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1. Ux 320 V Ux 560 V LSH 097 1 30 320 LSH 097 1 30 560 m M Nm M 10 0 i wo N H i 8 0 8 0 h i i K i 6 0 Sg r 46 37 Moon 3 0 i 4 0 7 40 F i 20 i 2 0 1060 4580 7 4940 00 Fa 0 0 o 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 0 1000 2000 3000 4000 5000 n min LSH 097 2 30 320 LSH 097 2 30 560 Nm Mm 25 0 25 0 i i 200 185 l Ma 20 285 A a Mnn 15 0 15 0 9 1 i 100 1 i 100 1 a7 7 1 Mai Men E 504 f 504 1260 NAS 4820 1070 4 4130 0 0 L 0 0 o 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 o 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 LSH 097 3 30 320 LSH 097 3 30 560 30 0 30 0 M Nm 1 Mmax M Nm Mmax 25 0 h 250 D273 20 0 20 0 i 15 0 t 15 0 i 91 10 0 10 0 78 i 1 Mnenn 5 0 5 0 55 N 4300 990 4070 0 0 0 0 o 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 0 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 30 LSH 097 1 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe LSH 097 1 LSH 097 2 LSH 097 2 LSH 097 3 LSH 097 3 TechnDaten Zeichen 30 320 30 560 30 320 30 560 30 320 30 560 Nenndrehzahl 3000 min 3000 min 3000 min 3000 min 3000 min 3000 min Nennfrequenz 250 Hz 250 Hz en 320 V 560 V Nennspannung 200 V 330 V Nennmoment 5 5 Nm 5 5 Nm Nennstrom 75A 4 3A Stillstandsmoment 7 8 Nm 7 8 Nm Stil
2. A en Wand Durchsteck Baugr e Leistung Positionierregler montage k hlk rper Cold Plate Wasserk hlung 0 375 kW CDE CDB32 003 1 BGI 0 75 kW CDE CDB32 004 JA NEN an NEIN 1 5kW CDE CDB32 008 BG2 0 75 kW CDE CDB34 003 JAN NEIN JA NEIN 1 5kW CDE CDB34 005 BG2 2 2 kW CDE CDB34 006 JA NEIN auf Anfrage NEIN 3 0 kW CDE CDB34 008 2 3 PR 4 0 KW CDE CDB34 010 JA 2 auf Anfrage ait Anfrag 5 5 kW CDE CDB34 014 2 3 Br 7 5 KW CDE CDB34 017 A JA auf Anfrage auf Anfrage 11 kW CDE CDB34 024 2 3 Far 15 KW CDE CDB34 032 A JA auf Anfrage auf Anfrage 22 kW CDE CDB34 044 BG6 30 kW CDE CDB34 058 JA JA auf Anfrage auf Anfrage 37 kW CDE CDB34 070 45 kW CDE CDB34 088 BG7a 55 kW CDE CDB34 108 JA auf Anfrage auf Anfrage 75 kW CDE CDB34 140 BG7b 90 kW CDE CDB34 168 JA auf Anfrage auf Anfrage 1 entspricht der Bauart Cold Plate mit Zubeh r K hlk rper HS3X xxx 2 Schutzart der K hlk rperseite ist IP54 3 diese K hlkonzepte werden bereits in Serienanwendung geliefert Tabelle 3 1 bersicht modulares K hlkonzept zerdokumentation dem Kapitel 5 1 W rmeabf hrung aus dem Schalt schrank und Kapitel 5 2 W rme bertragung durch W rmeleitung ent nehmen u Weitere Informationen zu diesem Thema k nnen Sie der aktuellen Benut D Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 12 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 Ma nahmen zu Die nachfolgenden Hinweise sind vor der ersten Inbetrieb
3. Ger t Leitungsquerschnitt Netzsicherung CDx32 004 AWG 16 N M 10A CDx32 006 AWG 14 NYAWG 16 M 15A CDx32 008 AWG 14 NY AWG 16 M 20 A CDx34 003 AWG 16 N M 10A CDx34 005 AWG 16 N M 10A CDx34 006 AWG 16 N M 10A CDx34 008 AWG 14 N M 15A CDx34 010 AWG 14 N M 15A CDx34 014 AWG 12 N M 20 A CDx34 017 AWG 12 N M 25A CDx34 024 AWG 10 N M 30 A CDx34 032 AWG 8 N M 50 A CDA D34 045 AWG 6 N M 50A CDA D34 060 AWG 6 N M 63A CDA D34 072 AWG 4 N M 80 A CDA D34 090 AWG 2 N M 100 A CDA D34 110 AWG 1 N M 125 A