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ST-420-2
Einsatz von externen Frequenzumrichtern bei BITZER Schraubenverdichtern
Deutsch ....................................................................................................................................................
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Operation of BITZER screw compressors with external frequency inverters
English......................................................................................................................................................
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CSH65 .. 96
CSW65 .. 105
HSK53 .. 95
HSN53 .. 95
OSK53 .. 85
OSKA53 .. 95
OSN53 .. 85
OSNA53 .. 95
PDF Download // 07.2019
BITZER Kühlmaschinenbau GmbH
Peter-Schaufler-Platz 1 // 71065 Sindelfingen // Germany
Änderungen vorbehalten
Tel +49 7031 932-0 // Fax +49 7031 932-147
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Änderungen vorbehalten // Änderungen vorbehalten // Subject to changeSAP-Nr // 07.2019

Kapitel

Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für Bitzer ST-420-2

  • Seite 1 ST-420-2 Einsatz von externen Frequenzumrichtern bei BITZER Schraubenverdichtern Deutsch ..............................Operation of BITZER screw compressors with external frequency inverters English..............................CSH65 .. 96 CSW65 .. 105 HSK53 .. 95 HSN53 .. 95 OSK53 .. 85 OSKA53 .. 95 OSN53 .. 85 OSNA53 ..
  • Seite 2: Inhaltsverzeichnis

    3.4.1 Drehzahl- und Frequenzbereiche .................... 10 3.4.2 Einsatzgrenzen .......................... 11 3.5 Zu beachten bei offenen Verdichtern...................... 12 4 Auswahl................................ 12 4.1 Auswahl für halbhermetische Verdichter mit der BITZER SOFTWARE ............ 12 4.2 Konfiguration des Verdichters........................ 17 4.3 Verdichtermotoren ............................ 17 4.3.1 Sonderspannungsmotoren.......................  18 4.4 Geeignete Schutzeinrichtungen........................ 18 4.4.1 Neuerungen am CM-SW-01 ......................
  • Seite 3: Einleitung

    • in Kombination mit externen, separat montierten Frequenzumrichtern zur Drehzahlregelung, z.B. dem BITZER VARIPACK. Alle BITZER Schraubenverdichter sind konstruktiv für einen Betrieb ober- und unterhalb der Netzfrequenz ausge- legt und können damit über ein besonders breites Leistungsspektrum betrieben werden. Vorteile des Betriebs mit Frequenzumrichter (FU): •...
  • Seite 4 Die Kälteleistung in Abhängigkeit von der Last ist in der folgenden Grafik dargestellt. Der Frequenzumrichter ist v.a. bei Teillast-Betrieb im Vorteil. COP / 100% Abb. 2: Vergleich der Regelcharakteristik von Schraubenverdichtern mit Schieberregelung vs. Frequenzumrichter (FU): Leistungszahl COP EER (Verhältnis Kälteleistung zu aufgenommener Leistung) in Abhängigkeit von der Last. ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 5: Zusätzlich Folgende Technische Dokumente Beachten

    SB-500 : Betriebsanleitung Offene Schraubenverdichter OS.53 .. OS.74 SB-510 : Betriebsanleitung Offene Schraubenverdichter OS.85 SB-520 : Betriebsanleitung Offene Schraubenverdichter OS.95 CB-100 : Betriebsanleitung VARIPACK – externe BITZER Frequenzumrichter 2 Sicherheit 2.1 Restgefahren Von Verdichtern und Frequenzumrichtern können unvermeidbare Restgefahren ausgehen. Zusätzlich zu dieser Technischen Information müssen die Hinweise in den jeweiligen Betriebsanleitungen von Verdichter und Frequen-...
  • Seite 6: Allgemeine Sicherheitshinweise

    Lebensgefährliche Spannungen im FU-Gehäuse! Berühren kann zu schweren Verletzungen oder Tod führen. FU-Gehäuse niemals im Betrieb öffnen! Hauptschalter ausschalten und gegen Wiedereinschalten sichern. Mindestens 5 Minuten warten bis alle Kondensatoren entladen sind! Vor Wiedereinschalten FU-Gehäuse verschließen. ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 7: Betrieb Mit Frequenzumrichter

