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Siemens SINAMICS G120 Montagehandbuch
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SINAMICS
Umrichter SINAMICS G120
Power Modules PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT)
Montagehandbuch
Ausgabe
08/2016

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Verwandte Anleitungen für Siemens SINAMICS G120

Inhaltszusammenfassung für Siemens SINAMICS G120

  • Seite 1 SINAMICS Umrichter SINAMICS G120 Power Modules PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch Ausgabe 08/2016...
  • Seite 3 Änderungen in diesem Handbuch Grundlegende Sicherheitshinweise SINAMICS Einführung Installation/Montage SINAMICS G120P Power Module PM230, IP20 / Anschließen Durchstecktechnik (PT) Instandhaltung und Wartung Montagehandbuch Technische Daten Ersatzteile und Zubehör Anhang Ausgabe 08/2016 08/2016 A5E34331322A AB...
  • Seite 4 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.
  • Seite 5 Inhaltsverzeichnis Änderungen in diesem Handbuch ......................7 Grundlegende Sicherheitshinweise......................9 Allgemeine Sicherheitshinweise....................9 Sicherheitshinweis zu elektromagnetischen Feldern (EMF)..........14 Umgang mit elektrostatisch gefährdeten Bauelementen (EGB)..........15 Industrial Security........................16 Restrisiken von Antriebssystemen (Power Drive Systems)...........17 Einführung..............................19 Spezifikation der Komponenten nach UL................21 Zulässige Motoren........................22 Installation/Montage...........................23 Einbaubedingungen.......................23 EMV-gerechter Aufbau einer Maschine oder Anlage.............25 4.2.1 Schaltschrank.........................26 4.2.2...
  • Seite 6 Inhaltsverzeichnis Lüfter austauschen.........................55 Technische Daten............................59 Überlastfähigkeit des Umrichters...................60 Anschlussquerschnitte und Drehmomente................62 Elektromagnetische Verträglichkeit - Übersicht ..............63 Umgebungsbedingungen.......................64 Allgemeine technische Daten....................65 Spezifische technische Daten....................66 Einschränkungen bei besonderen Umgebungsbedingungen..........71 7.7.1 Stromreduzierung in Abhängigkeit von der Pulsfrequenz............72 Elektromagnetische Verträglichkeit von drehzahlveränderbaren Antrieben......73 7.8.1 Einsatzbereiche der Umrichter....................74 7.8.1.1 Betrieb in der Zweiten Umgebung..................74...
  • Seite 7 Änderungen in diesem Handbuch Änderungen gegenüber dem Handbuch, Ausgabe 06/2014 Die neuen Power Module PM230, FSA, FSB und FSC unterstützen STO. Woran erkennen Sie ein Power Module der neuen Reihe? An der Artikelnummer. Die Geräte der neuen Reihe haben an der vorletzten Stelle ein "G" statt eines "L".
  • Seite 8 Änderungen in diesem Handbuch Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 9 Grundlegende Sicherheitshinweise Allgemeine Sicherheitshinweise GEFAHR Lebensgefahr durch unter Spannung stehende Teile und andere Energiequellen Beim Berühren unter Spannung stehender Teile erleiden Sie Tod oder schwere Verletzungen. ● Arbeiten Sie an elektrischen Geräten nur, wenn Sie dafür qualifiziert sind. ● Halten Sie bei allen Arbeiten die landesspezifischen Sicherheitsregeln ein. Generell gelten sechs Schritte zum Herstellen von Sicherheit: 1.
  • Seite 10 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.1 Allgemeine Sicherheitshinweise WARNUNG Lebensgefahr durch Berührung unter Spannung stehender Teile bei beschädigten Geräten Unsachgemäße Behandlung von Geräten kann zu deren Beschädigung führen. Bei beschädigten Geräten können gefährliche Spannungen am Gehäuse oder an freiliegenden Bauteilen anliegen, die bei Berührung zu schweren Verletzungen oder Tod führen können.
  • Seite 11 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.1 Allgemeine Sicherheitshinweise ACHTUNG Sachschaden durch lockere Leistungsverbindungen Ungenügende Anzugsdrehmomente oder Vibrationen können zu lockeren elektrischen Verbindungen führen. Dadurch können Brandschäden, Defekte am Gerät oder Funktionsstörungen entstehen. ● Ziehen Sie alle Leistungsverbindungen mit vorgeschriebenen Anzugsdrehmomenten an, z. B. Netzanschluss, Motoranschluss, Zwischenkreisverbindungen. ●...
  • Seite 12 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.1 Allgemeine Sicherheitshinweise WARNUNG Lebensgefahr durch Brand bei Überhitzung wegen unzureichender Lüftungsfreiräume Unzureichende Lüftungsfreiräume können zu Überhitzung von Komponenten und nachfolgendem Brand mit Rauchentwicklung führen. Dies kann die Ursache für schwere Körperverletzungen oder Tod sein. Weiterhin können erhöhte Ausfälle und verkürzte Lebensdauer von Geräten/Systemen auftreten.
  • Seite 13 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.1 Allgemeine Sicherheitshinweise Hinweis Wichtige Sicherheitshinweise zu Safety Integrated Funktionen Sofern Sie Safety Integrated Funktionen nutzen wollen, beachten Sie die Sicherheitshinweise in den Safety Integrated Handbüchern. Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 14 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Sicherheitshinweis zu elektromagnetischen Feldern (EMF) Sicherheitshinweis zu elektromagnetischen Feldern (EMF) WARNUNG Lebensgefahr durch elektromagnetische Felder Anlagen der elektrischen Energietechnik, z. B. Transformatoren, Umrichter, Motoren erzeugen beim Betrieb elektromagnetische Felder (EMF). Dadurch sind insbesondere Personen mit Herzschrittmachern oder Implantaten gefährdet, die sich in unmittelbarer Nähe der Geräte/Systeme aufhalten.
