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MECOS IMC15 Betriebsanleitung
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MECOS IMC15 Betriebsanleitung

Magnetlager und motor controller
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Inhaltsverzeichnis
Magnetlager und Motor
Controller
IMC15
BG10837-XXN
Betriebsanleitung
Rev_E 02/2021
Inhaltsverzeichnis
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Verwandte Anleitungen für MECOS IMC15

Inhaltszusammenfassung für MECOS IMC15

  • Seite 1 Magnetlager und Motor Controller IMC15 BG10837-XXN Betriebsanleitung Rev_E 02/2021...
  • Seite 2 (c) 2021 MECOS AG Hardstrasse 319 CH-8005 Zürich SWITZERLAND Tel. +41 52 355 52 11 Fax +41 52 355 52 24 mecos@mecos.com www.mecos.com Technische Änderungen vorbehalten.

  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis NHALTSVERZEICHNIS ......1 LLGEMEINE ERÄTEBESCHREIBUNG ........... 2 ICHERHEITSHINWEISE 2.1 UL Markings ............... 2 ......4 ESTIMMUNGSGEMÄSSE ERWENDUNG ............. 5 NSTALLATION 4.1 Aufbau und Lageplan ........... 5 4.2 Montage ..............6 4.3 Elektrische Anschlüsse ..........7 4.3.1 Allgemeines ..............7 4.3.2 Magnetlager ..............7 4.3.3 Motoranschluss ............8 4.3.4 Netzanschluss .............9 4.3.5 Anschlüsse der kundenspezifischen Schnittstellen ..
  • Seite 4 5.6.1 Allgemeines .............. 30 5.6.2 Flash Karte und Handhabung ........30 5.6.3 Kompletter Update ............ 32 5.6.4 Inifile Update ............34 5.6.5 Display Update ............36 ...........38 TÖRUNGSBEHEBUNG 6.1 Fehlerkategorien ............38 6.2 Fehlermeldungen nach Kategorien ....... 39 6.3 Fehlerbeschreibung und Fehlerbehebung ...... 40 ............54 ARTUNG ..........55...

  • Seite 5: Allgemeine Gerätebeschreibung

    IGBT-Endstufe und Ausgangsfilter (Sinus- filter) konzipiert, dessen Vektorregelung sehr gute dynamische Eigenschaften garantiert. Sinusfilter und Bremswiderstand sind im Gehäuse des IMC15 untergebracht und bedürfen kei- nerlei zusätzlichen Installation. Sowohl Antrieb als auch Magnetlager werden von demselben Spannungszwischenkreis mit Energie versorgt und von ein- und demselben Prozessor geregelt.

  • Seite 6: Sicherheitshinweise

    IMC15 ICHERHEITSHINWEISE Während des Betriebs kann der IMC15 sowie das Antriebssys- tem als Ganzes seiner Schutzart entsprechend spannungsfüh- rende, blanke, gegebenenfalls auch bewegliche oder rotierende Teile sowie heisse Oberflächen besitzen. Von einem Antriebssystem mit Frequenzumrichter geht daher eine Gefahr für Menschenleben aus.
  • Seite 7 2 Sicherheitshinweise Das Gerät ist für den Einsatz in Stromkreisen bis 30kA rms, 480 Vac, wenn geschützt durch einen Motorschutzschalter nicht kleiner als 35kA rms, 480V maximum. 56.2 Overload, Over-Current, and Over-Speed Protec- tion The motor must have an integral thermal protection PTC according to DIN 44082.

  • Seite 8: Bestimmungsgemässe Verwendung

    IMC15 ESTIMMUNGSGEMÄSSE ERWENDUNG Der IMC15 ist für den Einbau in elektrischen Anlagen oder Maschinen bestimmt. Bei Einbau in Maschinen ist die Inbe- triebnahme des IMC15 (Aufnahme des bestimmungsgemässen Betriebs) solange untersagt, bis festgestellt wurde, dass die Maschine den Bestimmungen der EU-Richtlinie 98/37/EG (Maschinenrichtlinie) entspricht.

