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Betriebsanleitung Future-Drive Achtung ! Lesen Sie dieses Handbuch sorgfältig und vollständig durch. Beginnen Sie mit der Installation und Inbetriebnahme erst danach. Stand 02/2000 Technische Änderungen vorbehalten...
Future-Drive Betriebsanleitung 1. Allgemeines Technische Merkmale Mit dem digitalisierten Frequenzumrichter FD250-2200 können Drehstromasynchronmotoren stufenlos in der Drehzahl verstellt werden. Der Umrichter arbeitet nach dem Prinzip der sinusbewerteten Pulsweitenmodulation. Die Steuerung der Pulsweitenmodulation erfolgt durch ein Dual-Prozessorsystem. Die Kommunikation erfolgt über eine konventionelle steck- bare Klemmleiste.
Betriebsanleitung Future-Drive Lieferung und Verpackung Die Frequenzumrichter werden in Pappkartons geliefert. Achten Sie bitte auf Transportschäden! Werden äußere Zeichen von Beschädigung festgestellt, verständigen Sie bitte sofort den Transporteur und lassen den Schaden bestätigen. Danach melden Sie den Schaden bitte Ihrem Lieferanten. Installationshinweise Der Aufstellungsort soll so gewählt werden, dass für die Kühlung des Gehäuses saubere und trockene Kühlluft zur Verfügung steht.
Future-Drive Betriebsanleitung 2. Anschluss- und Betriebsbedingungen Die einwandfreie Funktion eines Frequenzumrichters ist nur dann gewährleistet, wenn die Netzspan- nung anliegt und diese definierte Toleranzbereiche nicht über- oder unterschreitet. Die Toleranz- bereiche des FU entsprechen den in der VDE 0160 festgelegten Richtlinien. Sämtliche leitende Verbindungen führen nach Abschalten der Netzversorgung noch Spannung, bis sich der Zwischenkreiskondensator entladen hat.
Betriebsanleitung Future-Drive 3. Bedieninterface Anschluss der Klartextanzeige Das Bedieninterface mit einem dreizeiligen hintergrundbeleuchteten Display stellt eine Mög- lichkeit der Parametrierung des Future Drive dar. Die Ankopplung des Bedieninterfaces an den Umrichter wird in Bild 3.1.1 gezeigt. Aufgrund der übersichtlichen Menüstruktur ( vgl. Bild 3.4.1 ) und der im Klartext dargestell- ten Parameter ist die Parametrierung schnell und einfach durchzuführen.
Future-Drive Betriebsanleitung Fehlermeldungen Spannung zu hoch Überschreiten der zulässigen Zwischenkreisspannung. Spannung zu niedrig Unterschreiten der zulässigen Zwischenkreisspannung. Temp.Umr.zu hoch (Stufe 1: Nur als Hinweis für den Betreiber) Betriebstemperatur des Umrichters kritisch. Temp.Umr.unzul. (Stufe2: Umrichter schaltet ab) Betriebstemperatur des Umrichters unzulässig.(führt zum Abschalten des Umrichters) Kurzschluss Kurzschluss oder unzulässig hoher Ausgangsstrom Motortemperatur zu hoch...
Future-Drive Betriebsanleitung Parameterliste In den Tabellen 3.5.1 und 3.5.2 werden die Werte aller im FutureDrive abgespeicherten Parameter, die sich nach Aktivierung der Werkseinstellung ( vgl. Abschnitt 6.9 ) einstellen, gezeigt. Die Tabellen 3.5.3 und 3.5.4 bieten die Möglichkeit der Eintragung einer individuellen Parametrierung.
Future-Drive Betriebsanleitung 4. Parametrierung mit dem PC Die serielle Schnittstelle Die serielle Schnittstelle RS232 des Future-Drive 250-2200 dient zur Kommunikation mit einer übergeordneten Leitstation. In diesem sogenannten Master- Slave- Betrieb fungiert der Future-Drive als Slave, der mittels PC, SPS, Mikro- Controller oder anderen Einrichtungen mit einer UART- Schnittstelle gesteuert oder parametriert wird.
Betriebsanleitung Future-Drive 5. Ausgaben der Siebensegmentanzeige Je nach Betriebsmodus des Umrichters (Stop, Start Rechts, Start Links, Störung) werden über die Siebensegmentanzeige wichtige Informationen für den Betreiber ausgegeben. Ausgabe bei Stop Wird dem Umrichter ein Stop vorgegeben so zeigt er auf der Siebensegmentanzeige den vorgegebenen Sollwert an.