  • Seite 15 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.3 Umgang mit elektrostatisch gefährdeten Bauelementen (EGB) Umgang mit elektrostatisch gefährdeten Bauelementen (EGB) Elektrostatisch gefährdete Bauelemente (EGB) sind Einzelbauteile, integrierte Schaltungen, Baugruppen oder Geräte, die durch elektrostatische Felder oder elektrostatische Entladungen beschädigt werden können. ACHTUNG Schädigung durch elektrische Felder oder elektrostatische Entladung Elektrische Felder oder elektrostatische Entladung können Funktionsstörungen durch geschädigte Einzelbauteile, integrierte Schaltungen, Baugruppen oder Geräte verursachen.
  • Seite 16 Lösungen von Siemens werden unter diesem Gesichtspunkt ständig weiterentwickelt. Siemens empfiehlt, sich unbedingt regelmäßig über Produkt-Updates zu informieren. Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutzkonzept) zu ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht.
  • Seite 17 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.5 Restrisiken von Antriebssystemen (Power Drive Systems) Restrisiken von Antriebssystemen (Power Drive Systems) Der Maschinenhersteller oder Anlagenerrichter muss bei der gemäß entsprechenden lokalen Vorschriften (z. B. EG‑Maschinenrichtlinie) durchzuführenden Beurteilung des Risikos seiner Maschine bzw. Anlage folgende von den Komponenten für Steuerung und Antrieb eines Antriebssystems ausgehende Restrisiken berücksichtigen: 1.
  • Seite 18 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.5 Restrisiken von Antriebssystemen (Power Drive Systems) Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 19 Einführung Übersicht Die Power Modules sind Teil der modularen Frequenzumrichterfamilie SINAMICS G120. Ein modular aufgebauter Frequenzumrichter besteht aus Control Unit und Power Module. Die Power Module PM230 sind speziell für Pumpen und Lüfter in industriellen HLK- Anwendungen für einen Netzspannungsbereich von 3 AC 380 V … 480 V ausgelegt. Die Power Module gibt es als Einbaugeräte oder in Durchstecktechnik.
  • Seite 20 Einführung STO mit PM230 und CU240 Die Power Module PM230, FSA … FSC wurden technisch überarbeitet. Sie unterstützen zusammen mit Control Units CU240 ab Software Version V4.7 SP3 die Sicherheitsfunktion STO. Sie erkennen die Power Module der neuen Reihe an der Artikelnummer. Die Artikelnummer der neuen Power Module hat an der vorletzten Stelle ein "G"...
  • Seite 21 "Online Certifications Directory" mit Eingabe der File-Nummer oder des Namens. Die Nummer des UL-Files für die Power Module der Produktfamilie SINAMICS G120 lautet: ● E121068 für FSA, FSB und FSC Die Nummer des UL-Files für die Power Module der Produktfamilie SINAMICS G120 lautet: ●...
  • Seite 22 Einführung 3.2 Zulässige Motoren Zulässige Motoren Hinweis Motoren für den Umrichterbetrieb Verwenden Sie nur Motoren, die für den Betrieb an Umrichtern mit Zwischenkreis geeignet sind. Zulässige Motoren Für die Power Module sind Asynchronmotoren im Bereich von 25 % … 150 % der Umrichterleistung ohne Einschränkung zulässig.
  • Seite 23 Installation/Montage Einbaubedingungen Allgemeine Einbaubedingungen Beachten Sie bei der Installation des Power Modules folgende Abschnitte im Kapitel Technische Daten (Seite 59), um sicheren, dauerhaften und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. ● Anschlussquerschnitte und Drehmomente ● Elektromagnetischen Verträglichkeit ● Umgebungsbedingungen ● Allgemeine technische Daten ●...
  • Seite 24 Installation/Montage 4.1 Einbaubedingungen Baugrößen FSD … FSF ● Bemessungsspannung 277 V (Phase gegen Erde), 480 V (Phase zu Phase) ● Geeignet für Überspannungskategorie III ● Klemmspannung VPR = 4000 V, Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 25 Installation/Montage 4.2 EMV-gerechter Aufbau einer Maschine oder Anlage EMV-gerechter Aufbau einer Maschine oder Anlage Der Umrichter ist für den Betrieb in industrieller Umgebung ausgelegt, in der elektromagnetische Felder mit hohem Pegel zu erwarten sind. Der zuverlässige und störungsfreie Betrieb ist nur bei EMV-gerechter Installation gewährleistet. Unterteilen Sie dazu den Schaltschrank und die Maschine oder Anlage in EMV-Zonen: EMV-Zonen Bild 4-1...
  • Seite 26 Installation/Montage 4.2 EMV-gerechter Aufbau einer Maschine oder Anlage 4.2.1 Schaltschrank ● Ordnen Sie die Geräte den Zonen im Schaltschrank zu. ● Entkoppeln Sie die Zonen durch eine der folgenden Maßnahmen elektromagnetisch voneinander: – Seitlicher Abstand ≥ 25 cm – Separate Metallgehäuse –...
  • Seite 27 Bild 4-2 Erdungs- und Hochfrequenz-Potenzialausgleichsmaßnahmen im Schaltschrank und in der Anlage Weitere Informationen Weitere Informationen zur EMV-gerechten Installation finden Sie im Internet: EMV-Aufbaurichtlinie (http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/60612658) 4.2.2 Leitungen Am Umrichter sind Leitungen mit hohem Störpegel und Leitungen mit niedrigem Störpegel angeschlossen: ● Leitungen mit hohem Störpegel: –...
