ATR Temvar GDV2 Serie Bedienungsanleitung
Inhaltsverzeichnis
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INHALTSVERZEICHNIS
1
SICHERHEITS- UND ANWENDUNGSHINWEISE FÜR ANTRIEBSSTROMRICHTER .................................................. 2
2
GERÄTEBESCHREIBUNG.............................................................................................................................................. 3
2.1
Allgemeines................................................................................................................................................................ 3
2.2
Geräteaufbau ............................................................................................................................................................. 4
2.3
Umgebungsbedingungen ........................................................................................................................................... 5
2.4
Netzverhältnisse......................................................................................................................................................... 5
3
PRODUKTÜBERSICHT ................................................................................................................................................... 6
3.1
Gerätetabelle.............................................................................................................................................................. 6
3.2
Maße Drosseln und Geräte ........................................................................................................................................ 7
4
GERÄTEANSCHLUSS .................................................................................................................................................... 8
4.1
Anschlussplan ............................................................................................................................................................ 8
4.2
Ein/Ausschalt-Reihenfolge ......................................................................................................................................... 8
4.3
Klemmenbelegung ..................................................................................................................................................... 9
4.4
Montage ................................................................................................................................................................... 11
4.4.1
Gefahrenhinweis ...............................................................................................................................................11
4.4.2
Mechanischer Aufbau .......................................................................................................................................11
4.4.3
Verdrahtungshinweise ......................................................................................................................................11
5
ÜBERSICHTSPLÄNE .................................................................................................................................................... 12
5.1
Stromlaufplan ........................................................................................................................................................... 12
5.2
Gerätebestückung .................................................................................................................................................... 13
5.3
Bestückungsplan Elektronik-Platinen ....................................................................................................................... 15
5.4
Potentiometereinstellungen...................................................................................................................................... 17
5.5
LED-Anzeigen .......................................................................................................................................................... 18
6
FUNKTIONSBESCHREIBUNG DER EIN- UND AUSGÄNGE....................................................................................... 19
6.1
Analoge Eingänge .................................................................................................................................................... 19
6.2
Analoge Ausgänge ................................................................................................................................................... 20
6.3
Steuereingänge und Meldeausgänge ...................................................................................................................... 21
7
FUNKTIONSBESCHREIBUNG...................................................................................................................................... 23
7.1
Sollwertintegrator ..................................................................................................................................................... 23
7.2
Drehzahlregler.......................................................................................................................................................... 24
7.3
Stromgrenzen........................................................................................................................................................... 24
7.4
Polaritätswender....................................................................................................................................................... 25
7.5
Stromregler............................................................................................................................................................... 25
7.6
Zündimpulsbildung ................................................................................................................................................... 26
7.7
Umschaltlogik ........................................................................................................................................................... 26
7.8
Thyristor-Endstufen .................................................................................................................................................. 27
7.9
Elektronikversorgung................................................................................................................................................ 27
