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Eaton PowerXL DG1 Handbuch
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Eaton PowerXL DG1 Handbuch

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Application Note
PowerXL™
DG1 Frequenzumrichter
DG1 in Pumpen- und Lüfteranwendungen
1 – Fundamental – keine weiteren Kenntnisse nötig
2 – Basic – Grundwissen empfehlenswert
Level 3
3 – Fortgeschritten – Grundwissen notwendig
4 – Expert – Praxiserfahrung in dem Thema empfehlenswert
08/2017 AP040128DE
www.eaton.eu

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Verwandte Anleitungen für Eaton PowerXL DG1

Inhaltszusammenfassung für Eaton PowerXL DG1

  • Seite 1 PowerXL™ DG1 Frequenzumrichter DG1 in Pumpen- und Lüfteranwendungen 1 – Fundamental – keine weiteren Kenntnisse nötig 2 – Basic – Grundwissen empfehlenswert Level 3 3 – Fortgeschritten – Grundwissen notwendig 4 – Expert – Praxiserfahrung in dem Thema empfehlenswert www.eaton.eu...

  • Seite 2: Inhaltsverzeichnis

    2017-08-03 Inhalt Allgemeines ............................. 5 Vorwahl der Betriebsart ........................6 Anwendungsspezifische Funktionen ....................8 Startverzögerung ........................8 Pumpenreinigung (Derag) ....................... 9 Erkennung von Keilriemenriss und Trockenlauf ..............11 Rohrbefüllung beim Start ...................... 12 3.4.1 Zuschalten eines ungeregelten Hilfsantriebs ..............16 Mehrmotorenantriebe ........................
  • Seite 3 2017-08-03 Gefahr! - Gefährliche elektrische Spannung!  Gerät spannungsfrei schalten.  Gegen Wiedereinschalten sichern.  Spannungsfreiheit feststellen.  Erden und kurzschließen.  Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken.  Die für das Gerät angegebenen Montagehinweise (IL) sind zu beachten. ...

  • Seite 4: Gewährleistungsausschluss Und Haftungsbeschränkung

    Verpflichtung von Eaton abschließend dar. Der Inhalt dieses Dokumentes wird weder Bestandteil eines Vertrages zwischen den Parteien noch führt er zu dessen Änderung. Eaton übernimmt gegenüber dem Käufer oder Nutzer in keinem Fall eine vertragliche, deliktische (einschließlich Fahrlässigkeit), verschuldensunabhängige oder sonstige Haftung für außergewöhnliche, indirekte oder mittelbare Schäden, Folgeschäden bzw.

  • Seite 5: Allgemeines

    2017-08-03 1 Allgemeines Energieeffizienz ist heute ein wichtiges Thema. Strömungsmaschinen, wie Pumpen und Lüfter, wur- den als ein sehr hohes Einsparpotenzial identifiziert. Die oftmals zur Verstellung der Fördermenge genutzten Ventile und Drosselklappen sind sehr verlustbehaftet. Um das Einsparpotenzial zu nutzen, verzichtet man daher weitestgehend auf die mechanischen und hydraulischen Verstellelemente und verändert stattdessen die Drehzahl von Pumpe oder Lüfter.

  • Seite 6: Vorwahl Der Betriebsart

    2017-08-03 2 Vorwahl der Betriebsart Die Einstellung der Parameter an den Geräten DG1 richtet sich nach der Betriebsart. Diese wird mit P18.1.1 „MPC Modus“ bzw. P18.1.16 „MPC Modus 2“ vorgewählt. Dabei unterscheidet man grund- sätzlich drei verschiedene Konfigurationen, die in unten stehendem Bild dargestellt sind. In diesem Bild wurden zusätzliche Elemente wie z.B.
  • Seite 7 2017-08-03 P3.58 „MPC Modus Auswahl B0“ Auswahl zwischen MPC Modus (P18.1.1) und MPC Modus 2 (P18.1.16) LOW = MPC Modus (P18.1.1) aktiv HIGH = MPC Modus 2 (P18.1.16) aktiv Parameter Name Wertebereich Werk P3.58 MPC Modus Auswahl B0 DI = AUS (0) DI = AN (1) DI1 (2) DI2 (3)