  • Seite 28 Installation/Montage 4.2 EMV-gerechter Aufbau einer Maschine oder Anlage Leitungsverlegung im Schaltschrank ● Verlegen Sie die Leitungen mit hohem Störpegel mit einem Mindestabstand von 25 cm zu den Leitungen mit geringem Störpegel. Wenn der Mindestabstand von 25 cm nicht möglich ist, montieren Sie zwischen den Leitungen mit hohem Störpegel und den Leitungen mit niedrigem Störpegel Trennbleche.
  • Seite 29 Installation/Montage 4.2 EMV-gerechter Aufbau einer Maschine oder Anlage Leitungsverlegung außerhalb des Schaltschranks ● Halten Sie zwischen den Leitungen mit hohem Störpegel und den Leitungen mit niedrigem Störpegel einen Mindestabstand von 25 cm ein. ● Verwenden Sie geschirmte Leitungen für die folgenden Leitungen: –...
  • Seite 30 Installation/Montage 4.2 EMV-gerechter Aufbau einer Maschine oder Anlage 4.2.3 Elektromechanische Komponenten Funkentstörung ● Beschalten Sie die folgenden Komponenten mit Entstörgliedern: – Spulen von Schützen – Relais – Magnetventile – Motorhaltebremsen ● Schließen Sie die Entstörglieder direkt an die Spule an. ●...
  • Seite 31 Installation/Montage 4.3 Verlustleistung und Anforderungen an die Luftkühlung Verlustleistung und Anforderungen an die Luftkühlung Anforderungen an die Kühlung Um die Komponenten vor Überhitzung zu schützen, benötigt der Schaltschrank einen Kühlluftstrom, der von der Verlustleistung der einzelnen Komponenten abhängig ist. Formel für die Berechnung des Kühlluftstroms: Luftstrom [l/s] = Verlustleistung [W] * 0,86 / ΔT [K] ●...
  • Seite 32 Installation/Montage 4.3 Verlustleistung und Anforderungen an die Luftkühlung Im Schrank entstehen beim Betrieb mit Nennwerten folgende Verluste: ● FSA: 0,02 KW ● FSB: 0,045 kW ● FSC: 0,075 kW Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 33 Installation/Montage 4.4 Power Module einbauen Power Module einbauen Schutz gegen die Ausbreitung von Feuer Der Betrieb des Gerätes ist ausschließlich in geschlossenen Gehäusen oder in übergeordneten Schaltschränken mit geschlossenen Schutzabdeckungen unter Anwendung sämtlicher Schutzeinrichtungen zulässig. Der Einbau des Gerätes in einem Metallschaltschrank oder der Schutz durch eine andere gleichwertige Maßnahme muss die Ausbreitung von Feuer und Emissionen außerhalb des Schaltschranks verhindern.
  • Seite 34 Installation/Montage 4.4 Power Module einbauen Zusätzlich bei Power Modulen in Durchstecktechnik (PT-Power Module) Verwenden Sie den optionalen Einbaurahmen, um ein Power Module in Durchstecktechnik in einen Schaltschrank einzubauen. Der Einbaurahmen enthält die notwendigen Dichtungen und den Rahmen, um die Schutzart IP55 einzuhalten. Wenn Sie den optionalen Einbaurahmen nicht verwenden, müssen Sie die erforderliche Schutzart durch andere Maßnahmen sicherstellen.
  • Seite 35 Installation/Montage 4.4 Power Module einbauen Tabelle 4-2 Tiefe mit Control Unit und Operator Panel Tiefe (mm) mit … CU230P-2 CU240B/E-2 CU250S-2 … Control Unit: + 59 + 41 + 62 … Control Unit und Blindabdeckung / BOP-2: + 70 + 52 + 73 …...
  • Seite 36 Installation/Montage 4.4 Power Module einbauen Tabelle 4-3 Bohrmaße, Kühlluftabstände [mm] und Befestigung [Nm] Baugröße Bohrmaße Kühlluftabstände Befestigung oben unten vorne Schrauben / Drehmoment 62,3 2 x M4 / 2,5 4 x M4 / 2,5 4 x M5 / 3,0 FSD ohne Filter 4 x M6 / 6,0 FSD mit Filter 4 x M6 / 6,0...
  • Seite 37 Installation/Montage 4.4 Power Module einbauen 4.4.2 Maßbilder und Bohrmaße für PT-Power Module Tabelle 4-4 Einbaumaße ohne Control Unit (CU) [mm] Baugröße Breite Höhe Tiefe ohne Schirmblech mit Schirmblech T1 +T2 Wandstärke des Schaltschranks ≤ 3,5 mm Die nachfolgend dargestellten Maßzeichnungen und Bohrbilder sind nicht maßstabsgetreu. Tabelle 4-5 Tiefe mit Control Unit und Operator Panel Control Unit...
  • Seite 38 Installation/Montage 4.4 Power Module einbauen Tabelle 4-6 Bohrmaße, Kühlluftabstände [mm] und Befestigung [Nm] Baugröße Schaltschrankausschnitt Kühlluftabstände Befestigung oben unten vorne Schrauben / Drehmo‐ ment 8 x M5 / 3,5 34,5 8 x M5 / 3,5 30,5 10 x M5 / 3,5 Sie dürfen die Power Module ohne seitlichen Kühlluftabstand montieren.