7.10
Feldversorgung ........................................................................................................................................................ 27
7.11
Netzüberwachung .................................................................................................................................................... 28
7.12
Tachoüberwachung.................................................................................................................................................. 28
7.13
Lüfterüberwachung................................................................................................................................................... 28
8.0 INBETRIEBNAHME ....................................................................................................................................................... 29
8.1
Gefahrenhinweise .................................................................................................................................................... 29
8.2
Empfohlene Vorgehensweise................................................................................................................................... 30
9
OPTIMIERUNG .............................................................................................................................................................. 31
10
STÖRUNGSFALL .......................................................................................................................................................... 32
Stand: A0125_06 Letzte Änderung: 24.04.07 GÜ/KB
ATR Industrie-Elektronik
GmbH & Co. KG
Siempelkampstr. 50
D-47803 Krefeld
Bedienungsanleitung
3-Phasen 4Q-Stromrichter
Temvar GDV2
für
Telefon: (+49) 2151 926110
Fax: (+49) 2151 926130
Internet: www. msr-elektronik.com
E-Mail: elektronik@atrie.de
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Inhaltszusammenfassung für ATR Temvar GDV2 Serie
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Seite 1: Inhaltsverzeichnis
8.0 INBETRIEBNAHME ............................... 29 Gefahrenhinweise ..............................29 Empfohlene Vorgehensweise........................... 30 OPTIMIERUNG ................................31 STÖRUNGSFALL ................................32 Stand: A0125_06 Letzte Änderung: 24.04.07 GÜ/KB ATR Industrie-Elektronik Telefon: (+49) 2151 926110 GmbH & Co. KG Fax: (+49) 2151 926130 Siempelkampstr. 50 Internet: www. msr-elektronik.com D-47803 Krefeld E-Mail: elektronik@atrie.de... -
Seite 2: Sicherheits- Und Anwendungshinweise Für Antriebsstromrichter
Temvar GDV2 D 96.091101 SICHERHEITS- UND ANWENDUNGSHINWEISE FÜR ANTRIEBSSTROMRICHTER (gemäß Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG) 25.10.96/HX/PT/BLY 1. Allgemein 4. Aufstellung Die Aufstellung und Kühlung der Geräte muss entsprechend den Während des Betriebes können Antriebsstromrichter ihrer Schutz- Vorschriften der zugehörigen Dokumentation erfolgen. art entsprechend spannungsführende, blanke, gegebenenfalls auch bewegliche oder rotierende Teile, sowie heiße Oberflächen Die Antriebsstromrichter sind vor unzulässiger Beanspruchung zu besitzen. -
Seite 3: Gerätebeschreibung
Temvar GDV2 GERÄTEBESCHREIBUNG Allgemeines Die Dreiphasen-Gleichstromsteller der Baureihe GDV sind Kompaktgeräte zur Ankerspeisung dreh- zahlgeregelter Gleichstromantriebe bis 700 A. Die Geräte ermöglichen einen Umkehrbetrieb mit treiben und bremsen nach folgenden Diagrammen: Das Gerätekonzept zeichnet sich durch die kompakte Bauweise aus. Durch das geschlossene, verzinkte Gehäuse und die durchdachte Klemmenanordnung wird ein EMV- gerechter Aufbau (s. -
Seite 4: Geräteaufbau
Temvar GDV2 Geräteaufbau Das Leistungsteil besteht aus zwei kreisstromfreie gegenparallele Thyristorbrücken in üblicher Mo- dul-technik. Die Versorgungsanschlüsse X3 sind an der Oberseite, die Ausgänge und Elektronikan- schlüsse X4 und X1 an der Unterseite der Geräte angeordnet. Die Elektronik besteht aus einer Regler- und einer Steuerplatine, sowie einer Versorgungsbaugruppe. -
Seite 5: Umgebungsbedingungen
Temvar GDV2 Bei den Geräten ab 380 A ist die Baugruppe (A0112xx) unter dem klappbaren Deckel un- ter-gebracht. Die Überspannungsschutzschaltung mit TSE - Beschaltung ist auf einer sepa- raten Platine unmittelbar über den Thyristoren angebracht. Die wesentlichen Elemente wie die 60 Hz-Brücke und Feinsicherungen für die Elektronik- versorgung sind durch hochklappen der Reglerplatine erreichbar. -
Seite 6: Produktübersicht
Temvar GDV2 PRODUKTÜBERSICHT Gerätetabelle Eingang Ausgang Verlust- Stromaufn. Eingangs- Strom/Sicherung Strom/Sicherung Leistung Elektronik Drossel GDV2/15 12 A 16 A 15 A 16 A 150 W 0,2 A DD 15 GDV2/30 25 A 30 A 32 A 200 W 0,2 A DD 30 GDV2/60 49 A... -
Seite 7: Maße Drosseln Und Geräte
Temvar GDV2 Maße Drosseln und Geräte Für Geräte 15 - 90 A Nenn- strom DD15 12 A 70 125 4,8 123 DD30 24 A 74,5 150 4,8 153 54,5 DD60 48 A 180 100,5 175 7,0 180 70,5 DD90 72 A 120 175 7,0 180 GDV2-15... -
Seite 8: Geräteanschluss
Temvar GDV2 GERÄTEANSCHLUSS Anschlussplan Gefahrenhinweis Falscher Anschluss des Gerätes kann zu Beschädigung oder Zerstörung führen. Ein/Ausschalt-Reihenfolge Einschalten Feldversorgung X3: 4 + 5 Elektronikversorgung X3: 6 + 7 Hauptstrom X3: 1 + 2 + 3 Reglerfreigabe X1: 10 + 11 Sollwert X1: 1 oder 3 oder 4 Punkt 2 bis Punkt 5 dürfen zusammen geschaltet werden, da das Gerät eine interne Sperre von ca. -
Seite 9: Klemmenbelegung
Temvar GDV2 Ausschalten Sollwert X1: 1 oder 3 oder 4 Reglerfreigabe X1: 10 + 11 bei Stillstand Hauptstrom X3: 1 + 2 + 3, > 200 ms nach Punkt 2 Feldversorgung X3: 4 + 5 Elektronikversorgung Punkt 1 und 2 dürfen gemeinsam geschaltet werden. Der Motor bremst dann nicht, er trudelt aus. Punkt 3 bis 5 können gemeinsam geschaltet werden, aber in jedem Fall mindestens 200 ms später als Punkt 2. - Seite 10 Temvar GDV2 Ausgang Stromistwert. Gerätenennstrom entspricht + 10 V. Ausgangswiderstand 220 Ohm. Zusatzeingang zum Stromregler. + 10 V entspricht 100% Stromsollwert. Eingangswiderstand 44 K. Filterzeitkonstante 2,2 ms. Eingang für externe Stromgrenzeneinstellung + oder - 10 V entspricht 100% (R5 Rechtsan- schlag) Stromgrenze bei positivem Drehzahl-Sollwert und Treibbetrieb.