    über einen breiten Drehzahl-/Frequenzbereich annähernd konstant. Kälteleistung und Leistungsaufnahme variieren deshalb annähernd proportional zur Drehzahl (siehe Abb. unten), die Kälteleistung kann mithilfe der Drehzahl stufenlos angepasst werden. Die zulässigen Drehzahlen für BITZER Verdichter sind un- ten dokumentiert ( siehe Kapitel Drehzahl- und Frequenzbereiche, Seite 10 ).
  • Seite 8 Regelmodus mit konstantem Spannungs-Frequenz-Verhältnis (U/f). (Bei erschwerten Start- und/oder extremen Teillastbedingungen kann ein in bestimmten Frequenzbereichen abweichendes Verhältnis vorteilhaft sein – individuelle Abstimmung mit BITZER erforderlich.) Der Frequenzumrichter variiert Frequenz und Spannung über einen weiten Bereich. Seine Ausgangsspannung er- reicht idealerweise bei der Netzfrequenz des Motors dessen Nennspannung ( siehe Abbildung 4, Seite 9 Punkt ➀).
  • Seite 9: Betrieb Oberhalb Der Netzfrequenz

    Leistung) aufweisen. Die Frequenz / Drehzahl kann erhöht werden, bis der maximale Effektivwert des Motorstroms erreicht wird (siehe max. Betriebsstrom auf dem Typschild oder in der BITZER SOFTWARE). Um einen sicheren Betrieb oberhalb der Netzfrequenz bei Normalkühlung zu gewährleisten, kann eine Verdichter- variante mit größerem Motor notwendig sein (z.B.
  • Seite 10: Anwendungsbereiche

    Diese Begrenzungsfaktoren definieren die Einsatzgrenzen für einen sicheren Betrieb („Safe Operation Envelope“). Sie können jedoch in Abhängigkeit von Frequenzbereichen und Betriebsbedingungen variieren. 3.4.1 Drehzahl- und Frequenzbereiche Verdichter Frequenzbereich Drehzahlbereich Anmerkungen [Hz] [min HS.53 .. HS.85 20 .. 75 1200 .. 4400 ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 11: Einsatzgrenzen

    Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für Einsatzgrenzen von CSH Verdichtern. Konkrete Einsatzgrenzen, Mo- toren und Kältemittel sind in der BITZER SOFTWARE aufgeführt. Für CS.-Verdichter bietet BITZER eine eigene Baureihe CSV. mit integriertem Frequenzumrichter an, bei der Verdichter und Frequenzumrichter aufeinander ab- gestimmt sind (siehe Betriebsanleitung SB-160 ).
  • Seite 12: Zu Beachten Bei Offenen Verdichtern

    Damit ist auch gewährleistet, dass der Motor nur bei zulässigen Temperaturen betrieben wird. Kupplung und Wellenabdichtung Die Kupplung sorgfältig auswählen (siehe BITZER SOFTWARE). Für einen Betrieb bei niedrigen Drehzahlen (Fre- quenzen) muss eine Kupplung mit ausreichendem Massenträgheitsmoment ausgewählt werden.
  • Seite 13 Frequenzumrichter-Typ gewählt werden. Für Schraubenverdichter gilt:  = 1,2. Für den VARIPACK wurde das Anlaufverhalten bereits optimiert – bei der Auslegung in der BITZER SOFTWARE wird dies berücksichtigt und so ein sicherer Anlauf gewährleistet. Abb. 8: Vorgabe von Kälteleistung, Frequenz und Betriebsstrom in der BITZER SOFTWARE zur Auswahl eines Frequenzumrichters Schritt 2: Prüfung Betriebsstrom...
  • Seite 14 Abb. 9: Prüfung Betriebsstrom in der BITZER SOFTWARE zur Auswahl eines Frequenzumrichters Schritt 3: Auswahl des Motors Die Software wählt immer den Standardmotor ( siehe Kapitel Verdichtermotoren, Seite 17 ). Eine Ausnahme ist das Kältemittel R134a: Hier sind entsprechend den Anforderungen z.T. zwei Motorgrößen wählbar, z.B. HSK8571-110 oder -140.
  • Seite 15 Abb. 10: Auswahl des Motors in der BITZER SOFTWARE. Die Angaben zu „Leistungsaufnahme‟ und „Strom (400V)‟ beziehen sich hier immer auf den Eingang des Verdichtermotors. Schritt 4: Wahl eines BITZER VARIPACK Frequenzumrichters (für offene Verdichter noch nicht erhältlich) Durch die modulare Bauweise der VARIPACK Frequenzumrichter steht ein breites Spektrum an Varianten zur Ver- fügung, das flexibel, übersichtlich und optimal auf die BITZER Verdichter abgestimmt ist.
  • Seite 16 Abb. 11: Produktübersicht der BITZER VARIPACK Frequenzumrichter ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 17: Konfiguration Des Verdichters