CDA D34 143 AWG 2 0 N M 160 A Tabelle 3 8 Auslegung der Leitungsquerschnitte Netz N Motor M Netzsicherungen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 30 LTi 3 2 7 Betrieb am Fl Schutzschalter hy 3 Auswahl der Antriebsregler Bei Betrieb des Antriebsreglers ist wegen der internen Entst rkondensa toren der hohen Taktfrequenzen der parasit ren Kapazit ten der End stufe der Motorleitung und Funkentst rfilter der Ableitstrom gt 3 5 mA Er kann in Einzelf llen mehrere 100 mA annehmen Der Antriebsregler muss daher in jedem Fall sorgf ltig geerdet werden VDE 0100 Teil 540 EN 50178 um mit den oberhalb 3 5 mA geltenden Bestimmungen ber erh hte Ableitstr me im Einklang zu sein Fehlerstrom Schutzschalter Fl Schutzschalter sind entsprechend der rtlichen Vorschriften anzuwenden Es ist jedoch zu beachten dass der Ableitstrom aufgrund des 3 phasigen Eingangsglei
4. 2 2222222222222224 2 94 2 1 LT 2 1 Allgemeine Gesichtspunkte zur Motoraus wahl 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Die Angaben auf dem Leistungsschild eines Motors beziehen sich auf die Betriebsart S1 Das Leistungsschild hat den Charakter eines Dokuments Abweichungen von der Betriebsart Si m ssen auf dem Leistungsschild angegeben werden Die wichtigsten Angaben auf dem Typenschild Leistungsschild sind Bemessungsspannung Un Bemessungsstrom In Bemessungsleistung PN Bemessungsdrehzahl NN Bemessungsdrehmoment Mn nur blich bei Servomotoren Leistungsfaktor cosp Bemessungsfrequenz fy Bei der Motorauswahl m ssen folgende Gesichtspunkte beach tet werden 1 Einfluss der Umgebungstemperatur Die auf dem Motorleistungsschild angegebenen Nenndaten S1 bezie hen sich auf 40 C Umgebungstemperatur Bei Servomotoren geht man sehr oft davon aus dass ber den Motorflansch eine zus tzliche W rme abf hrung vorgenommen wird Wenn bei Servomotoren eine zus tzliche W rmeabfuhr ber den Motorflansch nicht realisierbar ist dann muss eine Reduzierung der Nenndaten vorgenommen werden Die maximal zul ssige Motortemperatur h ngt im Wesentlichen von den verwendeten Isolierstoffen und Impr gniermitteln ab Die Isolierstoffe und Impr gniermittel werden entsprechend der W rmeklasse B F H ausge w hlt Genaue Projektierungsdaten entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Motordatenblatt
5. auf Anfrage MEN A A11 ja mit Bimetallprotektor Schaltleistung 0 5 A 230 V 1 m lange PTFE isolierte Litze A1 und A11 max 800 V CE konform gt 200 C 4000 V Bauart gem Abbildung nein sche Daten Oberfl chentemperatur Ber hrschutz Tech Spannung Hochspannungsfestigkei Temperatur berwachung Abnahmen UL Recognition Anschluss Abbildungen Technische Daten der Bremswiderst nde 4 9 Tabelle 4 6 Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi a Vu 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Bremswiderstand Techn Daten Dawn Widerstand Spitzenbremsleistung W A leistung W Q 10 en 3 2 Schutzart Abbildung estellbez 50 VDC BR 270 01 540 35 270 243 560 Ali BR 160 01 540 35 160 144 950 A11 BR 110 02 540 150 110 99 1380 Al BR 200 02 540 150 200 180 760 Al BR 270 02 540 150 270 243 560 2080 IP23 At BR 160 02 540 150 160 144 950 3500 IP23 A1 BR 110 03 541 300 110 99 1380 5110 P235 A2 BR 200 03 541 300 200 180 760 2810 P235 A2 BR 270 03 541 300 270 243 560 2080 P235 A2 BR 160 03 541 300 160 144 950 3500 P235 A2 BR 090 03 541 300 90 81 1690 6250 P235 A2 BR 090 10 201 1000 90 81 1690 6250 IP20 A3 BR 090 10 541 1000 90 81 1690 6250 P235 A4 BR 042 20 201 2000 42 37 5 E 13390 IP20 A3 BR 042 20 54
