parameter P9681/P9881 bestimmt. Da der Antrieb sich dabei in einem fehlersicheren Modus befindet, kann die Bremsrampe durch keine andere Funktion (z.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 1, Fall 1: Frequenzsollwert > SLS-Überwachung (p9691/p9891) Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Frequenzsollwert deaktiviert Rampenrücklauf mit SS1 bis Stillstandserfassung Bei Erreichen des SLS-Sollwerts SLS-Überwachung ein => ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 1, Fall 2: SLS-Überwachung (p9691/p9891) > Frequenzsollwert > SLS-Sollwert Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Frequenzsollwert deaktiviert Rampenrücklauf mit SS1 bis SLS-Sollwert Bei Erreichen des SLS-Sollwerts SLS-Überwachung ein =>...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 1, Fall 3: SLS-Sollwert > Frequenzsollwert > Stillstandserkennung (p9682/p9882) Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt ES-LED leuchtet Frequenzsollwert deaktiviert Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus SLS-LED und ES-LED aus ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 1, Fall 4: Stillstandserkennung (P9682/P9882) > Frequenzsollwert > Fehlergrenze Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt ES-LED leuchtet Frequenzsollwert deaktiviert Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus SLS-LED und ES-LED aus ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 1, Fall 5: Fehlergrenze > Frequenzsollwert Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt ES-LED leuchtet Frequenzsollwert deaktiviert Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus SLS-LED und ES-LED aus Frequenzsollwert aktivieren und anfahren Bild 8-22 SLS-Modus 1, Fall 5: Fehlergrenze >...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 1, Fall 6: Frequenzsollwert > SLS-Überwachung (p9691/p9891), Primärfehler Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert STO aktiviert SLS-LED blinkt ES-LED leuchtet Frequenzsollwert deaktiviert Deaktivierung SLS => Für einen Neustart muss das passivierte STO quittiert werden, und für den Hochlauf auf den Frequenzsollwert ist ein neuer ON-Befehl erforderlich.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 1, Fall 7: SLS-Sollwert > Frequenzsollwert > Stillstandserkennung (P9682/P9882), Primärfehler Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Frequenzsollwert deaktiviert Wenn die Ausgangsfrequenz die passiviertes STO wird sofort aktiviert SLS-Überwachung überschreitet Deaktivierung SLS =>...
Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit 8.6.3 Sicher begrenzte Geschwindigkeit, Modus 2 SLS-Modus 2, P9692 = P9892 = 2 Im SLS-Modus 2 ist nur die Überwachungsrampe (Hüllkurve) aktiviert. WARNUNG Sichere Bremsrampe nicht aktiviert SLS-Modus 2 bedeutet, dass die sichere Bremsrampe nicht aktiv ist. Der Anwender ist somit selbst dafür verantwortlich, dass der Motor auf den SLS-Sollwert oder einen Wert darunter herunter gefahren wird.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 2, Fall 1: Frequenzsollwert > SLS-Überwachung Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-, STO- und SS1-LED aus passiviertes STO wird ausgelöst Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus Für einen Neustart muss das passivierte STO quittiert werden, und für den Hochlauf auf den Frequenzsollwert ist ein neuer ON-Befehl erforderlich.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 2, Fall 3: Fehlergrenze > Frequenzsollwert Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Wenn der Frequenzsollwert unter die Fehlergrenze fällt, wird unmittelbar ein passiviertes STO ausgelöst. Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 2, Fall 4: SLS-Überwachung > Frequenzsollwert Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Wenn der Frequenzsollwert die Grenze der SLS-Überwachung übersteigt, wird unmittelbar ein STO ausgelöst. Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus ...
Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit 8.6.4 Sicher begrenzte Geschwindigkeit, Modus 3 SLS-Modus 3, P9692 = P9892 = 3 Modus 3 ist ähnlich wie Modus 2. Im Gegensatz zu Modus 2 ist eine Richtungsumkehr möglich, ebenso der Start mit einem ON-Befehl, während die Überwachung in SLS-Modus 3 aktiv ist.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 3, Fall 1: Frequenzsollwert > SLS-Überwachung Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-, STO- und SS1-LED aus passiviertes STO wird ausgelöst Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus Für einen Neustart muss das passivierte STO quittiert werden, und für den Hochlauf auf den Frequenzsollwert ist ein neuer ON-Befehl erforderlich.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 3, Fall 3: SLS-Aktivierung, gefolgt von einem OFF1/OFF3-Befehl => Frequenzsollwert fällt unter Fehlergrenze => STO, gefolgt von einer SLS-Deaktivierung und einer erneuten SLS-Aktivierung => Neustart erfordert ON-Befehl Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 3, Fall 4: SLS-Aktivierung, gefolgt von einem OFF1/OFF3-Befehl => Frequenzsollwert fällt unter Fehlergrenze => STO, gefolgt von einer SLS-Aktivierung und -Deaktivierung durch den Anwender => Neustart erfordert ON-Befehl Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert ...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 3, Fall 5: SLS-Aktivierung mit SLS-Überwachung > Frequenzsollwert > Fehlergrenze - gefolgt von Sollwertumkehrung Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Sollwertumkehrung, mit |SLS-Überwachung| > |fsoll | > |Fehlergrenze|. Sollten von der Fehlergrenze (1 Hz) bis zur umgekehrten Fehlergrenze (-1 Hz) 5 s oder länger vergehen, wird der Umrichter abgeschaltet;...
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 3, Fall 6: SLS-Aktivierung mit SLS-Überwachung > Frequenzsollwert > Fehlergrenze - gefolgt von neuem Sollwert Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Neuer Sollwert. Wenn sich der neue Sollwert unter der Fehlergrenze befindet, wird ein Zeitgeber mit 5 s ausgelöst.
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Fehlersichere Funktionen 8.6 Sicher begrenzte Geschwindigkeit SLS-Modus 3, Fall 7: SLS-Überwachung > Frequenzsollwert Aktivierung SLS => SLS-Überwachung aktiviert SLS-LED blinkt Wenn der Frequenzsollwert die Grenze der SLS-Überwachung übersteigt, wird unmittelbar ein STO ausgelöst. Deaktivierung SLS => SLS-Überwachung aus ...
Power Module-abhängige Funktionen Elektronische Bremsen Überblick Die Umrichter verfügen über drei elektronische Bremstechniken: ● Gleichstrombremsung ● Compound-Bremsung Diese Bremsungsarten können den Motor aktiv bremsen und Überspannung im Gleichspannungszwischenkreis verhindern. Nachstehendes Bild zeigt die gegenseitige Abhängigkeit der elektronischen Bremsfunktionen. Bild 9-1 Gegenseitige Abhängigkeit der elektronischen Bremsen Frequenzumrichter Funktionshandbuch, 08/2011 - FW3.2, A5E01137279A AD...
Power Module-abhängige Funktionen 9.1 Elektronische Bremsen 9.1.1 DC-Bremsung Daten Parameterbereich: P1230, P1233 P1232, P1234 r0053 Bit00 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Bei Ausgabe eines OFF1- oder OFF3-Befehls fährt der Motor auf der parametrierten Bremsrampe herunter. Es muss eine "flache" Rampe gewählt werden, damit der Umrichter wegen der hohen generatorischen Leistung, die im Gleichspannungszwischenkreis Überspannung erzeugen würde, nicht abschaltet.
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Power Module-abhängige Funktionen 9.1 Elektronische Bremsen Ablauf 1 1. Freigegeben über P1233 2. Die Gleichstrombremsung wird mit dem Befehl OFF1 oder OFF3 aktiviert (siehe nachstehende Abbildung). 3. Die Umrichterfrequenz wird auf einer parametrierten OFF1- oder OFF3-Rampe bis auf die Frequenz abgesenkt, bei der die Gleichstrombremsung beginnen soll - P1234. Das bedeutet, dass die kinetische Energie des Motors ohne Gefährdung des Umrichters verringert werden kann.