  • Seite 8: Anwendungsspezifische Funktionen

    2017-08-03 3 Anwendungsspezifische Funktionen 3.1 Startverzögerung Hinweis: Diese Funktion ist im Multipumpenbetrieb (P18.1.1 „MPC Modus“ = 1 oder 2) nicht verfüg- bar. Diese Funktion dient dazu, den Start des geregelten Antriebs nach dem Start-Befehl zu verzögern, um andere Systemelemente, wie zum Beispiel Drosselklappen oder Absperrventile in die richtige Position zu bringen bzw.

  • Seite 9: Pumpenreinigung (Derag)

    2017-08-03 Parameter Name Wertebereich Werk P3.9 Run Enable DI = AUS (0) … DI = AN (1) DI…(…) … VO2 Funktion (35) P5.2 oder RO1 Funktion Nicht verwendet (0) … P5.3 oder RO2 Funktion StartVerzögerung (35) P5.4 RO3 Funktion … Run BypassDrive (60) P18.1.1 MPC Modus - Deaktiviert (0)
  • Seite 10 2017-08-03 P18.1.12 „Derag at Start/Stop“ Festlegung, zu welchen Zeiten die Pumpenreinigung durchgeführt werden soll. • P18.1.12 = „Aus (0)“ o Die Pumpenreinigung ist ausgeschaltet. • P18.1.12 = „Start (1)“ o Bei jeder Vorgabe des Start-Signals beginnt die Pumpenreinigung. Nach Abschluss der eingestellten Zyklen fährt der Antrieb auf die vorgewählte Drehzahl.

  • Seite 11: Erkennung Von Keilriemenriss Und Trockenlauf

    2017-08-03 Parameter Name Wertebereich Werk P18.1.13 Deragging Run Time 0 … 3600 s P18.1.14 Derag Speed 0 Hz … 60 Hz 5 Hz P18.1.15 Derag Off Delay 1 … 600 s 10 s 3.3 Erkennung von Keilriemenriss und Trockenlauf Diese Funktion wird benutzt, um eine Unterlast zu erkennen und anzuzeigen. Bei Lüfterantrieben wird sie zum Beispiel zur Überwachung des Keilriemens benutzt, bei Pumpen zur Erkennung von Tro- ckenlauf.

  • Seite 12: Rohrbefüllung Beim Start

    2017-08-03 Parameter Name Wertebereich Werk P18.6.1 Rohrfüllung Fehlererkennung - Motorstrom (0) Motorstrom - Motorleistung Rel (1) - Motordrehmoment (2) P18.6.2 Rohrfüllung Fehler Level 0.0 … 1000.0 P18.6.3 t-Rohrfüllung Fehler 0 … 600 s P18.6.4 f-Ref Rohrfüll-Fehler 0.00 … 60.00 Hz 0.00 Hz P18.6.5 Aktion@Rohrfüllungs Fehler...
  • Seite 13 2017-08-03 P18.6.7 „Prime Pump Quelle“ Dieser Parameter aktiviert die Rohrbefüllung beim Start.  P18.6.7 = „DI = AUS (0)“ o Die Funktion Rohrbefüllung ist deaktiviert. Beim Start ist sofort der Sollwert vom Ausgang des PID-Reglers wirksam.  P18.6.7 = „DI = AN (1)“ o Die Funktion Rohrbefüllung ist grundsätzlich eingeschaltet.
  • Seite 14 2017-08-03 P18.6.14 „t-Delay2 Prime Pumpe“ Eine Umschaltung von “Füllen Level 2” auf den Ausgang des PID-Reglers erfolgt normalerweise beim Erreichen des mit P18.6.12 definierten Wertes. Wird dieser Wert nicht nach Ablauf der mit P18.6.14 definierten Zeit erreicht, wird danach umgeschaltet. P18.6.15 „Level2 Prime Verlust“...
  • Seite 15 2017-08-03 Parameter Name Wertebereich Werk P18.6.5 Aktion@Rohrfüllungs Fehler - Keine Aktion (0) Keine Aktion - Warnung (1) - Fault (2) P18.6.6 Rohrfüllungs Fehler Versuche 0 … 10 P18.6.7 Prime Pump Quelle DI = AUS (0) DI = AUS (0) DI = AN (1) DI1 (2) DI2 (3) DI3 (4)