  • Seite 39 Installation/Montage 4.5 Zusatzkomponenten Zusatzkomponenten Abhängig von der Anwendung können für Ihre Anlage Zusatzkomponenten erforderlich sein. Informationen zu den Zusatzkomponenten finden Sie in folgenden Abschnitten: Anschlussübersicht (Seite 49) Optionales Zubehör (Seite 81). Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 40 Installation/Montage 4.5 Zusatzkomponenten Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 41 Installieren Sie zwischen Netz und Umrichter die geeigneten Sicherungseinrichtungen. Technische Daten (Seite 59) Zum Schutz bei indirekter Berührung im Motorstromkreis eines Frequenzumrichters und zur automatischen Abschaltung im Fehlerfall nach DIN EN 60364-4-41 (VDE 0100-410) (http:// support.automation.siemens.com/WW/view/de/103474630) Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 42 Anschließen WARNUNG Lebensgefahr durch Brand oder elektrischen Schlag bei Verwendung ungeigneter Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen Der Frequenzumrichter kann im Schutzleiter einen Strom hervorrufen. Dieser Strom kann eine Fehlauslösung der Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD) oder Fehlerstrom- Überwachungseinrichtung (RCM) hervorrufen. Im Fehlerfall (Erdschluss) kann der Fehlerstrom einen Gleichanteil enthalten, der das gewünschte Auslösen der RCD/RCM verhindert mit der Folge eines Brandes oder elektrischen Schlags.
  • Seite 43 Anschließen ● Für Umrichter mit Bemessungseingangsströmen > 125 A bezogen auf LO verwenden Sie ein MRCD vom Typ B (z. B. Firma Bender). Ein MRCD besteht aus einem RCM (Differenzstrom-Überwachungsgerät), einem Messstromwandler und einem in den Technischen Daten aufgeführten Leistungsschalter mit zusätzlicher Unterspannungsauslösung.
  • Seite 44 Anschließen 5.1 Zulässige Netze Zulässige Netze Hinweis Einschränkungen bei Aufstellhöhen über 2000 m Ab einer Aufstellhöhe von 2000 m sind die zulässigen Netze eingeschränkt. Einschränkungen bei besonderen Umgebungsbedingungen (Seite 71) Hinweis Netzanforderungen Der Maschinenhersteller muss sicher stellen, dass der Spannungsabfall zwischen den Eingangsklemmen des Transformators und dem Umrichter während des Betriebs mit Nennwerten kleiner ist als 1 %.
  • Seite 45 Anschließen 5.1 Zulässige Netze 5.1.2 TT-Netz In einem TT-Netz sind die Erdungen des Transformators und der Installation voneinan‐ der unabhängig. Es gibt TT-Netze mit und ohne Übertragung des Neutralleiters N. Betrieb des Umrichters am TT-Netz ● Umrichter mit integriertem oder externem Netzfilter: –...
  • Seite 46 Anschließen 5.1 Zulässige Netze 5.1.3 IT-Netz In einem IT-Netz sind alle Leiter gegen den PE-Schutzleiter isoliert oder über eine Impe‐ danz mit dem PE-Schutzleiter verbunden. Es gibt IT-Netze mit und ohne Übertragung des Neutralleiters N. Betrieb des Umrichters am IT-Netz ●...
  • Seite 47 Anschließen 5.1 Zulässige Netze 5.1.4 Schutzleiter WARNUNG Lebensgefahr durch hohe Ableitströme bei unterbrochenem Schutzleiter Die Antriebskomponenten führen einen hohen Ableitstrom über den Schutzleiter. Das Berühren leitfähiger Teile kann bei unterbrochenem Schutzleiter zum Tod oder schweren Verletzungen führen. ● Dimensionieren Sie den Schutzleiter vorschriftsmäßig. Schutzleiter dimensionieren Halten Sie die lokalen Vorschriften für Schutzleiter bei erhöhtem Ableitstrom am Betriebsort ein.
  • Seite 48 Anschließen 5.1 Zulässige Netze ① Zusätzliche Anforderungen an den Schutzleiter ● Bei Festanschluss muss der Schutzleiter mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllen: – Der Schutzleiter ist gegen mechanische Beschädigung auf der gesamten Länge geschützt verlegt. Innerhalb von Schaltschränken oder geschlossenen Maschinengehäusen verlegte Leitungen gelten als ausreichend geschützt gegen mechanische Beschädigungen.
  • Seite 49 Anschließen 5.2 Netz- und Motorleitung am Umrichter anschließen Netz- und Motorleitung am Umrichter anschließen 5.2.1 Anschlussübersicht Bild 5-2 Anschlussübersicht Hinweis Grenzwerte für die EMV-Klassen der Kategorie C2 bzw. C1 Um die Grenzwerte für die EMV-Klassen der Kategorie C2 bzw. C1 einzuhalten, sind bei bestimmten Power Modulen Ferritkerne für den Netzanschluss erforderlich.
  • Seite 50 Anschließen 5.2 Netz- und Motorleitung am Umrichter anschließen 5.2.3 Länge der Motorleitung Dimensionieren Sie die Motorleitung grundsätzlich so, dass die ohmschen Verluste kleiner sind als 5 % der Leistung des Umrichters. Die zulässige Länge der Motorleitung hängt auch von der Qualität der Motorleitung und der Pulsfrequenz des Umrichters ab.
  • Seite 51 Anschließen 5.2 Netz- und Motorleitung am Umrichter anschließen Anschlüsse für die Baugröße FSA … FSC Die Power Module besitzen abnehmbare und ver‐ tauschsichere Stecker. Um einen Stecker abzuziehen, müssen Sie den Stecker durch Druck auf den roten Hebel entrie‐ geln. Anschlüsse für die Baugröße FSD …...
  • Seite 52 Anschließen 5.2 Netz- und Motorleitung am Umrichter anschließen 5.2.5 Stern- oder Dreieckschaltung des Motors am Umrichter Standard-Asynchronmotoren mit einer Bemessungsleistung von etwa ≤ 3 kW sind üblicherweise in Stern-/Dreiecksschaltung (Y/Δ) bei 400 V/230 V verschaltet. Bei einem 400‑V- Netz können Sie den Motor am Umrichter entweder in Stern- oder in Dreiecksschaltung betreiben.