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Power Module-abhängige Funktionen 9.1 Elektronische Bremsen Ablauf 2 1. Freigabe und Anwahl über BICO-Parameter P1230 (siehe nachstehende Abbildung). 2. Die Wechselrichterimpulse werden für die Dauer der Entmagnetisierungszeit P0347 gesperrt. 3. Der gewünschte Bremsstrom P1232 wird aufgeprägt, solange die Gleichstrombremsung aktiviert ist (P1230 = 1), und der Motor wird gebremst. Dieser Zustand wird durch das Signal r0053, Bit 00 angezeigt.
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Power Module-abhängige Funktionen 9.1 Elektronische Bremsen Hinweis 1. Die Funktion "Gleichstrombremsung" ist nur für Asynchronmotoren geeignet! 2. Die Gleichstrombremsung ist zum Halten schwebender Lasten nicht geeignet! 3. Bei der Gleichstrombremsung wird die kinetische Energie des Motors in Wärmeenergie im Motor umgewandelt. Der Motor kann sich überhitzen, wenn der Bremsvorgang zu lange dauert! 4.
Power Module-abhängige Funktionen 9.1 Elektronische Bremsen 9.1.2 Compound-Bremsung Daten Parameterbereich: P1236 Warnungen: Fehler: Funktionsplannummer: Beschreibung Bei der Compound-Bremsung (die mit P1236 freigegeben wird) wird der Gleichstrombremsung eine generatorische Bremsung überlagert (bei welcher der Motor während des Abbremsens entlang einer Rampe in das Versorgungsnetz zurückspeist). Wenn die Spannung des Gleichspannungszwischenkreises den Einschaltwert für Compound-Bremsung V (siehe nachstehende Abbildung) übersteigt, wird als...
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Power Module-abhängige Funktionen 9.1 Elektronische Bremsen Die Einschaltschwelle für Compound-Bremsung V wird als Funktion des Parameters DC-Comp P1254 (Automatische Ermittlung der V Einschaltschwellen) entweder direkt unter Verwendung der Netzspeisespannung P0210 oder indirekt unter Verwendung der Gleichstromzwischenkreisspannung und von r1242 berechnet (siehe Gleichung in vorstehender Abbildung).
Dynamische Bremsen Überblick Die Umrichter verfügen über zwei dynamische Bremstechniken: ● Bremswiderstand ● Generatorisches Bremsen Power Module-Funktionen Tabelle 9- 1 Funktionen im Zusammenhang mit Power Modules SINAMICS G120 SINAMICS G120D PM240 PM250 PM260 PM250D Dynamische Bremsung über Braking Resistor Dynamische Bremsung über generatorische...
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Power Module-abhängige Funktionen 9.2 Dynamische Bremsen Befindet sich der Motor im generatorischen Betrieb, dann wird die Energie aus dem Motor durch den Wechselrichter in den Gleichspannungszwischenkreis des Umrichters rückgespeist. Das bedeutet, dass die Zwischenkreisspannung steigt. Wird der maximale Grenzwert erreicht, dann wird der Umrichter mit der Fehlermeldung F0002 ausgeschaltet. Dieses Abschalten kann durch Verwendung der dynamischen Bremsung vermieden werden.
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Power Module-abhängige Funktionen 9.2 Dynamische Bremsen – Bild 9-6 Funktionsweise der dynamischen Bremsung Die generatorische Energie (Bremsenergie) wird mit Hilfe des Bremswiderstands in Wärmeenergie umgewandelt. Zu diesem Zweck ist in den Gleichspannungszwischenkreis ein Brems-Chopper integriert. Dieser schaltet den Widerstand mit einem Impulstastverhältnis, das der abzubauenden generatorischen Leistung entspricht.
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Power Module-abhängige Funktionen 9.2 Dynamische Bremsen Ist die Dauerleistung oder das Lastspiel für einen Widerstand zu hoch, dann kann die Dauerleistung durch Verwendung von vier Widerständen in Brückenschaltung (siehe nachstehende Abbildung) vervierfacht werden. In diesem Fall muss zusätzlich der Einschaltfaktor mittels des Parameters P1237 von P1237 = 1 (→ 5 %) auf P1237 = 3 (→ 20 %) erhöht werden.