6. 3 14 3 2 2 Netzbedingung u2222222220020202nenennenennennennnnnn 3 16 3 2 3 Betrieb am IT Netz uneneeeeeenennenneeennenennnen 3 20 3 2 4 Belastung des Versorgungsnetzes 2 222 0 3 23 3 2 5 Allgemeines zu den Leistungsanschl ssen 3 24 3 2 6 CUL Abnahme 2 u2u22u02u000000nnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnn 3 27 3 2 7 Betrieb am Fl Schutzschalter 0 0 3 31 3 2 8 Ableitstr me ennenensesensennnsnnnnsnnnnnnennnnennenennnenn 3 32 3 2 9 Schalten im Netzeingang 222222040n nn 3 34 3 2 10 Hochspannungstest lsolationspr fung 3 34 3 2 11 Formieren der Zwischenkreiskondensatoren 3 35 3 2 12 Drehsinn und Anschlussbezeichnung 3 38 3 2 13 Schalten im Antriebsreglerausgang 3 39 3 2 14 Kurz und Erdschlussfestigkeit 3 41 3 2 15 Motorkabell nge Strom und Span nungsverluste neeennenennnenensenennennennennnennnnnenensennnnnn 3 42 3 2 16 Spannungsbelastung der Motorwicklung 3 45 3 2 17 Motorschutzm glichkeiten u 3 46 3 2 18 Lagerbeanspruchung bei Antriebsreglerbetrieb 3 47 3 2 19 Berechnung der effektiven Antriebsregler Auslastung 1 3 48 3 2 20 Messen am Antriebsregler uenneneeeneennenenen 3 50 3 2 21 DC Verbundbetrieb ZK Kopplung 2 224222222222002ennennennenennnnneneneennnenn 3 52 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 1 LTi 3 Aus
7. 3 24 CUL Abnahme unensersesseennennnnnnnennenennnenennenennn 3 27 Betrieb am Fl Schutzschalter 3 31 Ableitstr me eensennseseeneeneennnnnnnnnennnnennnennnnnn 3 32 Schalten im Netzeingang 22 2222040n nenn 3 34 Hochspannungstest lsolationspr fung 3 34 Formieren der Zwischenkreiskondensatoren 3 35 Drehsinn und Anschlussbezeichnung 3 38 Schalten im Antriebsreglerausgang 3 39 Kurz und Erdschlussfestigkeit 3 41 Motorkabell nge Strom und Span nungsverluste neeeneenennnenensenennennennensnnennnnnenensennnnnn 3 42 Spannungsbelastung der Motorwicklung 3 45 Motorschutzm glichkeiten u 3 46 Lagerbeanspruchung bei Antriebsreglerbetrieb 3 47 Berechnung der effektiven Antriebsregler auslastung nereneneensenensennennensnnennennennnnnnnnnneneennnnenn 3 48 Messen am Antriebsregler uennneneenennenenen 3 50 DC Verbundbetrieb ZK Kopplung u2 22422222222202ennennennenennnnneneneennnnnn 3 52 LTi 3 2 22 3 3 3 3 1 3 3 2 3 3 3 3 3 4 3 3 9 3 4 3 4 1 3 4 2 3 4 3 3 4 4 3 4 5 3 4 6 3 4 7 3 4 8 3 4 9 3 4 10 3 9 3 5 1 3 6 3 6 1 Projektierungshandbuch c line DRIVES Berechnung der Dauerbrems leistung von Antriebsreglern mit internem Bremswiderstand 3 53 c line Feldbusse 2 22 242202220220000000n02nnnnnnnnnnnnannnnn 3 55