  • Seite 53 Überlastrelais tauschen. Reparatur WARNUNG Gefahr durch unsachgemäße Reparatur Reparaturen dürfen nur vom Siemens-Kundendienst, von Reparaturzentren, die von Siemens bevollmächtigt sind, oder von bevollmächtigtem Personal vorgenommen werden, das mit sämtlichen Warnungen und Arbeitsanweisungen in diesem Handbuch gründlich vertraut ist. ● Verwenden Sie für die Reparatur nur Originalersatzteile.
  • Seite 54 Hinweis Die tatsächlichen Intervalle für die Wartung hängen von den Installations- und Betriebsbedingungen ab. Siemens bietet seinen Kunden Unterstützung in Form von Wartungsverträgen. Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrer örtlichen Siemens-/Vertriebsniederlassung. Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 55 Instandhaltung und Wartung 6.2 Lüfter austauschen Lüfter austauschen Lebensdauer des Lüfters Die durchschnittliche Lebensdauer des Lüfters beträgt 40.000 Stunden. In der Praxis kann die Lebensdauer jedoch von diesem Wert abweichen. Insbesondere in staubigen Umgebungen kann sich der Lüfter zusetzen. Ersetzen Sie den Lüfter rechtzeitig, um sicherzustellen, dass der Umrichter betriebsbereit bleibt.
  • Seite 56 Instandhaltung und Wartung 6.2 Lüfter austauschen ④ 5. Ziehen Sie die Lüfterstecker ab ⑤ 6. Lösen Sie die Rasthaken der Lüfter ⑥ 7. Ziehen Sie die Lüfter aus dem Gerät 8. Bauen Sie die neuen Lüfter in umgekehrter Reihenfolge wieder ein. Sie haben die Lüfter getauscht.
  • Seite 57 Instandhaltung und Wartung 6.2 Lüfter austauschen ⑥ 7. Schwenken Sie die Lüfter seitlich nach außen und nehmen sie aus dem Umrichter 8. Bauen Sie die neuen Lüfter in umgekehrter Reihenfolge wieder ein. ⑦ 9. Sichern Sie die Lüfter zusätzlich mit vier M3-Muttern auf den Führungsbolzen Sie haben die Lüfter getauscht.
  • Seite 58 Instandhaltung und Wartung 6.2 Lüfter austauschen Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 59 Technische Daten Zulässige Motoren Für die Power Module sind Asynchronmotoren im Bereich von 25 % … 150 % der Umrichterleistung ohne Einschränkung zulässig. Hinweis Motoren für den Umrichterbetrieb Verwenden Sie nur Motoren, die für den Betrieb an Umrichtern mit Zwischenkreis geeignet sind.
  • Seite 60 Lastspiel nach Low Overload. Zur Auswahl des Umrichters empfehlen wir Ihnen die Projektierungssoftware "SIZER". Weitere Informationen zum SIZER finden Sie im Internet: SIZER herunterladen (http:// support.automation.siemens.com/WW/view/de/10804987/130000). Lastspiele und typische Anwendungen Lastspiel "Low Overload" Lastspiel "High Overload"...
  • Seite 61 Technische Daten 7.1 Überlastfähigkeit des Umrichters Typische Lastspiele des Umrichters Bild 7-1 Lastspiele "High Overload" und "Low Overload" Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 62 Technische Daten 7.2 Anschlussquerschnitte und Drehmomente Anschlussquerschnitte und Drehmomente Tabelle 7-1 Anschluss, Querschnitt und Anzugsdrehmoment für Power Module PM230 Umrichter Anschluss Querschnitt, Anzugsdrehmoment Abisolier‐ länge metrisch Imperial Netz, Motor 1 … 2,5 mm , 0,5 Nm 16 … 14 AWG, 4,5 lbf in 8 mm 1,5 …...
  • Seite 63 Technische Daten 7.3 Elektromagnetische Verträglichkeit - Übersicht Elektromagnetische Verträglichkeit - Übersicht Elektromagnetische Verträglichkeit gemäß EN61800-3 Eigenschaft Ausprägung Störfestigkeit Die Umrichter sind für den Einsatz in der Ersten und in der Zweiten Umgebung geeignet Störaussendung - Zweite Kategorie C2 für Umrichter mit integriertem Funkentstörfilter Umgebung Kategorie C2 für Umrichter ohne Filter mit optionalem externem Funkentstörfilter für geerdete...
  • Seite 64 Technische Daten 7.4 Umgebungsbedingungen Umgebungsbedingungen Eigenschaft Ausprägung Umgebungsbedingungen für den Transport in der Transportverpackung Klimatische Umgebungsbe‐ ‑ 40 °C … + 70 °C, gemäß Klasse 2K4 nach EN 60721‑3‑2 dingungen maximale Luftfeuchtigkeit 95 % bei 40 °C Mechanische Umgebungs‐ FSA … FSC: Stöße und Schwingungen zulässig gemäß 1M2 nach EN 60721‑3‑2 bedingungen FSD …...
  • Seite 65 Technische Daten 7.5 Allgemeine technische Daten Allgemeine technische Daten Eigenschaft Ausprägung Netzspannung 3 AC 380 V … 480 V ± 10 % Ausgangsspannung 3 AC 0 V … Eingangsspannung x 0,95 (max.) Eingangsfrequenz 50 Hz … 60 Hz, ± 3 Hz Ausgangsfrequenz 0 Hz …...
  • Seite 66 Technische Daten 7.6 Spezifische technische Daten Spezifische technische Daten Hinweis Werte für Low Overload und High Overload Die Werte für Low Overload (LO) sind identisch mit den Bemessungswerten. Verlustleistung der Power Module Die Werte für die Verlustleistung sind typische Werte bei 100 % der Bemessungsdrehzahl und 100 % Strom bei Belastung entsprechend Low Overload.