    Anlaufentlastung und zum Anlauf ( siehe Kapitel Empfohlene Anlauf- und Stopsequenzen, Seite 27 ). 4.3 Verdichtermotoren Für übliche Anwendungen schlägt BITZER die Verwendung der Standardmotoren vor (s. Tabelle unten). Sie sind besonders ökonomisch und können in weiten Bereichen betrieben werden. BITZER Schrau-...
  • Seite 18: Sonderspannungsmotoren

    400 V/50 Hz. Dadurch erhöhen sich die Kosten für den Frequenzumrichter bzw. er ist entsprechend zu di- mensionieren. Information Ein Standardmotor erlaubt den Betrieb des Verdichters direkt mit Netzspannung, wenn der Frequenzum- richter ausfällt. 4.4 Geeignete Schutzeinrichtungen Für Schraubenverdichter mit Frequenzumrichter-Betrieb kommen prinzipiell folgende Schutzgeräte / Module infra- ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 19: Neuerungen Am Cm-Sw-01

    Im Folgenden sind einige wichtige Neuerungen am Modul aufgeführt, die in der Technischen Information ST-150-3 noch nicht enthalten sind. Sie sind v.a. für offene BITZER Schraubenverdichter (OS.85 .. 95) mit CM-SW-01 und Frequenzumrichter-Betrieb relevant, da ältere Geräte des Moduls (Seriennummern XXXXXXXXX304F- PXXXXXXXXX) kein Anlaufsignal des Verdichters erhielten.
  • Seite 20 Betriebsstatus führen und damit die Bedien- und Überwachungsfunktionen beeinflussen. Um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, wurde in der BEST SOFTWARE ein spezieller „Frequenzumrichter‟-Modus für das CM-SW-01 entwickelt, der die neue Hardware erfordert (s. oben). ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 21 HINWEIS Beschädigung oder Ausfall des Verdichters oder des Moduls möglich! Der Frequenzumrichter-Modus des Verdichtermoduls erfordert die Phasenüberwachung! Diese muss daher auch bei offenen Schraubenverdichtern (OS.85 .. 95) mit CM-SW-01 angeschlossen werden, wenn ein Frequenzumrichter eingesetzt wird. ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 22 Verdichters mit Öl zu vermeiden, andererseits keine Mangelschmierung zu verursachen. Dafür wird die Motor- frequenzmessung der Phasenüberwachung genutzt. Um die Phasenüberwachung prüfen zu können, muss das Rückmeldesignal „Verdichter läuft‟ des Frequenzumrich- ters den „Start“-Eingang (CN11:1) des CM-SW-01 schließen (gelbe Markierungen im Prinzipschaltbild oben). Wird ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 23: Elektrischer Anschluss

    • Für Frequenzumrichter, die nicht von BITZER bezogen wurden: jeweilige Betriebsanleitung beachten! • Für BITZER VARIPACK Frequenzumrichter, siehe Betriebsanleitung CB-100 . Dort sind auch der elektrische An- schluss sowie die Steuer- und Regelfunktionen beschrieben. Weitere Informationen siehe auch ASERCOM Guidelines „ Empfehlungen zum Betrieb von Frequenzumrichtern mit Kältemittelverdichtern “, Kapitel 6.
  • Seite 24: Kabelführung

    HS.85 / CS.85: Teilwicklungsmotor im Direktanlauf HS.95 / CS.95: Stern-Dreieck-Motor in Dreieckschaltung HS.64 .. 74 / CS.75 Abb. 18: Motoranschlüsse an der Stromdurchführungsplatte bei Betrieb mit externem Frequenzumrichter (FU) für Schraubenverdichter HS.64 .. 74 und CS.75, Teilwicklungsmotor im Direktanlauf HS.53 / CS.65 ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 25: Anstieg Der Impulsspannung An Den Motorklemmen