Future-Drive Betriebsanleitung 6. Vier programmierbare Parametersätze Hochlaufzeit Zeit, in der der Motor, beginnend bei 0 Hz, die vorher einzustellende maximale Frequenz bei sprungartiger Sollwertvorgabe erreichen würde.(Wertebereich:0,0 bis 120,0 sec. unter der Bedingung, dass die Grenzwerte der Rampensteilheit von 0,1 Hz/sec. bis 1000 Hz/sec. einge- halten werden.) Bei 0,0 sec.
Betriebsanleitung Future-Drive Falls der spezielle Anwendungsfall keine längeren Tieflaufzeiten zulässt, kann man durch Einsatz eines Bremschoppers die überhöhte Zwischenkreisspannung abbauen ( siehe Kptl. 13.1 ) . Der Bremschopper setzt die im generatorischen Betrieb erzeugte Energie in Verlustwärme um. Maximale Drehfeldfrequenz Vorher einzustellende Maximaldrehfeldfrequenz, die der Umrichter auch bei größtmöglicher Sollwertvorgabe am Analogeingang (zulässiger Bereich: 0 V bis 10 V ) nicht überschreiten soll.
Future-Drive Betriebsanleitung Knickfrequenz Drehfeldfrequenz, ab der der Motor mit der vom Umrichter maximal zu liefernden Span- nung betrieben wird.(Wertebereich:30-250 Hz) Je größer die Statorfrequenz desto größer die Rotordrehzahl. Mit steigender Rotordrehzahl steigt die Induktionsspannung. Um ein konstantes Moment bei unterschiedlicher Drehzahl zu erhalten, muss der magnetische Fluss aber konstant gehalten werden.
Betriebsanleitung Future-Drive Bild 6.7.2 Normierte Ausgangsspannung als Funktion der Knickfrequenz ( quadratische U/f- Kennlinie ) Statischer Boost Von der linearen U/f - Kennlinie abweichende , in Prozent der Nennspannung angegebene Spannungsanhebung zur Erhöhung des Anlaufmomentes bei niedrigen Drehfeldfrequenzen. ( Wertebereich:0-30% ) Im Bereich niedriger Drehzahlen erlangt der Kupferwiderstand der Ständerwicklung erhebliche Bedeutung für die Betriebseigenschaften des Motors.
Future-Drive Betriebsanleitung Bild 6.8.1 Normierte Ausgangsspannung als Funktion von Frequenz und Boost Dynamischer Boost Von der linearen U/f - Kennlinie abweichende ,in Prozent der Nennspannung angegebene “zeitbegrenzte” Spannungsanhebung zur Eröhung des Anlaufmomentes bei niedrigen Dreh- feldfrequenzen.( Wertebereich:0-30% ) Der Einsatz des Dynamischen BOOST bewirkt eine auf ein Minimum begrenzte thermische Bela- stung des Motors.
Betriebsanleitung Future-Drive 6.12 Zeit Bremse ( Zeit der Gleichstrombremsung ) Zeitliche Dauer der Wirksamkeit der Gleichstrombremse. (Wertebereich:0,1 -25,0 sec.) Um eine thermische Überlastung des Motors zu verhindern ist die Gleichstrombremse auf maximal 25 Sekunden beschränkt. Die Gleichstrombremse wird aktiviert beim erreichen von 0 Hz, sei es durch Vorgabe eines Sollwertes von 0 V oder durch STOP. Falls während der Bremsung der Sollwert nicht wieder erhöht wird oder START gegeben wird bleibt die Gleichstrombremse für die gesamte voreingestellte Zeit aktiv.
Future-Drive Betriebsanleitung 7. Parametersatzunabhängige Vorgaben Taktfrequenz Frequenz mit der der Wechselrichter des Leistungsteils getaktet wird. Folgende Werte sind möglich: 2,4,8 und 16 kHz. Hinweis:Mit Ausnahme der 16 kHz macht sich die Taktfrequenz als mehr oder weniger lautes Nebengeräusch bemerkbar. Je niedriger die Taktfrequenz, desto niedriger die Schaltverluste im Leistungsteil und damit die Erwärmung des Umrichters.
Betriebsanleitung Future-Drive Temperatur- Überwachung Die integrierte Temperaturüberwachung ermöglicht die Ausgabe eines Warnsignals bei Überschrei- tung der eingestellten Temperatur. Die Warnung erfolgt mittels Bedieninterface in Form einer blin- kenden Anzeige mit dem Hinweis " Umrichtertemperatur zu hoch ". Ferner besteht die Möglichkeit das Warnsignal über einen der programmierbaren digitalen Ausgänge auszugeben ( siehe Kptl.