  • Seite 9: Installation

    4 Installation NSTALLATION 4.1 Aufbau und Lageplan 1. Anzeige (LCD) 2. Tastenfeld 3. Schiene für Montage und Schirmanbindung der Magnetlagerkabel 4. Slot für Flash-Speicherkarte 5. Stehbolzen für zusätzliche Schirmanbindung 6. Klemme der Motortemperaturüberwachung per PTC (Federzugklemme: AWG 26-14, 0.14-1.5 mm 7.

  • Seite 10: Montage

    Beim Einbau sind, aufgrund der Eigenerwärmung des Geräts, folgende Abstände zu benachbarten Baugruppen einzuhalten: Der IMC15 wurde als „open type device“ entworfen und muss zwingend in einer Maschine oder Anlage betrieben werden. Eine Einbausituation, in der das Gerät offen zugänglich ist, ist...

  • Seite 11: Elektrische Anschlüsse

    4 Installation 4.3 Elektrische Anschlüsse 4.3.1 Allgemeines Sämtliche Installationsarbeiten müssen von Fachpersonal durchgeführt werden und haben den einschlägigen Vorschrif- ten zu genügen. Die elektrischen Anschlüsse erfolgen gemäss separatem Anschlussschema. Da dieses anwendungsspezifisch ist, muss sichergestellt sein, dass mit dem korrekten Dokument gear- beitet wird.

  • Seite 12: Motoranschluss

    Das Gerät wurde für Permanentmagnet erregte Synchronmo- toren entwickelt und muss für jeden Motorentyp neu einge- stellt werden. Der Betrieb einer beliebigen Maschine ist ohne Zustimmung von MECOS AG untersagt. Die Federzugklemme J2 ist für den Anschluss eines PTC zur Temperaturüberwachung des Motors vorgesehen. Die Spezifi- kationen des PTC sowie der Grenzwerte sind im Kapitel 8 unter Technische Daten Antrieb zu finden.

  • Seite 13: Netzanschluss

    4.3.4 Netzanschluss Beim Netzanschluss kann die Phasenreihenfolge frei gewählt werden. Konventionen des jeweiligen Schaltschrankes sind einzuhalten. Folgenden Punkten ist bei Anschluss des Netzes Beachtung zu schenken: • Verwenden Sie ausschliesslich das von MECOS AG spezifi- zierte Netzfilter (Hersteller Schaffner EMV, FN3258-30-33 oder FN3258-30-47, oder Hersteller FUSS, Typ 3F460-030.270).

  • Seite 14: Anschlüsse Der Kundenspezifischen Schnittstellen

    IMC15 4.3.5 Anschlüsse der kundenspezifischen Schnittstellen Je nach Ausführung des IMC15 sind noch weitere Anschlüsse verfügbar. Es können dies sein: Bezeichnung Funktion Steckertyp X5 Multipur- Messsignale pose D-Sub 9 Pol, Stecker X6 CAN Feldbus D-Sub 9 Pol, Buchse X7 Profibus...

  • Seite 15: Hinweise Zur Emv-Gerechten Installation

    4 Installation 4.3.6 Hinweise zur EMV-gerechten Installation Der IMC15 hält die Niederspannungsrichtlinie, bei korrekter Installation auch die EMV-Richtlinie ein. Die Geräteabnahme ist in einem akkreditierten Prüflabor erfolgt und ist auf den eingebauten Zustand in einer beliebigen Anlage oder Maschine nicht verbindlich übertragbar. Details hierzu sind der Konformi- tätserklärung im Kapitel 9 zu entnehmen.
  • Seite 16 IMC15...

  • Seite 17: Bedienung

    5 Bedienung EDIENUNG 5.1 Anzeige und Tastenfeld Die alphanumerische Anzeige kann 4 Zeilen zu 20 Zeichen dar- stellen. Die textbasierte Menüführung wird durch 5 zusätzliche Symbole unterstützt. Das Tastenfeld hat 6 Drucktasten, deren Funktion durch ein Symbol respektive einen Text angegeben ist. 3 Tasten sind mit Leuchtdioden versehen und haben zustätzlich eine Anzei- gefunktion.
  • Seite 18 IMC15 Name Funktion Menütitel Titel des angezeigten Menüs Navigations- Anwählen eines Menüs und Navigation zeichen durch die Menüs Menünummer Nummer des angezeigten Menüpunkts, der angezeigten Menüseite Navigations- Zeigt an, ob mit der Up oder Down Taste hilfe weitere Menüpunkte oder Menüseiten angezeigt werden können...
  • Seite 19 5 Bedienung Symbole: Symbol Funktion Erklärung Navigationshilfe Weiter mit Up-Taste Navigationshilfe Weiter mit Up- oder Down-Taste Navigationshilfe Weiter mit Down-Taste Navigations- Menüauswahl zeichen Navigations- Fehlerspeicher abrufen zeichen...