  • Seite 16: Zuschalten Eines Ungeregelten Hilfsantriebs

    2017-08-03 3.4.1 Zuschalten eines ungeregelten Hilfsantriebs Diese Funktion steht nur in der Betriebsart P18.1.1 „MPC Modus“ = „Einzelantrieb (1)“ zur Verfü- gung. Zusätzlich zu der unter 3.4 beschriebenen Rohrbefüllung gibt es die Möglichkeit, den Vorgang durch das Zuschalten einer ungeregelten Pumpe zu unterstützen. Die Funktion der Rohrbefüllung ist mit P18.4.7 zu aktivieren, indem man den für die Füllung benutzten Antrieb vorwählt.
  • Seite 17 2017-08-03 P18.4.7 „Rohrfüllungs-Fehler Aux Pumpen Auswahl“ Auswahl des ungeregelten Antriebs, der als Hilfsantrieb bei der Rohrbefüllung dienen soll. Dieser Antrieb wird über ein Ausgangsrelais des Frequenzumrichters angesteuert.  Deaktiviert (0)  Aux Motor 1 (1) (Konfiguration des Ausgangsrelais: „Motor 2 Steuerung (44)“) ...

  • Seite 18: Mehrmotorenantriebe

    2017-08-03 4 Mehrmotorenantriebe Die Grundidee von Mehrmotorenantrieben im Bereich der Pumpen und Lüfter besteht darin, im Teil- lastbetrieb geringere Verluste im System zu haben. Man startet den ersten Motor und wenn er nicht in der Lage ist, den erforderlichen Druck aufzubringen bzw. die erforderliche Menge zu fördern, dann wird ein weiterer Motor hinzugeschaltet u.s.w.
  • Seite 19 2017-08-03  Beim Erreichen der mit P18.1.4 eingestellten Frequenz ist Motor 3 noch nicht wieder be- triebsbereit. Motor 1 fährt auf die mit P1.1 „f-max“ vorgegebene maximale Drehzahl und bleibt dort. Eine weitere Durchflussmengenerhöhung ist nicht mehr möglich.  Motor 3 ist wieder betriebsbereit und wird zugeschaltet. Die Durchflussmenge wird weiter erhöht, bis sie das Maximum erreicht.

  • Seite 20: Zu- Und Abschalten Von Pumpen Im System

    2017-08-03 4.1.2 Zu- und Abschalten von Pumpen im System Bei der Bestimmung des Zu- und Abschaltens weiterer Pumpen im System spielen folgende Faktoren eine Rolle:  die prozentuale Abweichung des Istwerts vom Sollwert  Verzögerungszeit vor dem Zu- bzw. Abschalten ...
  • Seite 21 2017-08-03 Parameter Name Wertebereich Werk P3.37 Motor1 Verriegelung Quelle DI = AUS (0) DI = AUS (0) DI = AN (1) DI1 (2) DI2 (3) DI3 (4) DI4 (5) DI5 (6) DI6 (7) DI7 (8) DI8 (9) DI101 (10) (DI1 auf DXG-EXT-3DI3DO1T, Slot A) DI102 (11) (DI2 auf DXG-EXT-3DI3DO1T, Slot A) DI103 (12)

  • Seite 22: Konfiguration

    2017-08-03 4.1.3 Konfiguration Bei der Konfiguration werden die folgenden Punkte festgelegt:  Anzahl der Pumpen im System  Konfiguration der Ausgangsrelais für die Ansteuerung der Motorstarter  Bestimmung der Ein- und Ausschaltschwellen für die ungeregelten Antriebe (siehe 4.1.2)  Konfiguration der Eingänge für die Meldung der verfügbaren Starter im System (siehe 4.1.2) ...