8. 44044 0 1 17 Dreiphasenwicklung nach der neuen EN60034 8 A 88 DS Normmotor 1000 min 1 50 HZ esesereseresesenee nen A 76 1500 min 1 50 HZ erererererenenenenenn A 75 3000 min 1 50 HZ enenenenenenenenenenen A 74 Dynamische Drehzahlgenauigkeit 1 20 E E A orientierte Prozesse eerenereneneeennnn 3 127 Effektive Antriebsreglerauslastung 3 48 3 53 Bremsleistung neueuenensnensneesenenee 4 11 Drehmomente von Motoren 2 5 Schaltschrankoberfl che erensenennnn ei 5 5 Effektives Motormoment Leistung A 16 Effektivmoment sssesssssessesssseecssscssesse A 18 Effektivwertmethode f r eigenbel ftete DS Normmotoren 22s0r0s0sesnesnnennne nen A 18 Eigenschaften der Drehstrommotoren A 85 Einbau von Gebern enenenensnnenenenenenenen en 2 73 Einfluss der Aufstellh he rusesseneneenen 2 3 Einfluss der Umgebungstemperatur 2 2 Einsatzgebiete von Drehstrommotoren 3 102 Einsatzgebiete von DS Sondermotoren 2 45 Einsatzgebiete von Servomotoren 2 45 Elektrische Spezifikation der RS422 Schnittstelle am Antriebsregler der c line Drives _ 2 81 Elektromagnetische Vertr glichkeit 3 6 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang D Stichwortverzeichnis Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV und elektrische Antriebe cersssesee
9. 4 EYEN Netz Kl MiR gl At _ s1 st2 s21 s221x1 x2 1x3 T CDE 3000 X2 11 X2 12 SRB 211 ST 1 1 ENPO T 1 1 1 ISDSH A2 Y1 14 24 38 y E I I T TTT T T v I za 3 I ST ist die L sungsvariante mit Leistungssch tz K zu bevorzugen Es sollte darauf geachtet werden dass die Leitungsf hrung zu Ka und CDE3000 getrennt durchgef hrt wird oder ein entsprechender Fehlerausschluss z B Schutzrohr vorgenommen wird il Bei r umlich getrennter Montage von Antriebsregler und Sicherheitsrelais Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 59 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Zweikanalige Not Aus Not Halt Schaltung EN 418 EN 60947 5 5 mit Stoppkategorie 1 nach EN 60204 1 und Querschlusserken nung 5 a Sicherheitskategorie SK Stoppkategorie Konfiguration EN 954 1 EN 60204 1 Sensor SK4 mit Querschlusserkennung 5 TE SK4 durch Reihenschaltung von BA mit Leistungs Leistungssch tz K mit Positionier e 2 regler CDE3000 in SK3 Ausf hrung g CDE3000 ohne Leistungs URL nach EN 1 3890 MItSKS Stoppkategorie 1 sch tz K durch Positionierregler CDE3000 in gesteuertes Stillsetzen A SK3 Ausf hrung Mh la Ir er a Kl LIA 24 VDC e a f3
10. Eingang _ Oszillogramme Ausgang J Fi Umformer Instrument Bild 3 14 Messschaltung f r einen U Antriebsregler Schaltungsvorschlag mit Oszillogrammen Prinzipbilder Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 51 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 21 DC Verbundbe Der DC Verbundbetrieb der c line Antriebsregler ist nur zul ssig trieb wenn eine schriftliche Freigabe der Firma LTi vorliegt ZK Kopplung Zur Erstellung einer solchen Freigabe ben tigen wir folgende Angaben 1 Welche Antriebsregler bzw Fremdprodukte sollen im DC Verbundbe trieb betrieben werden 2 Beschreiben Sie den Anwendungsfall entsprechend der Fragen aus Kapitel 1 4 Erfassen der Bewegungsaufgabe 3 Wie lang sind voraussichtlich die Leitungsverbindungen zwischen den einzelnen DC Zwischenkreisanschl ssen Bild 3 15 Schaltbeispiel DC Verbundbetrieb mit c line Antriebsreglern Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 52 LTi 3 2 22 Berechnung der Dauerbrems leistung von Antriebsreglern mit internem Bremswider stand 3 Auswahl der Antriebsregler F r die Antriebsreglerausf hrung mit internem Bremswiderstand CDx3x xxx Wx x BR ist im Datenblatt nur die Spitzenbremsleistung angegeben Die Dauerbremsleistung muss berechnet werden Sie ist abh ngig von der im Anwendungsfall vorliegenden effektiven Auslastung des Antriebsreglers Sinnvoll ist die Antriebsreglerausf hrung mit inter nem Bremswiderstand nur we