  • Seite 20: Navigation Mit Dem Tastenfeld

    IMC15 5.2 Navigation mit dem Tastenfeld Die gesamte Navigation beruht auf Seiten, die in 4 Modi zu einer Menüstruktur zusammengefasst sind. Navigiert wird wie folgt:...
  • Seite 21 5 Bedienung...

  • Seite 22: Menü-Struktur

    5.3 Menü-Struktur 5.3.1 Menübaum Die untenstehende Abbildung gibt einen Überblick über die Menüs, die über das Display des IMC15 abgefragt werden kön- nen. Die 4 Modi „Main Menu“, „AMB“, „Drive“ und „Current Faults“ können mit der „Mode Taste“ angewählt werden. Die Inhalte der einzelnen Modi sind in den folgenden Abschnitten beschrieben.

  • Seite 23: Modus 1: Main Menu (Hauptmenü)

    5 Bedienung...
  • Seite 24 IMC15...

  • Seite 25: Modus 2: Amb (Magnetlagerfunktionen)

    5 Bedienung 5.3.3 Modus 2: AMB (Magnetlagerfunktionen) In diesem Modus werden wichtige Magnetlagerwerte ange- zeigt. 2: AMB Functions Menüpunkt Beschreibung Subpage #1: Anzeigen der Auslenkungen in Prozent AMB Displacements der zulässigen Maximalauslenkung Subpage #2: Anzeigen der Magnetlagerkräfte in Pro- AMB Forces zent der zulässigen Maximalkraft (ab SW V4.10 in transformierten Koor- dinaten)

  • Seite 26: Modus 4: Current Faults (Fehler- Und Warnungsmonitor)

    IMC15 5.3.5 Modus 4: Current Faults (Fehler- und Warnungsmonitor) Mit dem Fehler- und Warnungsmonitor können die aktuellen Meldungen der geräteinternen Überwachung des Systems abgerufen und zurückgesetzt werden. Die Überwachung wird beim Aufstarten des Geräts automatisch aktiviert und schreibt alle aufgetretenen Fehler in den Fehlerspeicher. Der nachfol- gende Abschnitt beschreibt den Fehler- und Warnungsmonitor im Detail.

  • Seite 27: Der Fehler- Und Warnungsmonitor

    5 Bedienung 5.4 Der Fehler- und Warnungsmonitor 5.4.1 Allgemeines Ab Anlegen der Betriebsspannung überwacht sich der IMC15 selbständig. Hierbei werden 2 Phasen unterschieden. Phase 1: Selbsttest beim Aufstarten Während dem Aufstarten wird die Firmware gebootet und das Gerät einer Serie von Selbsttests unterzogen.
  • Seite 28 IMC15 Nach erfolgreichem Abschluss der Selbsttests wird auf dem Display die Seite 1 („Main Menu“) angezeigt, der Rotor ange- hoben und die grüne LED leuchtet. Ist einer oder sind mehrere dieser Tests nicht erfolgreich, wird auf dem Display ebenfalls die Seite 1 angezeigt, der Rotor bleibt abgesenkt und die rote LED leuchtet.

  • Seite 29: Bedienung

    5 Bedienung 5.4.2 Bedienung Mit dem Fehler- und Warnungsmonitor können die aktuellen betrieblichen Fehler und Warnungen eingesehen und gelöscht werden. a) Einsehen der aktuellen Fehler und Warnungen Erläuterung: Der Selbsttestmonitor im Hauptmenü hat dieselbe Bedienung wie der Fehler- und Warnungsmonitor und erlaubt es, die Selbsttestwarnungen sowie Selbsttestfehler, die zu einem „Perm“...
  • Seite 30 IMC15 b) Löschen der aktuellen Fehler...

