Extreme Betriebszustände; Thermischer Motorschutz - Danfoss VLT AQUA Drive FC 202 Installationshandbuch

Einführung
2.15 Extreme Betriebszustände
2 2
Kurzschluss (Motorphase – Phase)
Der Frequenzumrichter ist durch eine Strommessung in
jeder der drei Motorphasen oder im DC-Zwischenkreis
gegen Kurzschlüsse geschützt. Ein Kurzschluss zwischen
zwei Ausgangsphasen bewirkt einen Überstrom im
Wechselrichter. Jedoch wird jeder Transistor des Wechsel-
richters einzeln abgeschaltet, sobald sein jeweiliger
Kurzschlussstrom den zulässigen Wert (Alarm 16 Abschaltb-
lockierung) überschreitet.
Um den Frequenzumrichter gegen Kurzschlüsse bei
Zwischenkreiskopplung und an den Bremswiderstands-
klemmen zu schützen, sind die jeweiligen Hinweise im
Projektierungshandbuch zu beachten.
Schalten am Ausgang
Das Schalten am Ausgang zwischen Motor und Frequen-
zumrichter ist uneingeschränkt zulässig und kann den
Frequenzumrichter nicht beschädigen, jedoch zur Anzeige
von Fehlermeldungen führen.
Vom Motor erzeugte Überspannung
Die Spannung im Zwischenkreis erhöht sich beim genera-
torischen Betrieb des Motors.
Überspannung tritt in folgenden Fällen auf:
1. Die Last treibt den Motor an und erzeugt dabei
Energie.
2. Während der Verzögerung („Rampe ab"), bei
hohem Trägheitsmoment, niedriger Reibung und
zu kurzer Rampenzeit, um die Energie als Verlust
an Frequenzumrichter, Motor und der Installation
weitergeben zu können.
3. Eine falsche Einstellung beim Schlupfausgleich
kann eine höhere DC-Zwischenkreisspannung zur
Folge haben.
Die Bedieneinheit versucht ggf. die Rampe zu kompen-
sieren (2-17 Überspannungssteuerung).
Der Wechselrichter wird nach Erreichen eines bestimmten
Spannungspegels abgeschaltet, um die Transistoren und
die Zwischenkreiskondensatoren zu schützen.
Siehe 2-10 Bremsfunktion und 2-17 Überspannungssteuerung
bezüglich der Möglichkeiten zur Regelung des Zwischen-
kreisspannungspegels.
Hohe Temperatur
Eine hohe Umgebungstemperatur kann zur Überhitzung
des Frequenzumrichters führen.
Netzausfall
Während eines Netzausfalls läuft der Frequenzumrichter
weiter, bis die Zwischenkreisspannung unter den
minimalen Stopppegel fällt – normalerweise 15 % unter
der niedrigsten Versorgungsnennspannung.
38
®
VLT AQUA Drive FC 202 Projektierungshandbuch
Die Höhe der Netzspannung vor dem Ausfall und die
aktuelle Motorbelastung bestimmen, wie lange der
Wechselrichter im Freilauf ausläuft.
Statische Überlast im Modus VVC
Wird der Frequenzumrichter überlastet ( Drehmoment-
grenze in 4-16 Momentengrenze motorisch/
4-17 Momentengrenze generatorisch wird überschritten),
reduziert der Frequenzumrichter automatisch die
Ausgangsfrequenz, um so die Belastung zu reduzieren.
Bei extremer Überlast kann jedoch ein Strom auftreten, der
den Frequenzumrichter nach ca. 5–10 s zum Abschalten
zwingt.
Sie können den Betrieb innerhalb der Momentgrenze in
14-25 Drehmom.grenze Verzögerungszeit zeitlich begrenzen
(0–60 s).

2.15.1 Thermischer Motorschutz

Danfoss schützt den Motor durch thermischen Motorschutz
vor Überhitzung. Dies ist eine elektronische Funktion, die
ein Bimetallrelais basierend auf internen Messungen
simuliert. Die Kennlinie ist in Abbildung 2.26 dargestellt:
2.000
1.000
600
500
400
300
200
100
Abbildung 2.26 Thermischer Motorschutz
In Abbildung 2.26 zeigt die X-Achse das Verhältnis zwischen
I
Motor
Sekunden, bevor ETR eingreift und den Frequenzumrichter
abschaltet. Die Kurven zeigen die charakteristische
Nenndrehzahl bei doppelter Nenndrehzahl und
Nenndrehzahl x 0,2.
Es ist klar, dass ETR bei niedriger Drehzahl durch die
geringere Kühlung des Motors bei niedrigerer Wärmeent-
wicklung abschaltet. So wird der Motor auch in niedrigen
Drehzahlbereichen vor Überhitzung geschützt. Die
Funktion ETR berechnet die aktuelle Motortemperatur
®
MG20Z103 - VLT ist eine eingetragene Marke von Danfoss.
t [s]
60
50
40
30
20
10
1,0 1,2 1,4 1,6 1,8
und Nenn-I . Die Y-Achse zeigt die Zeit in
Motor
plus
fOUT = 1 x f M,N
fOUT = 2 x f M,N
fOUT = 0,2 x f M,N
IM
2,0 IMN