11. Tabelle 3 39 _Positionierregler f r 230 V Netze Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 147 Positionierregler f r 400 460 V Netze 3 Auswahl der Antriebsregler K hllufttemperatur 2 45 C 40 C CDB34 003 Cx x bei Endstufenschaltfrequenz 4 kHz 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 8 16 kHz 1 Ger te lieferbar ab dem 3 Quartal 2006 Lag bei Redaktionsschluss noch nicht vor Schaltfre Spitzenstrom Spitzenstrom Positionier Empr 4 poliger quenz der NennstromiNennsirom f r Aussetz f r Aussetz Normmotor I A I A 3 modul kw Endstufe bei 400 V bei 460 V betrieb betrieb kHz 0 bis 5 Hz A gt 5 Hz A 4 2 2 2 2 4 4 CDE CDB 8 2 2 2 2 4 4 34 003 Cx x 12 1 6 1 6 2 9 2 9 16 1 0 1 0 1 8 1 8 4 4 1 4 1 7 4 7 4 CDE CDB 8 4 1 3 6 7 4 7 4 34 005 Wx x 12 3 2 5 7 5 7 16 2 4 4 3 4 3 10 3 4 5 7 5 7 10 3 CDE 10 3 CDE CDB 8 5 7 5 7 7 8 CDB 10 3 34 006 Wx x 12 4 15 7 5 CDE 75 16 2 6 6 4 CDB 4 7 4 7 4 7 8 7 8 14 14 CDE CDB 8 7 8 7 8 14 14 34 008 Wx x 12 6 4 11 11 16 5 7 8 9 4 10 10 18 18 CDE CDB 8 10 8 8 18 18 34 010 Wx x 12 8 1 13 14 5 16 6 2 7 8 11 4 14 14 25 25 CDE CDB 8 14 12 2 25 25 34 014 Wx x 12 10 3 18 18 16 6 6 12 12 4 17 17 31 31 CDE CDB 8 17 13 5 31 31 34 017 Wx x 12 12 5 23 23 16 8 14 14 4 24 24 43 43 CDE CDB 8 24 24 43 43 34 024 Wx x 12 19 5 35 35 16 15 27 27 Motorleitungsl nge 10 m Montageh he 1000 m ber
12. betrieb 4 4 Schweranlauf 9 Blockierung 2 J 4 4 Blockierung Umgebungstempe O O ratur gt 50 C 2 o Behinderung der O O K hlung Antriebsreglerbe 5 trieb O lt 50 Hz Kein Schutz Bedingter Schutz Voller Schutz 1 Betrieb in der Motorleitung zwischen Antriebsregler und Motor zul ssig 2 Antriebsregler und Motor haben die gleiche Leistungsgr e 1 1 3 Antriebsregler ist mindestens viermal gr er als der Motor 4 1 4 Wirksam bei warmem Motor zu lange Reaktion bei kaltem Motor 5 Kein Vollschutz da nur der zul ssige Strom zugrunde gelegt wird Tabelle 3 14 Motorschutzm glichkeiten Fazit Aus Sicht des Motorschutzes entf llt die Verwendung von zus tzlichen Motorschutzschaltern oder Thermistorschutzrelais Alle ben tigten Schutzfunktionen stellt der Antriebsregler standardm ig zur Verf gung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 46 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 18 Lagerbeanspru Das Thema Lagerbeanspruchung bzw Lagerstr me ist schon so alt wie chung bei der Elektromotor selbst Unsymmetrien im Aufbau Magnetfeld des Motors haben auch bei sinusf rmiger Netzspannung zu Spannungen Antriebsregler am Lager und der Motorwelle gef hrt Dieses Ph nomen wird durch die betrieb antriebsreglerbedingten Lagerstr me etwas verst rkt Weiteres zu diesem Thema k nnen Sie dem Abschlussbericht ug Elektrische