  • Seite 23: Beispiel Mit Einem Geregelten Und Einem Ungeregelten Antrieb

    2017-08-03 4.1.4 Beispiel mit einem geregelten und einem ungeregelten Antrieb Das System besteht aus zwei Pumpen. Eine davon (M1) ist geregelt, die andere (M2) ungeregelt. Die Schutzorgane F1 und F2 dienen dem Kurzschlussschutz. Der Motorschutz für Motor M1 ist Bestand- teil des Frequenzumrichters DG1, der für den ungeregelten Motor wird durch das Motorschutzrelais F2.1 sichergestellt.
  • Seite 24 2017-08-03 AP040128DE DG1 in Pumpen- und Lüfteranwendungen Seite 24...

  • Seite 25: Beispiel Mit Einem Geregelten Und Zwei Ungeregelten Antrieben

    2017-08-03 4.1.5 Beispiel mit einem geregelten und zwei ungeregelten Antrieben Das System besteht aus drei Pumpen. Eine davon (M1) ist geregelt, die anderen (M2 und M3) unge- regelt. Die Schutzorgane F1, F2 und F3 dienen dem Kurzschlussschutz. Der Motorschutz für Motor M1 ist Bestandteil des Frequenzumrichters DG1, der für die ungeregelten Motoren wird durch die Motorschutzrelais F2.1 und F3.1 sichergestellt.
  • Seite 26 2017-08-03 AP040128DE DG1 in Pumpen- und Lüfteranwendungen Seite 26...

  • Seite 27: Automatischer Pumpenwechsel

    2017-08-03 4.1.6 Automatischer Pumpenwechsel Mechanische Teile verschleißen mit der Zeit und je häufiger z.B. eine Pumpe betrieben wird, umso schneller ist Wartung angesagt. Bezieht man das auf das in den Kapiteln 4.1 bis 4.1.5 beschriebene System, bei dem immer die Pumpe 1 zuerst zugeschaltet wird und der dann die Pumpen 2 … 5 folgen, so ist leicht einzusehen, dass die Pumpe 1 der wahrscheinliche Schwachpunkt im System ist.

  • Seite 28: Beispiel: Automatischer Pumpenwechsel Mit Zwei Pumpen

    2017-08-03 4.1.7 Beispiel: automatischer Pumpenwechsel mit zwei Pumpen Das System besteht aus zwei Pumpen gleicher Leistung. Es soll ein automatischer Wechsel zwischen den Pumpen erfolgen, um gleiche Betriebsdauern zu haben  Jede Pumpe kann sowohl geregelt als auch ungeregelt betrieben werden. Die Schutzorgane F1 und F2 dienen dem Kurzschlussschutz bei Betrieb als Starter, FY ist der Kurzschlussschutz für den Betrieb mit Frequenzumrichter.
  • Seite 29 2017-08-03 AP040128DE DG1 in Pumpen- und Lüfteranwendungen Seite 29...

  • Seite 30: Beispiel: Automatischer Pumpenwechsel Mit Drei Pumpen

    2017-08-03 4.1.8 Beispiel: automatischer Pumpenwechsel mit drei Pumpen Das System besteht aus drei Pumpen. Es soll ein automatischer Wechsel zwischen den Pumpen erfol- gen, um gleiche Betriebsdauern zu haben  Jede Pumpe kann sowohl geregelt als auch ungeregelt betrieben werden. Die Schutzorgane F1, F2 und F3 dienen dem Kurzschlussschutz bei Betrieb als Starter, FY ist der Kurzschlussschutz für den Betrieb mit Frequenzumrichter.
  • Seite 31 2017-08-03 AP040128DE DG1 in Pumpen- und Lüfteranwendungen Seite 31...

  • Seite 32: Multipump (Mpc) Mit Mehreren Geregelten Antrieben (P18.1.1 = 2)

    2017-08-03 4.2 Multipump (MPC) mit mehreren geregelten Antrieben (P18.1.1 = 2) In diesem System gibt es mehrere Pumpen, die alle drehzahlgeregelt sind. Alle Antriebe kommunizie- ren über eine Busverbindung miteinander. Die Ansteuerung und die Vorgabe der Drehzahl erfolgt durch den Masterantrieb. Dabei ist es denkbar, dass aus Gründen der Verfügbarkeit mehrere Antrie- be Master sein können, jedoch nicht zur gleichen Zeit.