  • Seite 67 Technische Daten 7.6 Spezifische technische Daten Artikel-Nr. ohne Filter 6SL3210-1NE13-1UG1 6SL3210-1NE14-1UG1 6SL3210-1NE15-8UG1 Artikel-Nr. mit Filter 6SL3210-1NE13-1AG1 6SL3210-1NE14-1AG1 6SL3210-1NE15-8AG1 Gewicht ohne Filter 1,4 kg 1,4 kg 1,4 kg Gewicht mit Filter 1,6 kg 1,6 kg 1,6 kg Tabelle 7-4 PM230, IP20, Frame Size A, 3 AC 380 V … 480 V Artikel-Nr.
  • Seite 68 Technische Daten 7.6 Spezifische technische Daten Tabelle 7-6 PM230, IP20, Frame Size B, 3 AC 380 V … 480 V Artikel-Nr. ohne Filter 6SL3210-1NE21-0UG1 6SL3210-1NE21-3UG1 6SL3210-1NE21-8UG1 Artikel-Nr. mit Filter 6SL3210-1NE21-0AG1 6SL3210-1NE21-3AG1 6SL3210-1NE21-8AG1 LO-Grundlastleistung 4 kW 5,5 kW 7,5 kW LO-Grundlasteingangsstrom 10,5 A 13,6 A 18,6 A...
  • Seite 69 Technische Daten 7.6 Spezifische technische Daten Artikel-Nr. ohne Filter 6SL3210-1NE22-6UG1 6SL3210-1NE23-2UG1 6SL3210-1NE23-8UG1 Artikel-Nr. mit Filter 6SL3210-1NE22-6AG1 6SL3210-1NE23-2AG1 6SL3210-1NE23-8AG1 Sicherung gemäß IEC / UL 3NE1803-0 3NE1817-0 3NE1817-0 Sicherung gemäß UL, Klasse J 35 A 45 A 50 A Verlustleistung 0,3 kW 0,35 kW 0,45 kW Benötigter Kühlluftstrom...
  • Seite 70 Technische Daten 7.6 Spezifische technische Daten Tabelle 7-11 PM230, IP20, Frame Size E, 3 AC 380 V … 480 V Artikel-Nr. ohne Filter 6SL3210-1NE27-5UL0 6SL3210-1NE28-8UL0 Artikel-Nr. mit Filter 6SL3210-1NE27-5AL0 6SL3210-1NE28-8AL0 LO-Grundlastleistung 37 kW 45 kW LO-Grundlasteingangsstrom 70 A 84 A LO-Grundlastausgangsstrom 75 A 90 A...
  • Seite 71 Technische Daten 7.7 Einschränkungen bei besonderen Umgebungsbedingungen Einschränkungen bei besonderen Umgebungsbedingungen Stromreduzierung in Abhängigkeit von der Betriebsumgebungstemperatur Control Unit und Operator Panel können die maximal zulässiige Betriebsumgebungstemperatur des Power Modules einschränken. Stromreduzierung in Abhängigkeit von der Aufstellhöhe Ab 1000 m über NN müssen Sie aufgrund der geringeren Kühlleistung der Luft den Umrichter- Ausgangsstrom reduzieren.
  • Seite 72 Technische Daten 7.7 Einschränkungen bei besonderen Umgebungsbedingungen 7.7.1 Stromreduzierung in Abhängigkeit von der Pulsfrequenz Stromreduzierung in Abhängigkeit von der Pulsfrequenz Ausgangsgrundlaststrom bei einer Pulsfrequenz von Grund‐ 2 kHz 4 kHz 6 kHz 8 kHz 10 kHz 12 kHz 14 kHz 16 kHz last 0,37...
  • Seite 73 Technische Daten 7.8 Elektromagnetische Verträglichkeit von drehzahlveränderbaren Antrieben Elektromagnetische Verträglichkeit von drehzahlveränderbaren Antrieben EMV steht für elektromagnetische Verträglichkeit und bedeutet, dass Geräte zufrieden stellend funktionieren, ohne andere Geräte zu stören und ohne durch andere Geräte gestört zu werden. Dies ist gegeben, wenn die Störaussendung (Emissionspegel) einerseits und die Störfestigkeit (Immunität) andererseits miteinander abgestimmt sind.
  • Seite 74 Industrien eingesetzt und nicht an die allgemeine Öffentlichkeit vertrieben werden. Beachten Sie für eine EMV-gerechte Installation das Projektierungshandbuch: EMV- Aufbaurichtlinie (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/60612658/0/de). Die beschriebenen Power Module sind für den Betrieb in der Ersten und Zweiten Umgebung geeignet. Nachfolgend sind die Bedingungen für den Betrieb in der jeweiligen Umgebung aufgeführt.
  • Seite 75 Störaussendung - Betrieb in der Zweiten Umgebung, Kategorie C4 In IT-Netzen sind nur ungefilterte Umrichter zulässig. Um symmetrische Störaussendungen zu begrenzen, verwenden Sie externe Filter ohne Kondensatoren gegen Erde. Wenden Sie sich bei Bedarf an unsere Solution Partner (https://www.automation.siemens.com/ solutionpartner/partnerfinder/Home/Index? country=DE&program=1&technology=19&lang=de). Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT)
  • Seite 76 Technische Daten 7.8 Elektromagnetische Verträglichkeit von drehzahlveränderbaren Antrieben 7.8.1.2 Betrieb in der ersten Umgebung Störfestigkeit Für die Störfestigkeit müssen Sie keine weiteren Maßnahmen beachten. Störaussendung - Betrieb in der Ersten Umgebung, Kategorie C2 Damit Sie das Antriebssystem auch in der Ersten Umgebung, Kategorie C2 betreiben dürfen, müssen Sie –...