13. 6 Antriebsbestimmung Das Verfahren der Leistungsauslegung wird haupts chlich in drei Anwen dungsbereichen eingesetzt Diese sind 1 Metallbearbeitungsmaschinen Fr sen Bohren Schleifen usw 2 Verfahrenstechnik Pumpen L fter Extruder usw 3 Allgemeiner Maschinenbau Verpackungs und Sondermaschinen Handhabungsautomaten und F rdertechnik usw Zu den Anwendungsbereichen 1 und 2 sind im Anhang die Gleichungen und ihre Anwendung genau beschrieben Nachfolgend wird auf den Anwendungsbereich 3 und damit auf die Aus legung von Fahr und Hubantrieben eingegangen Handhabungsautomaten Fahrachse X Z Achse Hubachse Y Achse Drehtischantrieb Greiferantrieb usw Tabelle 6 1 F rdertechnik Fahrwagenantrieb mit 1 2 und 4 Motoren Kranhubwerk Lauf katze und Fahrwerk F rderband T rantrieb Regalf rderfahr zeug Parkettf rderband Rollen und Ketten bahnantrieb USW aus dem Anwendungsbereich 3 Projektierungshandbuch c line DRIVES Allgemeiner Maschinenbau Blech und Metall verarbeitungsma schinen Abl ngautomaten alle Arten von Son dermaschinen USW Typische Anwendungsbeispiele f r die Leistungsauslegung LTi 6 Antriebsbestimmung 6 1 1 Fahrantrieb Beispiel Z Achse eines Handhabungsautomaten m 51 5kg n 0 88 a 3 m s ta 0 5 v 1 5 m s u 0 01 1 Leistungsbedarf zur Bewegung der Anwendung bestimmen 2 _ m a v_ 51 5kg 3m s 1 5m s_
14. A 16 Wahl der max Beschleunigung A 19 Massentr gheitsmomente nn A 22 Optimale Getriebe bersetzung A 28 v t Diagramm ceesesenserseennennennnnnnnennenennnnnennnn en A 29 Wirkungsgrade Reibwerte und Dichte A 32 Bestimmung von Querkr ften un A 36 Spartransformator uneneeeneseenennennensnennnnnneneenennnn A 37 Netzdrossel uenenseseeeenennsnnensenennennenennennennnnenenn A 38 Antriebsregler 2 222002222222422000anu0n0n2unnunnannanunn2n A 39 u f Kennliniensteuerung regelung A 39 Grundprinzip der sensorlosen Drehzahl SFC A 44 Momentbildung von Synchron und Asynchronmotoren uessesnseesersenenneneneenennnnenn A 45 Regelungstechnikgrundlagen A 48 Grundprinzip der Moment Drehzahl und Lageregelung u un2ersereenenseneenennennensnnennennnn nennen A 58 DC Verbundbetrieb 222222242220222B rennen A 63 Motoren een A 67 W rmeklassen von Elektromotoren A 67 Farbkennzeichnung eines Schwellwert PTC s nach DIN 44081 A 69 Linear PTC KTY 130 gel cnnseneeeeneneennnnenenn A 72 Motorschutzm glichkeiten A 73 Typische Motordaten von DS Normmotoren A 74 Typische Motordaten von Asynchron LTi A 4 7 A 4 8 A 4 9 A 4 10 A 5 A 5 1 A 5 2 A 5 3 A 5 4 A 5 5 A 5 6 A 5 7 A
15. 4 27 einer 50 m ungeschirmten Motorleitung 4 28 Sto momente enenenenenenennnenenennnennnnn nen 2 91 Strahlungsleistung Schaltschrankoberfl che 220 00 0 5 6 Strombelastbarkeit enene 0 A 103 der Antriebsregler CDA3000 3 98 der Positionierregler CDE CDB3000 3 146 der Servo und Direktantriebsregler 3 150 Mehraderleitungen u u 4444 400 3 24 PVC isolierten Kupferleitungen A 103 von Mehraderleitungen 3 24 Stromverlauf mit gesteuerter Diodenbr cke 5 17 Synchron Servomotor LSH 074 asus 2 28 LSH 097 as 2 30 LSH I27 una 2 32 ES m a O ES een 2 26 Synchronbewegung ssesssssessssessssssese 1 27 Synchronmotor mit Kurzschlussk fig und Permanentmagneten rururusenenenen nn 2 50 Systematik der Gefahrenanalyse 5 51 Systemumfeld 200s0002000rnn en en en 1 4 T Technische Daten 4 19 4 22 A 79 Technische Daten f r den Einbau A 100 Technische Daten Motoren ucsss2 00 0 A 86 Technologieschema ucessenesseeeeneneneee 3 129 Theoretische Lebensdauer rururu24400 0000 A 68 Thermische Eignung des Motors 2 5 Toleranzen f r Werte von Induktionsmaschinen nach VDE 0530 ass 2 10 Tr gheitsmoment zerensesessnsensnsenennnn en 1 13 A 133 LTi TTL und HTL Geber neneneneneeeeeennen en 2 60 TTL Signale mit Nullspur