    Abb. 19: Motoranschlüsse an der Stromdurchführungsplatte bei Betrieb mit externem Frequenzumrichter (FU) für Schraubenverdichter HS.53 und CS.65, Teilwicklungsmotor im Direktanlauf BITZER Schraubenverdichter vom Typ OS. werden mit externen Motoren angetrieben. Für deren Anschluss siehe Dokumentation des Motorherstellers. 5.3 Anstieg der Impulsspannung an den Motorklemmen Die Spannung des Frequenzumrichter-Ausgangssignals steigt impulsartig an.
  • Seite 26: Blindstromkompensation

    – Eine niedrige Schaltfrequenz reduziert die Belastung für die Isolation der Motorwicklung aufgrund weniger Schaltungen, in Summe ergibt sich eine höhere Effizienz. – Eine höhere Schaltfrequenz führt evtl. zu geringeren Motorgeräuschen, leicht reduzierten Motorverlusten und damit Motorerwärmung. Andererseits ergeben sich höhere Verluste im Frequenzumrichter und dadurch eine ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 27: Empfohlene Anlauf- Und Stopsequenzen

    • „Autotune‟-Funktion des Frequenzumrichters aktivieren (falls vorhanden) • Zeiten für die Anlauf- und Stopsequenzen definieren Diese Konfigurationsschritte sind bei BITZER VARIPACK Frequenzumrichtern nur teilweise erforderlich, da diese bereits vorkonfiguriert sind und über die BEST SOFTWARE an die spezifischen Systembedingungen angepasst werden können (siehe Betriebsanleitung CB-100 ).
  • Seite 28 CR 75% kombiniert werden. Im folgenden Einsatzgrenz-Diagramm ist dies der weiße Bereich rechts unten (Einsatzgrenzen siehe auch siehe Kapitel oben, Seite 11 ): t [°C] Motor 1 35Hz 25Hz Motor 2 = 10 K FU + CR 75% t [°C] Stopsequenz: ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 29 5 min passiv auf 25% zurück, Ventil CR3 bleibt unter Spannung (siehe Betriebsanleitung SB-170 ). Bei Verdichtern vom Typ CS.105 ist nur das Start- bzw. Stopsignal nötig – alles weitere regelt das Modul CM- SW-01. Halbhermetische Schraubenverdichter HS.53 .. 74 und offene Schraubenverdichter OS.53 .. 74 Anlaufsequenz: ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 30 Abb. 23: Empfohlene Anlaufsequenz für Verdichter OS.53 .. 74, HS.53 .. 74 mit Frequenzumrichter (FU). Steuerkolben entlastet anfahren, Öl- magnetventil öffnen, sobald der FU 15 Hz erreicht. Bei Erreichen der Mindestdrehzahl (20 Hz für HS., 25 Hz für OS.) Steuerkolben zuschalten auf 100% (siehe Betriebsanleitung SB-100 für HS. bzw. SB-500 für OS.). Stopsequenz: ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 31 Abb. 25: Empfohlene Anlaufsequenz für Verdichter HS.85 und OS.85 mit Frequenzumrichter (FU). CR-Schieber entlastet anfahren. Bei Errei- chen der Mindestdrehzahl (20 Hz für HS., 25 Hz für OS.) die Magnetventile zuschalten auf 100%, wie in Betriebsanleitung SB-110 bzw. SB-510 ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 32 Zeit CR 50% ≤ 2 sec Abb. 27: Empfohlene Anlaufsequenz für Verdichter OS.95 mit Frequenzumrichter (FU). Das Verdichtermodul CM-SW-01 übernimmt das Ölma- nagement und steuert auch die CR-Magnetventile zur Leistungsregelung an (siehe Betriebsanleitung SB-520 ). Im „Frequenzumrichter‟-Modus ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 33 5 min max. 4 CSW105 5 min 10 min max. 4 OS.53 .. 74 5 min 1 min max. 8 OS.85 5 min 5 min max. 6 OS.95 5 min 5 min max. 6 Tab. 4: BITZER Schraubenverdichter mit Frequenzumrichter-Betrieb: Mindestlaufzeit und Pausenzeit (siehe auch Betriebsanleitungen) ST-420-2 // PDF Download...
  • Seite 34: Dokument Als Pdf

    7 Dokument als PDF Dokument als PDF öffnen ST-420-2 // PDF Download...

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