  • Seite 77 Technische Daten 7.8 Elektromagnetische Verträglichkeit von drehzahlveränderbaren Antrieben ● Umrichter mit einem LO-Grundlasteingangsstrom > 16 A und ≤ 75 A Das Antriebssystem stimmt mit der IEC/EN 61000-3-12 unter folgenden Voraussetzung überein: – die Kurzschlussleistung S am Anschlusspunkt der Kundenanlage an das öffentliche Netz ist größer oder gleich dem Wert nach folgdender Formel: ≥...
  • Seite 78 Entstörfilters (EMV-Filter) notwendig sein. Darüber hinaus sind Maßnahmen für einen ordnungsgemäßen EMV-gerechten Aufbau der Anlage ausführlich in diesem Handbuch bzw. im Projektierungshandbuch EMV- Aufbaurichtlinie (http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/60612658/0/de) beschrieben. Letztendlich ist immer das am Gerät vorhandene Label für eine Aussage zur Normeneinhaltung ausschlaggebend.
  • Seite 79 Ersatzteile und Zubehör Produktpflege Im Rahmen der Produktpflege werden die Umrichterkomponenten ständig weiterentwickelt. Die Produktpflege beinhaltet z. B. Maßnahmen zur Robustheitsverbesserung oder Hardware- Änderungen, die auf Grund von Bauteilabkündigungen erforderlich werden. Diese Weiterentwicklungen erfolgen "ersatzteilkompatibel" ohne Änderung der Artikelnummer. Bei diesen ersatzteilkompatiblen Weiterentwicklungen können sich Stecker oder Anschlusspositionen geringfügig ändern, die bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Komponente keine Probleme verursachen.
  • Seite 80 Ersatzteile und Zubehör 8.2 Ersatzteile Ersatzteile Power Module FSA Lüfterkit 6SL3200-0SF12-0AA0 für ● alle Power Module FSA Power Module FSB Lüfterkit 6SL3200-0SF13-0AA0 für ● alle Power Module FSB Power Module FSC Lüfterkit 6SL3200-0SF14-0AA0 für ● alle Power Module FSC Power Module FSD Lüfterkit 6SL3200-0SF04-0AA0 für ●...
  • Seite 81 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör Optionales Zubehör 8.3.1 Einbaurahmen für Power Module mit Durchstecktechnik Bestellnummern der Einbaurahmen ● FSA: 6SL3260-6AA00-0DA0 ● FSB: 6SL3260-6AB00-0DA0 ● FSC: 6SL3260-6AC00-0DA0 Im Lieferumfang sind alle notwendigen Muttern und Dichtungen enthalten. Einbauanleitung für die Einbaurahmen Vorgehen Um das Power Module sachgemäß...
  • Seite 82 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör Maßzeichnungen der Einbaurahmen Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 83 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör 8.3.2 Netzfilter Mit einem Netzfilter erreicht der Umrichter eine höhere Funkstörklasse. Die im Umrichter integrierten Netzfilter entsprechen der Kategorie C2 nach EN 61800-3. Externe Filter sind für die Kategorie C2 oder C1 nach EN 61800-3 verfügbar. Details entnehmen Sie bitte den folgenden Tabellen.
  • Seite 84 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör Technische Daten Artikelnummer Verlust‐ Anschluss (mm Schut leistung zart Netz Power Module (W) bei 50 6SL3203-0BE17-7BA0 Schraubklem‐ Schraubbolzen integriert, IP20 men 2,5 mm 450 mm 6SL3203-0BE21-8BA0 Schraubklem‐ Schraubbolzen integriert, IP20 men 6 mm 500 mm 6SL3203-0BE23-8BA0 Schraubklem‐...
  • Seite 85 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör 8.3.3 Sinusfilter Der Sinusfilter am Ausgang des Umrichters begrenzt die Spannungssteilheit und die Spitzenspannungen an der Motorwicklung. Die maximal zulässige Motorzuleitungslänge erhöht sich auf 300 m. Beim Einsatz eines Sinusfilters gilt: ● Der Betrieb ist nur mit Pulsfrequenzen von 4 kHz bis 8 kHz zulässig. ●...
  • Seite 86 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör Tabelle 8-1 Maße und Gewichte Sinusfilter Gesamtmaße (mm) Bohrmaße (mm) Befestigung / Ge‐ Drehmoment wicht (Nm) (kg) 6SL3202-0AE26-2SA0 90,5 4 x M6 / 7 6SL3202-0AE28-8SA0 100,5 4 x M8 / 13 6SL3202-0AE31-5SA0 156,5 4 x M8 / 13 6SL3202-0AE31-8SA0 156,5 4 x M8 / 13...
  • Seite 87 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör Einbaulage Abstände zu anderen Geräten Halten Sie die schraffierten Bereiche frei von anderen Geräten oder Komponenten. Mindestabstände der Ausgangsdrossel zu anderen Geräten, platzsparende Montagebeispiele Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 88 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör 8.3.4.1 Ausgangsdrosseln für Umrichter FSA ... FSC Maße, Bohrbilder und Gewichte Tabelle 8-4 Maße und Gewichte Artikelnummer Gesamtmaße (mm) Bohrmaße (mm) Befestigung / Gewicht Drehmoment (kg) (Nm) 6SL3202-0AE16-1CA0 4 x M4 / 3 Nm 6SL3202-0AE18-8CA0 4 x M4 / 3 Nm 6SL3202-0AE21-8CA0...