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Seite 11: Montage
Temvar GDV2 Montage 4.4.1 Gefahrenhinweis Unsachgemäßes Heben kann zu Körperverletzung oder Sachschaden führen. Das Gerät nur mit der geeigneten Ausrüstung und unter Einsatz entsprechend quali- fiziertem Personals heben. Die Montage des Gerätes muss in Übereinstimmung mit den Sicherheitsvorschriften (z.B. DIN, VDE) sowie allen anderen relevanten staatlich oder örtlichen Vorschriften erfolgen. -
Seite 12: Übersichtspläne
Temvar GDV2 ÜBERSICHTSPLÄNE Stromlaufplan 24. April 2007... -
Seite 13: Gerätebestückung
Temvar GDV2 Gerätebestückung Thyristormodule: GDV2-15 6 x MCC 19-16io8B GDV2-30 6 x MCC 19-16io8B GDV2-60 6 x MCC 44-16io8B GDV2-90 6 x MCC 44-16io8B Feinsicherungen für Elektronik- versorgung befinden sich auf der Versorgungs- baugruppe. Diese Baugruppe ist erreichbar, wenn die Reg- lerplatine in Pfeilrichtung weggeklappt wird. - Seite 14 Temvar GDV2 Thyristormodule: GDV2-380 6 x MCC 170-16io8B GDV2-500 6 x MCC 255-16io8B GDV2-700 6 x MCC 312-16io8B Feinsicherungen für Elektronik- versorgung befinden sich auf der Versorgungs- baugruppe. Diese Baugruppe ist erreichbar, wenn die Reg- lerplatine in Pfeilrichtung weggeklappt wird. Elektronikklemmleiste Hauptfunktion Elektronikklemmleiste...
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Seite 15: Bestückungsplan Elektronik-Platinen
Temvar GDV2 Bestückungsplan Elektronik-Platinen Steuerplatine Reglerplatine GDV2 GDV2 (A0095xx) (A0114xx) 24. April 2007... - Seite 16 Temvar GDV2 VERSORGUNGSPLATINE Bei Geräten bis 270 A VERSORGUNGSBAUGRUPPE Bei Geräten ab 380 A 24. April 2007...