  • Seite 33: Verhalten Bei Verlust Der Kommunikation Mit Dem Master

    2017-08-03 Verhalten beim Zuschalten von Slaves Bei Systemen mit mehreren möglichen Masterantrieben kann konfiguriert werden, welcher Antrieb als Master arbeitet (siehe 4.2.1.7). Es gibt dabei die Möglichkeit den Antrieb mit der niedrigsten ID (P18.1.2) am Bus als Master zu betreiben oder aber denjenigen mit der bisher niedrigsten Laufzeit, um eine gleichmäßige Nutzung der einzelnen Antriebe zu erreichen.

  • Seite 34: Backup Eines Slaves

    2017-08-03 Wenn es keinen Antrieb im System gibt, der die oben genannten Kriterien erfüllt, bestimmt die Ein- stellung des Parameters P18.5.3 „Wiederherstellungsmethode“, ob der Antrieb mit der letzten Dreh- zahl weiterläuft oder abschaltet. Wenn die Kommunikation mit dem ursprünglichen Masterantrieb wiederkehrt, werden alle Slaves stoppen, wenn der ursprüngliche Master gestoppt ist bzw.

  • Seite 35: Verhalten Bei Fire Mode

    2017-08-03 4.2.1.5 Verhalten bei Fire Mode Das Verhalten bei Fire Mode hängt davon ab, welcher Antrieb den entsprechenden Befehl bekommt. In diesem Fall muss das Gerät für Fire Mode konfiguriert sein (siehe Application Note AP040065DE). Wenn der Fire Mode-Befehl über den Masterantrieb kommt, so fährt das gesamte System auf die entspreche Drehzahl.

  • Seite 36: Busverbindung

    2017-08-03 P18.5.9 „Master Drive Mode“  Follow PID (0) o Der Master-Antrieb folgt dem Signal am Ausgang des PID-Reglers  Fixed Speed (1) o Beim Zuschalten eines Slaves schaltet der Master nach der mit P18.5.11 definierten Zeit auf eine mit P18.5.10 definierte feste Drehzahl um. Die Pumpe kann dann mit der optimalen Drehzahl hinsichtlich Energieeffizienz betrieben werden.

  • Seite 37: Anschluss Von Sensoren

    2017-08-03 Die Klemmen 25 (A) und 26 (B) der am System beteiligten Antriebe sind mit einer verdrillten Zwei- drahtleitung zu verbinden. Beim physikalisch letzten Antrieb des Strangs muss der Busabschlusswi- derstand aktiviert werden (Schalter in Stellung „Res_conn“). Bei allen anderen Antrieben darf der Busabschlusswiderstand nicht verbunden sein (Schalter in Stellung „Res_disconn“).

  • Seite 38: Konfigurationsbeispiele

    2017-08-03 Istwert als Stromsignal 0/4 … 20 mA. Bis zu 5 Antriebe  Ein Schleifen des Stromsignals über mehr als zwei Antriebe ist nicht möglich (siehe oben). Daher wird das Stromsignal mit einer externen Bürde von 500 Ω auf ein Spannungssignal umgesetzt.
  • Seite 39 2017-08-03 DG1 #1 DG1 #2 DG1 #3 Master Slave Slave Vorwahl der Betriebsart Betriebsart P18.1.1 = P18.1.1 = P18.1.1 = Mehrere Antriebe (2) Mehrere Antriebe (2) Mehrere Antriebe (2) Anzahl der gleichzeitig P18.5.1 = 3 P18.5.1 = 3 P18.5.1 = 3 betreibbaren Pumpen Steuerung Der Master-Antrieb steuert die Slaves über den Bus.