  • Seite 89 Ersatzteile und Zubehör 8.3 Optionales Zubehör 8.3.4.2 Ausgangsdrosseln für Umrichter FSD ... FSF Maße, Bohrbilder und Gewichte Bild 8-3 Maße und Bohrbilder Tabelle 8-5 Maße und Gewichte Artikelnummer Gesamtmaße (mm) Bohrmaße (mm) Befestigung / Ge‐ Drehmoment wicht (Nm) (kg) 6SE6400-3TC03-8DD0 75,5 4 x M6 / 7 6SE6400-3TC07-5ED0...
  • Seite 90 ● Für die Baugrößen FSD … FSF ist der Schirmanschlusssatz als Option unter folgenden Artikelnummern bestellbar. – FSD: 6SL3262-1AD00-0DA0 – FSE: 6SL3262-1AD00-0DA0 – FSF: 6SL3262-1AF00-0DA0 Die Montageanleitung für die Schirmanschlusssätze der Baugrößen FSD … FSF finden Sie im Internet unter (http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/23621093): Power Module PM230, IP20 / Durchstecktechnik (PT) Montagehandbuch, 08/2016, A5E34331322A AB...
  • Seite 91 Handbücher und technischer Support A.1.1 Handbücher für Ihren Umrichter Handbücher mit weiterführender Information zum Download: EMV-gerechter Schaltschrankbau ● Montagehandbuch PM230, IP20 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/ 109476290) Power Module, Drosseln und Filter installieren. Technische Daten, Instandhaltung (dieses Handbuch) ● Montagehandbuch PM230, IP55 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/ 109217849) Power Module, Drosseln und Filter installieren.
  • Seite 92 Katalog Bestelldaten und technische Informationen für die Umrichter SINAMICS G. Katalog D31 zum Download oder Online-Katalog (Industry Mall): Alles über SINAMICS G120 (www.siemens.de/sinamics-g120) SIZER Projektierungstool für die Antriebe der Gerätefamilien SINAMICS, MICROMASTER und DYNAVERT T, Motorstarter sowie die Steuerungen SINUMERIK, SIMOTION und SIMATIC- Technology.
  • Seite 93 A.1 Handbücher und technischer Support Technische Übersicht Safety Integrated für Einsteiger Anwendungsbeispiele für Antriebe SINAMICS G mit Safety Integrated Safety Integrated für Einsteiger (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/ 80561520) A.1.3 Produkt Support Weitere Informationen zum Produkt und darüber hinaus finden Sie im Internet unter (http:// www.siemens.com/automation/service&support).
  • Seite 94 Anhang A.2 Richtlinien und Normen Richtlinien und Normen Relevante Richtlinien und Normen Für den Umrichter sind nachfolgende Richtlinien und Normen relevant: Europäische Niederspannungsrichtlinie Der Umrichter erfüllt die Anforderungen der Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU, soweit er in den Anwendungsbereich dieser Richtlinie fällt. Europäische Maschinenrichtlinie Der Umrichter erfüllt die Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, soweit er in den Anwendungsbereich dieser Richtlinie fällt.
  • Seite 95 A.2 Richtlinien und Normen Spezifikation für Beständigkeit gegen Spannungsabfall von Halbleiter-Prozessausrüstung Der Umrichter erfüllt die Anforderungen der Norm SEMI F47-0706. Qualitätssysteme Die Siemens AG setzt ein Qualitätsmanagementsystem ein, das die Anforderungen von ISO 9001 und ISO 14001 erfüllt. Zertifikate zum Download ● EG-Konformitätserklärung: (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/...
  • Seite 96 Anhang A.3 Abkürzungen Abkürzungen Abkürzung Zustand Wechselstrom Communauté Européenne Control Unit Gleichstrom Digitaleingang DIP-Schalter Digitalausgang Ersatzschaltbild Europäische Gemeinschaft ELCB Erdschluss-Schutzschalter Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Elektromagnetische Störungen FS… Baugröße ... Getting Started Hohe Überlast Ein-/Ausgang IGBT Bipolartransistor mit isolierter Steuerelektrode Leuchtdiode Leichte Überlast Ruhekontakt NEMA National Electrical Manufacturers Association...
  • Seite 97 Index 87-Hz-Kennlinie, 52 High Overload, 60 Hotline, 93 Ausgangsdrossel Maßzeichnungen, 86, 88, 89 Industry Mall, 92 IT-Netz, 44 Betriebsanleitung, 91 Bohrbild, 83, 88, 89 Kabelschuh, 51 ringförmiger, 51 Standard-, 51 Katalog, 92 Kennlinie 87 Hz, 52 cUL-konforme Installation, 23 Kühlung, 31 Dreiecksschaltung, 52 Lebensdauer des Lüfters, 55 Listenhandbuch, 91...
  • Seite 98 Index Oberschwingungsströme, 77 Projektierungsunterstützung, 92 Pulsfrequenz, 72 Schutzleiter, 44 Sicherheitsanweisungen Elektrische Installation, 41 Sinusfilter, 85 SIZER, 92 Sternschaltung (Y), 52 Stromreduzierung, 72 Stromverteilungssysteme, 44 Support, 93 TN-Netz, 44 TT-Netz, 44 UL-konforme Installation, 23 Wartung Belüftung, 54 Klemmen, 54 Reinigen, 54 Schmutz, 54 Verunreinigung, 54 Zubehör, 91...
  • Seite 100 Weitere Informationen SINAMICS Umrichter: www.siemens.com/sinamics Siemens AG Änderungen vorbehalten Digital Factory © Siemens AG 2013 - 2016 Motion Control Postfach 3180 Für weitere Info zu 91050 ERLANGEN SINAMICS G120P DEUTSCHLAND den QR-Code scannen. www.siemens.com/drives...