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Power Module-abhängige Funktionen 9.2 Dynamische Bremsen Der Brems-Chopper ist in den Umrichter integriert, und der Bremswiderstand kann mit Hilfe der externen Klemmen DC-P/R1 und R2 angeschlossen werden (weitere Einzelheiten siehe Betriebsanleitung für das entsprechende Power Module). Dabei ist DC-P/R1 die positive Klemme für den Bremswiderstand und R2 die negative Klemme.
Power Module-abhängige Funktionen 9.2 Dynamische Bremsen 9.2.2 Generatorisches Bremsen Daten Parameterbereich: P0640 P1082, P1531 r1537 Fehler: F0028 Funktionsplannummer: Beschreibung Bei bestimmten Applikationen kann der Motor unter besonderen Betriebsbedingungen generatorisch arbeiten. Typische Beispiele hierfür sind: ● Kräne ● Fahrantriebe ● Förderbänder bei Abwärtsbewegung der Last Bei generatorischem Betrieb wird die Energie aus dem Motor über den Wechselrichter und den netzgeführten Gleichrichter des Umrichters in das Netz zurückgespeist.
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Power Module-abhängige Funktionen 9.2 Dynamische Bremsen Folgende Abbildung zeigt die Begrenzungsparameter. Bild 9-10 Generatorische Leistung Hinweis Wenn generatorische Rückspeisung bei Nennfrequenz erforderlich ist, muss die maximale Frequenz (P1082) größer als die Motornennfrequenz (P0310) sein. VORSICHT Wenn die in das Netz zurückgespeiste Energie die Nennleistung des Umrichters übersteigt, schaltet der Umrichter mit Fehlermeldung F0028 ab.
Power Module-abhängige Funktionen 9.3 Zwischenkreis-Spannungsregler Zwischenkreis-Spannungsregler 9.3.1 VDC-Regelung Überblick Zusätzlich zur Gleichstrombremsung, Compound-Bremsung und dynamischen Bremsung besteht die Möglichkeit, Überspannung im Zwischenkreis mit Hilfe des Zwischenkreis- Spannungsreglers zu verhindern. Bei dieser Technik wird die Ausgangsfrequenz automatisch derart während des Betriebs verändert, dass der Motor nicht zu weit in den generatorischen Betrieb gelangen kann.
Power Module-abhängige Funktionen 9.3 Zwischenkreis-Spannungsregler 9.3.2 VDC_max-Regler Daten Parameterbereich: P1240, r0056 Bit 14 r1242, P1243 P1250 – P1254 Warnungen: A0502, A0910, A0911 Fehler: F0002 Funktionsplannummer: FP4600 Beschreibung Mit Hilfe dieser Funktion (die mit P1240 aktiviert wird) können kurze generatorische Belastungen beherrscht werden, ohne dass der Umrichter mit der Fehlermeldung F0002 ("Zwischenkreis-Überspannung") abgeschaltet wird.
Power Module-abhängige Funktionen 9.3 Zwischenkreis-Spannungsregler Zusätzlich zur Regelung der Zwischenkreisspannung unterstützt der VDC_max-Regler den Stabilisierungsvorgang der Drehzahl am Ende einer Beschleunigungsphase. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine Überschwingung vorliegt und der Motor deshalb kurz in den generatorischen Betrieb übergeht (Dämpfungswirkung). Hinweis Falls die Zwischenkreisspannung den Einschaltgrenzwert r1242 (Einschaltbetrag von Vdc_max.) des Vdc_max-Reglers im Bereitschaftszustand überschreitet, wird der Vdc_max-...
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Power Module-abhängige Funktionen 9.3 Zwischenkreis-Spannungsregler Bei Einsatz dieser Technik wird die Frequenz so geregelt, dass Energie aus dem generatorisch arbeitenden Motor in den Umrichter eingespeist wird und damit die Systemverluste gedeckt werden. Die Verluste bleiben auch bei Netzspannungsausfall bestehen, was bedeutet, dass die Motordrehzahl abnimmt. Bei Einsatz der kinetischen Pufferung muss berücksichtigt werden, dass die Motordrehzahl herabgesetzt wird.