Future-Drive Betriebsanleitung 1. Band1 -> FD kopiert die 1. Datei des Bedieninterfaces mit dem Dateinamen Band1 in den FD FUTURE-DRIVE Bedieninterface 1. Datei WR PR OFF 2. Datei WR PR OFF Kopiervorgang 1.Band1 -> FD 3. Datei WR PR OFF Bild 7.10.1 1.
Betriebsanleitung Future-Drive 8. Sollwertvorgabe Sollwert Die Sollwertvorgabe kann wahlweise erfolgen durch Vorgabe einer Leitspannung ( Sollwerteingang, siehe 10. ) eines eingeprägten Stromes ( Sollwerteingang, siehe 10. ) einer Frequenz ( Sollwerteingang, siehe 10. ) mittels Taster ( UP und DOWN Taster des Bedieninterfaces ) oder mittels PC über die RS232- Schnittstelle ( siehe 4.1 ) f.
Future-Drive Betriebsanleitung Sollwert- Offset Vorgabe eines Offsets (um zB.: Störeinflüsse zu kompensieren). In Bild 8.2.1 und 8.2.2 wird gezeigt, wie die Ursprungskennlinie mittels positivem oder negativem Offset beeinflusst wird. 1 LSB entspricht einer Eingangsspannung von ca. 10 mV oder einem Eingangsstrom von 20 µΑ! Sollwert 1,0 fmax...
Betriebsanleitung Future-Drive U/f- Kennlinie Es besteht die Wahl zwischen der linearen U-f-Kennlinie(Ausgangsspannung proportional zur Drehfeldfrequenz) und der quadratischen Kennlinie('Lüfterkennlinie' mit quadratisch zur Drehfeldfrequenz steigender Ausgangsspannung), wobei der Bezugspunkt die Knickfrequenz ist ( siehe Kptl. 6.7 ). Ausblendfrequenz1, Ausblendfrequenz2 Um Resonanzerscheinungen in Antriebssystemen zu unterdrücken können zwei Frequenzbereiche definiert werden in denen kein stationärer Betrieb möglich ist.
Future-Drive Betriebsanleitung 9. Programmierung der digitalen Ein- und Ausgänge Die digitalen Ein- und Ausgänge des FUTURE- DRIVE sind programmierbar und können mit den unter 9.1 und 9.2 genannten Umrichter- Funktionen beaufschlagt werden. Ein besonderes Merkmal bezüglich der digitalen Eingänge ist die Programmierbarkeit einer multifunktionalen Klemme, sowie vier logische Verknüpfungsmöglichkeiten.
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Betriebsanleitung Future-Drive Reaktionszeit Klemmenbel. aktiviert: akt. 5 6 7 8 -> 0000ms -> Start - Rechts akt. -> Kl.5 Latch Start - Links Latch akt. -> Par_selek.0 akt. Kl.6 -> A N D Kl.5 Latch & Latch I N V ( A N D ) Kl.6 &...
Future-Drive Betriebsanleitung Parametrierung der Steuerausgänge Die Klemmen 15 und 16 ( der Relaisausgang schaltet zusammen mit dem Open Collector- Ausgang von Klemme 16 ) können mit folgenden Funktionen beaufschlagt werden: Multi- Funktion Übertemperatur 2 PTC- Motortemperatur Sammelstörmeldung Unterspannung (10) Nullüberwachung Überspannung 1 U1>340V DC (11) Gleichstrombremsung Überspannung 2 U2>390V DC...
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Betriebsanleitung Future-Drive Start-Rechtslauf Die Aktivierung dieser Funktion führt zum Hochlauf des Motors mit der eingestellten Hochlaufzeit im gewählten Parametersatz bis zum Erreichen des Sollwertes mit der genannten Drehrichtung. Die Inaktivierung bewirkt bei inaktiver Start- Linkslauf- Funktion den Tieflauf mit der eingestellten Rampe des gewählten Parametersatzes bis zum Stillstand.
Betriebsanleitung Future-Drive 10.1 Minimale Klemmenbelegung Bild 10.1.1 veranschaulicht die minimal notwendige Klemmenbelegung mit der Werksein- stellung der programmierbaren digitalen Eingänge. +10V Die Summe der entnommenen Ströme Sollwert von den 10V und 15V darf nicht größer als 100mA sein +15V 1 Phasig Start - Rechtslauf Reset PTC- Motortemperaturüberwachung...