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Seite 17: Potentiometereinstellungen
Temvar GDV2 Potentiometereinstellungen Sollwertintegrator. Beschleunigungszeit bei positivem Sollwert. Linksanschlag ca. 1,5 Sekunden, Rechtsanschlag ca. 15 Sekunden Hochlauf- zeit von 0 auf 10 V. Sollwertintegrator. Verzögerungszeit bei positivem Sollwert. Wirkung wie + B. Proportionalverstärkung für den Drehzahlregler. Linksanschlag = 2-fach. Rechtsanschlag = 20-fach. Dieser Bereich ist durch R9 im Auslieferzustand be- stimmt. -
Seite 18: Led-Anzeigen
Temvar GDV2 LED-Anzeigen BEREIT ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ LED leuchtet, wenn alle internen Elektronikspannungen in Ordnung sind und der Hauptstrom eingeschaltet ist und keine Tachostörung vorliegt. REGLERFREIGABE ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ LED leuchtet, wenn das Gerät bereit ist und der Regler an Klemme 11 durch + 24 V-Signal freigegeben wurde. -
Seite 19: Funktionsbeschreibung Der Ein- Und Ausgänge
Temvar GDV2 FUNKTIONSBESCHREIBUNG DER EIN- UND AUSGÄNGE Analoge Eingänge Die analogen Eingänge dürfen nur mit abgeschirmten Leitungen angeschlossen werden. Der Schirm ist nur einmal in Gerätenähe großflächig auf das Erdungssystem anzuschließen. Diese Leitungen dürfen aus EMV-Gründen nie offen betrieben werden, beim Abschalten müssen sie gegen Elektronikmasse abgeschlossen werden. -
Seite 20: Analoge Ausgänge
Temvar GDV2 Zusatzeingang Stromregler Eine Spannung von + 10 V an der Klemme X2: 5 bedeutet Gerätenennstrom. Achtung! Dieser Zusatzsollwert addiert sich zum Hauptsollwert aus dem Drehzahlregler. Die beiden Stromgrenzen müssen so niedrig eingestellt sein, dass die Summe der beiden Soll- werte maximal + 10V beträgt. -
Seite 21: Steuereingänge Und Meldeausgänge
Temvar GDV2 Steuereingänge und Meldeausgänge Ein- und Ausgänge sind durch Optokoppler vom Elektronikpotential getrennt. Sie haben ein eigenes 24 V-Netzteil, bezeichnet mit +L und -L. Das Bezugspotential -L, Klemme X1: 14, ist mit dem Bezugspotential der Anlagensteue- rung zu verbinden. Es wird empfohlen, auch diese Ein- und Ausgänge abgeschirmt zu ver- drahten. - Seite 22 Temvar GDV2 Meldeausgang „Betriebsbereit“ An der Klemme X1: 12 liegt die Spannung +L an, wenn die Elektronikversorgung und der Hauptstrom an den Klemmen X3: 1 + 2 + 3 eingeschaltet ist. Bei den Geräten mit Lüfter liegt ein Temperaturschalter zusätzlich in dieser Bereitmeldung. Bei einer Kühlkörpertemperatur von mehr als 85°...
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Seite 23: Funktionsbeschreibung
Temvar GDV2 FUNKTIONSBESCHREIBUNG Sollwertintegrator Bei einem positivem Sollwertsprung an Klemme X1: 1 kippt der Komparator (1) ins Negati- ve. Über den Widerstand R+ wird der Kondensator C aufgeladen. Die Geschwindigkeit der Aufladung ist von der Potistellung +B abhängig. Wenn die Ausgangsspannung am Integra- tor (2) die Höhe des Sollwertes an X1: 1 erreicht hat, kippt der Komparator (1) wieder auf 0 und der Kondensator C wird nicht weiter aufgeladen. -
Seite 24: Drehzahlregler
Temvar GDV2 Drehzahlregler Der Drehzahlregler ist ein üblicher PI-Regler. Die Proportionalverstärkung wird durch R9 und Poti V die Nachstellzeit durch C2 bestimmt. Rechtsanschlag von Poti V bedeutet größte Verstärkung. Der Reglerausgang kann am Messpunkt „X “ gemessen werden. Durch C3 und R10 lässt sich der PI-Regler zu einem PID-Regler erweitern. Die aktuelle Drehzahl, auf Sollwertniveau normiert, lässt sich am Messpunkt „n“... -
Seite 25: Polaritätswender
Temvar GDV2 Polaritätswender Wenn die Thyristorbrücke 1 in Betrieb ist, das heißt motorischer Betrieb bei positivem Drehzahlsollwert (Drehzahlreglerausgang negativ) ist der Transistor (1) leitend und der Verstärker kehrt die Eingangsspannung mit der Verstärkung - 1 um. In der anderen Strom- richtung (Drehzahlreglerausgang positiv) ist der Transistor (1) gesperrt und der Verstärker arbeitet nicht invertierend mit V = +1. -