  • Seite 40: Beispiel 2: 2 Master + 1 Slave

    2017-08-03 4.2.4.2 Beispiel 2: 2 Master + 1 Slave Ein Pumpensystem besteht aus drei geregelten Antrieben. Antrieb Nr. 1 ist der Master, die anderen beiden Antriebe sind Slaves. Antrieb Nr. 2 ist ein Standby-Master, der dann aktiviert wird, wenn der Antrieb Nr.
  • Seite 41 2017-08-03 DG1 #1 DG1 #2 DG1 #3 Master Slave + Standby-Master Slave RS485 Baudrate (muss bei P20.2.2 = 38400 (2) P20.2.2 = 38400 (2) P20.2.2 = 38400 (2) allen Antrieben gleich sein) Start Im Slavebetrieb kommt der Start- und Stopp-Befehl über den Bus.

  • Seite 42: Beispiel 3: 3 Master, Reihenfolge Nach Laufzeit

    2017-08-03 4.2.4.3 Beispiel 3: 3 Master, Reihenfolge nach Laufzeit Ein Pumpensystem besteht aus drei geregelten Antrieben, wovon maximal jeweils zwei beliebige Antriebe laufen. Der dritte Antrieb ist als Standby-Antrieb gedacht. Alle drei Antriebe müssen in der Lage sein, als Master zu arbeiten. Es sollen jeweils die beiden Antriebe arbeiten, die die wenigsten Betriebsstunden haben.
  • Seite 43 2017-08-03 DG1 #1 DG1 #2 DG1 #3 Master / Slave Master / Slave Master / Slave Vorwahl der Betriebsart Betriebsart P18.1.1 = P18.1.1 = P18.1.1 = Mehrere Antriebe (2) Mehrere Antriebe (2) Mehrere Antriebe (2) Anzahl der gleichzeitig P18.5.1 = 2 P18.5.1 = 2 P18.5.1 = 2 betreibbaren Pumpen...

  • Seite 44: Statusmeldungen

    2017-08-03 4.2.5 Statusmeldungen Bei P18.1.1 „MPC Modus“ = „Mehrere Antriebe (2)“ können dem jeweils aktiven Masterantrieb die Stati aller am System beteiligten Antriebe angezeigt werden. Parameter Name Wertebereich P18.2.1.1 Betriebsmodus Antrieb 1 Offline (0) ∙ Offline (0): Slave (1) Antrieb befindet sich Master (2) nicht im Multi-Drive- P18.2.1.2...

  • Seite 45: Betriebsdaten

    2017-08-03 Parameter Name Wertebereich P18.2.3.1 Netzwerk Status Antrieb 1 Nicht verbunden (0) ∙ Nicht verbunden Fehler (1) (0): Pumpe nicht verfügbar (2) Nicht verbundener Wechsel erforderlich (3) Slave-Antrieb, Ein- Kein Fehler (4) zelantrieb oder Mul- ti-pump gesperrt. P18.2.3.2 Netzwerk Status Antrieb 2 siehe P18.2.3.1 ∙...
  • Seite 46 2017-08-03 Parameter Name Wertebereich 37 Gerät getauscht 38 Gerät hinzugefügt 39 Gerät entfernt 40 Gerät unbekannt 41 IGBT Temperatur 50 AIN<4mA (4to20mA) 51 Externer Fehler 1 Quelle 52 Keypad Fehler 54 Fehler in OPT-Platine 55 Echtzeituhrfunktion-Fehler 56 PT100 Fehler 57 Motor Ident. Fehler 58 Strommessung fehlerhaft 59 Fehler Leistungsverdrahtung 60 Übertemperatur Regler...
  • Seite 47 2017-08-03 Parameter Name Wertebereich P18.3.2.4 Ausgangsfrequenz Antrieb 4 Ausgangsfrequenz in Hz P18.3.2.5 Ausgangsfrequenz Antrieb 5 Ausgangsfrequenz in Hz P18.3.3.1 Motorspannung Antrieb 1 Motorspannung in V P18.3.3.2 Motorspannung Antrieb 2 Motorspannung in V P18.3.3.3 Motorspannung Antrieb 3 Motorspannung in V P18.3.3.4 Motorspannung Antrieb 4 Motorspannung in V P18.3.3.5...

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