  • Seite 31: Der Fehlerspeicher

    5 Bedienung 5.5 Der Fehlerspeicher 5.5.1 Allgemeines Im Fehlerspeicher werden alle aufgetretenen Selbsttest- und betrieblichen Fehler eingetragen. Der Fehlerspeicher ist als Liste mit 160 Einträgen organisiert, die zyklisch überschrieben werden. Der Zugriff auf die einzelnen Einträge ist sequentiell, wobei der letzte („jüngste“) Eintrag zuoberst steht. Die Fehler- ursachen (Details) der Einträge werden mit denselben Meldun- gen wie im Fehler- und Warnungsmonitor dargestellt.

  • Seite 32: Bedienung

    IMC15 5.5.2 Bedienung Der Fehlerspeicher ist über das Hauptmenü zugänglich. Um auf den Fehlerspeicher zugreifen zu können, müssen zuerst die Daten für die Darstellung abgerufen und bereitgestellt wer- den (Menüseite 121). Anschliessend ist es möglich, alle Fehler- ursachen durchzublättern (Seite 122) und bei Bedarf die Fehlerursachen (Details) jeden Eintrags einzusehen (Seite 123).
  • Seite 33 5 Bedienung b) Einsehen der Fehlerursachen (Details) eines Eintrags...

  • Seite 34: Updaten Der Firmware

    IMC15 Updaten der Firmware 5.6.1 Allgemeines Damit bei Änderungen der Firmware der IMC15 nicht zum Her- steller zurück geschickt werden muss, besteht die Möglichkeit, das Gerät mit einem portablen Speichermedium upzudaten. Die Firmware auf dem IMC15 besteht aus drei Teilen. Dem Programmcode, den Inifiles und dem Displayfile.
  • Seite 35 Anzahl weiterer Geräte verwendet werden. Folgenden Punkten ist besondere Beachtung zu schenken: • Firmware darf nur von qualifiziertem Personal mit Flash Karten, die von MECOS AG explizit für die genannte Anwendung vorgesehen und bereitgestellt wurden, auf- gespielt werden. • Während des Update Vorganges darf die Flash Karte auf keinen Fall abgezogen und/oder die Stromversorgung unterbrochen werden.

  • Seite 36: Kompletter Update

    IMC15 5.6.3 Kompletter Update Ein kompletter Update ist fällig, wenn eine neue Firmware (Programm, Inifiles evtl. Display) auf den IMC15 geladen wer- den muss. Grundvoraussetzung für einen kompletten Update ist die Verwendung der neusten Flashkarte mit einer höheren Programm Versionsnummer, als auf dem IMC15 gespeichert ist.
  • Seite 37 5 Bedienung...

  • Seite 38: Inifile Update

    Überwachung angepasst werden müssen. Inifiles passen immer zu genau einer Programmversion. Der IMC15 führt mit Inifiles, die nicht zur auf dem Gerät gespei- cherten Version passen, keinen Update durch, gibt in diesem Fall jedoch keine Meldung über den Misserfolg ab. Es ist daher unerlässlich, sich vor dem Update zu vergewissern, dass die...
  • Seite 39 5 Bedienung...

  • Seite 40: Display Update

    IMC15 5.6.5 Display Update Bei Anpassungen der Benutzerführung über das Display und das Tastenfeld wird ein Display Update notwendig. Das Vorgehen des Display Updates ist mit demjenigen des Ini- file Update identisch. Für den Fall, dass Display und Inifile upgedated werden müssen, reicht es, den Vorgang nur einmal auszuführen.
  • Seite 41 5 Bedienung...

  • Seite 42: Törungsbehebung

    Um die Diagnose zu vereinfachen, sind alle Warnungen und Fehlermeldungen des Selbsttest und aus dem Betrieb in 9 Gruppen zusammengefasst: Fehlergruppe Kurzbeschreibung Defekt IMC15 Tausch des IMC15 ist zwingend. Sensorfehler Defekt Sensorkabel möglich. Zuerst Sensorkabel und Installation über- prüfen. Aktorfehler Defekt Aktorkabel möglich.