Betriebsanleitung Future-Drive 13. Applikationshinweise 13.1 Dynamische Bremsung mit einem Bremschopper Der integrierte Bremschopper mit externem Bremswiderstand ermöglicht eine dynamische Bremsung von großen Massen, ohne ein Abschalten des Umrichters auszulösen. Beim Abbremsen einer Schwungmasse mit relativ kurzer Tieflaufzeit ( Bremszeit ) wirkt die Massenträgheit des gesamten Antriebs als generatorisches Moment.
Future-Drive Betriebsanleitung 13.2 Motorschutz Bei Umrichterspeisung von Drehstromasynchron- Normmotoren ergeben sich trotz hoch- wertigster Sinusmodulation Zusatzverluste im Motor, die schon bei der Nenndrehzahl eine Leistungsabminderung erfordern, deren Ausmaß im wesentlichen von der Ausnutzung der Temperaturgrenzen des Motors abhängt. Bei Antrieben mit quadratischem Gegenmoment ( z.B. Lüfter ) und 50 Hz als maximale Drehfeldfrequenz liegt die Abminderung in der Regel bei 0 - 10 %.
Schirmung dient zur Entkopplung von Felder zwischen zwei räumlichen Bereichen, d.h. mit ihr wird ebenfalls die Emission elektromagnetischer Strahlung vermindert und die Stör- festigkeit erhöht. Der konsequente Einsatz von Metallgehäusen ( FD 250-2200 ) zeigt eine der wichtigsten Grundmaßnahmen zur Sicherstellung der EMV.
Betriebsanleitung Future-Drive 13.5 Warnhinweise Leistungselektronische Regelgeräte sind betriebssichere elektrische Anlagen nach neuestem Stand der Technik zur Verwendung in allen antriebstechnischen Anlagen. !! Sicherheitshinweise besonders beachten !! Vorsicht: Sämtliche Arbeiten an den Regelgeräten z.B. Montage, Anschluss, Wartung sind nur durchzu- führen, wenn: die elektrische Anlage spannungsfrei ist gegen Wiedereinschalten gesichert ist, und alle Antriebe im Stillstand sind...
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Future-Drive Betriebsanleitung Die Fachkräfte müssen von dem sicherheitsrechtlich Verantwortlichen der Anlage für die erforderlichen Tätigkeiten autorisiert sein. Fachkräfte sind Personen, die die Ausbildung und Erfahrung besitzen, die jeweils gültigen Normen, Vorschriften, Bestimmungen und Unfallverhütungsvorschriften kennen, in die Funktionsweise und Betriebsbedingungen elektrischer Antriebssysteme eingewiesen sind Gefahren erkennen und vermeiden können.
Betriebsanleitung Future-Drive ANHANG A: S c h n i t t s t e l l e n p r o t o k o l l f u e r d i e K o m m u n i k a t i o n z w i s c h e n P C u n d F r e q u e n z u m r i c h t e r (Stand 27.04.98) A C H T U N G ! ! !
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Future-Drive Betriebsanleitung Uebertragungsbeginn:'240' senden '240' empfangen (und ueberpruefen) 1.Byte uebertragen: Variablen-Adresse senden Variablen-Adresse empfangen (und ueberpruefen) 1.Byte des Parameter-Wertes empfangen 2.Byte uebertragen: 1.Byte des Parameter-Wertes senden 1.Byte des Parameter-Wertes empfangen (und ueberpruefen) 2.Byte des Parameter-Wertes empfangen 3.Byte uebertragen 2.Byte des Parameter-Wertes senden 2.Byte des Parameter-Wertes empfangen (und ueberpruefen) 3.Byte des Parameter-Wertes empfangen 4.Byte uebertrageb: 3.Byte des Parameter-Wertes senden...
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Betriebsanleitung Future-Drive 2.B e i s p i e l: Der Pc empfaengt vom FU im Parametersatz 3 einen statischen Boost von 13 % Die effektiv zu uebertragende Adresse setzt sich folgendermassen zusammen: Zusammensetzung der Variablen-Adressen: Kennzeichnung:Parametersatz-abhaengige Variable --->xxxx xxx1B ist schon in der Variablenadresse enthalten Nr.
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Future-Drive Betriebsanleitung ANHANG B: Fehlerliste Der aufgetretene Fehler wird auf dem Bedieninterface angezeigt. Ist kein Bedieninterface vorhanden kann die Fehlernummer der Siebensegmentanzeige entnommen werden. Fehler Fehler Ursache Kurzschluss Ausgangsseitiger Kurzschluss oder Windungsschluss. Zu hohe Boostwerte. Zu hoch eingestellte Gleichstrombremse. Zu niedrige Knickfrequenz. Zu kurze Hoch.- oder Tieflaufzeit.