Seite 26: Zündimpulsbildung
Temvar GDV2 Zündimpulsbildung Der Ausgangsspannung des Stromreglers wird die momentane Ankerspannung zuaddiert. Damit wird der Stromregler entlastet und die Regelung dynamischer. Mit der Summe dieser beiden Spannungen wird der integrierte Zündimpuls-Baustein angesteuert. Die Zündimpul- se haben eine Länge von ca. 1 ms und werden im 100 µs-Takt zerhackt. Die Gleichrichtergrenze (GG) ist fest, die Wechselrichtergrenze (WG) ist werksseitig einge- stellt und darf nicht verändert werden. -
Seite 27: Thyristor-Endstufen
Temvar GDV2 Thyristor-Endstufen Die jeweils angewählte Stromrichtung +I oder -I aktiviert die zugehörigen Impulsü- bertrager und schaltet die UND-Gatter für die Zündimpulse frei. Die Thyristoren benötigen einen Haltestrom von ca. 100 mA. Wird dieser Strom wäh- rend der Zündphase nicht erreicht, sperrt der Thyristor nach Wegnahme des Zündim- pulses wieder. -
Seite 28: Netzüberwachung
Temvar GDV2 7.11 Netzüberwachung Bei Linksdrehfeld oder Phasenausfall wird ein Störmeldespeicher gesetzt, die Regler und Zündimpulsbildung werden gesperrt. Die Meldung „Betriebsbereit“ wird weg- genommen und die rote Störmeldelampe „Netz“ leuchtet. Der Meldespeicher wird zu- rückgesetzt, indem der Reset-Taster S2 auf der Reglerplatine betätigt wird. 7.12 Tachoüberwachung Die Tachoüberwachung und der geschlos- sene Ankerkreis werden überwacht, indem... -
Seite 29: Inbetriebnahme
Temvar GDV2 INBETRIEBNAHME Gefahrenhinweise Beim Betrieb dieses Gerätes stehen zwangsläufig bestimmte Geräteteile unter ge- fährlicher Spannung, die zu schweren Körperverletzungen oder zum Tode führen können. Die folgenden Vorsichtsmaßnahmen sollten befolgt werden, um die Gefahr für das Leben bzw. Verletzungsgefahr zu verringern. 1. -
Seite 30: Empfohlene Vorgehensweise
Temvar GDV2 Empfohlene Vorgehensweise Gefahrenhinweise Bis zum Inbetriebnahmeschritt 4 darf keine Versorgungsspannung auf das Gerät geschaltet werden Bei Vorgabe der Reglerfreigabe läuft der Antrieb an! Alle Hauptstrom-Schutzleiter- und Elektronikanschlüsse auf korrekte Verbindung prü- fen. Sicherungen entsprechend 3.1 - Gerätetabelle kontrollieren. Mit Ohmmeter Anker-Anschluss (1 - 10 OHM) Feld-Anschluss (100 - 500 OHM) und Tacho-Anschluss (ca. -
Seite 31: Optimierung
Temvar GDV2 OPTIMIERUNG Für die meisten Anwendungsfälle reicht die Standardbestückung der Strom- und Drehzahlreg- ler völlig aus. Es ist allerdings ratsam, das Einschwingverhalten des Motors bei Sollwertsprün- gen zu überprüfen und mit dem Poti V zu optimieren. Sollte ein kritischer Antrieb eine genau- ere Optimierung erfordern, empfiehlt es sich, nachdem der Antrieb in Betrieb genommen wur- de, folgendermaßen vorzugehen. -
Seite 32: Störungsfall
Temvar GDV2 Feldversorgung anschließen. RC-Dekade auf Standardbestückung stellen, V -Poti auf Mittelstellung. Antrieb einschalten, Regler freigeben. Etwa 30% der Maximaldrehzahl einstellen und mit dem Schalter SW Sollwert- sprung vorgeben. Drehzahlregler erst mit R9, dann mit C2 so optimieren, dass in etwa das Oszillogramm wie im Beispiel erscheint. Insbesondere beim Be- schleunigen oder Positionieren großer Massen kann das Einschwing-verhalten des Drehzahlreglers oft durch ein D-Glied R10/C3 verbessert werden. - Seite 33 Temvar GDV2 Antrieb dreht nicht. Verdrahtung und Sicherungen sind in Ordnung. Voraussetzung: Antrieb einschalten - positiver Sollwert. Leuchtdioden: ⊗ Reglerfreigabe ⊗ Bereit ⊗ n > 0 ⊗ Stromrichtung + ⊗ Stromrichtung - ⊗ Stromgrenze ⊗ Tacho ⊗ Netz Fall Fall 1: Sollwert an Klemme X1: 3 oder 4 gegen Bezugspunkt X1: 5 oder 6 fehlt wahr- scheinlich.