  • Seite 43: Fehlermeldungen Nach Kategorien

    6 Störungsbehebung...

  • Seite 44: Fehlerbeschreibung Und Fehlerbehebung

    IMC15...
  • Seite 45 6 Störungsbehebung...
  • Seite 46 IMC15...
  • Seite 47 6 Störungsbehebung...
  • Seite 48 IMC15...
  • Seite 49 6 Störungsbehebung...
  • Seite 50 IMC15...
  • Seite 51 6 Störungsbehebung...
  • Seite 52 IMC15...
  • Seite 53 6 Störungsbehebung...
  • Seite 54 IMC15...
  • Seite 55 6 Störungsbehebung...
  • Seite 56 IMC15...
  • Seite 57 6 Störungsbehebung...

  • Seite 58: Artung

    IMC15 ARTUNG Der IMC15 unterliegt bei bestimmungsgemässer Verwendung keinem Verschleiss und ist deshalb wartungsfrei.

  • Seite 59: Technische Daten

    8 Technische Daten ECHNISCHE ATEN Gesamtgerät Mechanische Höhe [mm] Daten Breite [mm] Tiefe [mm] Gewicht [kg] Elektrische Daten Eingangsleistung [kVA] Eingangsspannung 400 VAC +/- 10% (EUR) [VAC] 460 VAC +/- 10% (USA) Gesamtwirkungs- grad (inklusive AMB, Netzfilter, Sinusfilter) [%] Umgebungsbedin- Temperaturbereich 0 ...
  • Seite 60 Es darf keine Drossel zur Aufbereitung der Eingangsspannung oder Glättung des Netzstromes verwendet werden. 1100Hz bei 14 kW Temperaturfühler auf Wicklungsköpfen des Stators der Maschine. Auswertung durch IMC15: Kurzschlusserkennung im Selbsttest (R < 80 Ohm entspricht Fehlerzustand), Unterbruch- und Übertempera- turerkennung im Betrieb (RPTC> 700 Ohm entspricht Fehlerzustand)
  • Seite 61 8 Technische Daten Magnetlager Leistungsver- Zwischenkreis- 100 nominal, stärker spannung [VDC] einstellbar bis 140 Ausgangsstrom (Maximal) [A] Kanäle Sensorik 0.1 ... 1000 Messbereich [ Auflösung 0.02% des Messbereichs Linearitätsfehler < 10 Rechner TMS 320 F 2407 APGEA Flash 32 k D/A Wandler 10 bit, 2 usec (10 Kanäle) A/D Wandler...

  • Seite 62: Onformitätserklärung

    IMC15 ONFORMITÄTSERKLÄRUNG...

  • Seite 63: Arantie

    ARANTIE Wenn nicht anders lautend vereinbart, gelten unsere Allgemei- nen Geschäftsbedingungen (AGB). Der Anspruch auf jegliche Garantieleistungen erlischt mit der unbefugten Öffnung des Geräts und dem Versuch, Reparatu- ren oder Modifikationen ohne Rücksprache mit schriftlicher Bestätigung von MECOS AG vorzunehmen.

  • Seite 64: Nhang

    IMC15 11 A NHANG • Aussenmasse in Millimeter / Lochbild...
  • Seite 65 11 Anhang • Digitale Schnittstelle (Digital I/O) Elektrische Spezifikationen Uout Leerlauf 25 V @200mA 23.2 V @ Ta = 55 °C Iout Maximal 0.2 A @ Ta = 55 °C Digital Out Umax 80 V Open Collector Ausgang 10 mA source Digital In Uin,max...

  • Seite 66: Lossar

    Regelungsaufgaben optimiert ist. Firmware Im Gegensatz zur Software Code, der auf Hard- warebausteinen fest („firm“) programmiert ist. Auf dem IMC15 besteht die Firmware aus drei Teilen: dem Programm, den Inifiles und dem Displayfile Frequenz Umrichter (oft nur Umrichter genannt) IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor Transistortechnologie für Leistungstransistoren bis...
  • Seite 67 12 Glossar Begriff Erklärung Magnet Lager Elektronik Elektronikeinheit zur digitalen Regelung von Mag- netlagern bestehend aus Rechner (DSP), Sensor- auswertung und Leistungsverstärker. Positive Temperature Coefficient Häufig verwendete Abkürzung für temperaturab- hängige Widerstände mit positivem Temperatur koeffizienten, d.h. steigender Widerstand bei steigenden Temperaturen.
  • Seite 68 IMC15...
  • Seite 69 12 Glossar...
  • Seite 70 IMC15...

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