16. 61B 5510 0 0 BEEPRRPRPRESPSRUERERFPFFEAESFEERTEFEFEEBEIEEFEFEFEIFESFER 3 146 3 6 c line Servo und Direktantriebsregler CDD3000 500 04Gnarausssanananeanansannunnnananennnnnnnneanenenn 3 150 3 6 1 Strombelastbarkeit der Servo und Direktantriebsregler uuueeeeeeneennennnennnn 3 150 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 2 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler 3 1 c line Antriebs Das c line Antriebssystem besteht aus drei Reglerbaureihen regler Diese sind e Positionierreglerbaureihe CDE CDB3000 f r Asynchron Normmotoren bis 90 kW Synchron Servomotoren bis 245 Nm e Antriebsreglerbaureihe CDA3000 f r _ Asynchron Normmotoren bis 132 kW Sondermotoren wie Hochfrequenz oder Reluktanzmotoren e Servo und Direktantriebsreglerbaureihen CDD3000 f r Asynchron Servomotoren bis 425 Nm Synchron Servomotoren bis 245 Nm _ Hohlwellenmotoren bis 75 Nm Linearmotoren bis 20 000 N CDB3000 CDE3000 CDA3000 synchron 7 CDD300 0 75 Nm CDD3000 Bon Positionier regler asynchron j Antriebs regler Servo und Direktantriebsregler d a Bild 3 1 c line DRIVES Antriebsregler Die nachfolgenden Projektierungshinweise gelten nicht f r den Servoreg ler CDF3000 24 48 V DC und CDS4000 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 3 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Typenschl ssel der Antriebsregler DIA 3 x
17. Maximal zul ssige Motorleitungsl nge bei der die St r aussendung gt 9 kHz unter den zul ssigen Grenzwerten liegt Es wurden bei den Messungen nur 10 m berpr ft Grenzwert nach EN 61800 3 Kategorie C3 einge schr nkte Erh ltlichkeit Weiteres zu diesem Thema k n nen Sie Kapitel 5 5 entnehmen Maximal zul ssige Motorleitungsl nge bei der die St r aussendung gt 9 kHz unter den zul ssigen Grenzwerten liegt Es wurden bei den Messungen nur 25 m berpr ft Die St raussendung lag bei 10 m und oder 25 m ber den von der Norm vorgeschriebenen Grenzwerten Das bedeutet aber nicht dass das Netzfilter nicht wirkt son dern nur dass es nicht optimal ber das ganze Fre quenzband wirkt Zur Einhaltung der Norm muss daher ein externes Netzfilter verwendet werden Zur Einhaltung der Norm m ssen Netzdrosseln uk 4 eingestellt werden Bei 12 kHz Endstufentaktfregquenz m ssen externe Netzfilter eingesetzt werden da keine Messergebnisse mit internem Netzfilter vorliegen Die zul ssige L nge der Motorleitung wurde entspre chend der Norm vorgeschriebenes Messverfahren ermittelt siehe Kapitel 5 5 3 Beachten Sie immer die in den Betriebsanleitungen vorgeschriebenen Installationsvorschriften Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 4 3 2 Zul ssige Motorleitungs l nge mit exter nem Funkentst rfil ter Umgebungsbedingungen 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten EMCxx x N
18. Nach dem Einschalten der S7 und des Antriebsreglers mit Optionsmodul geht dieses bei erfolgreicher Parametrierung in den zyklischen Daten verkehr ber Die gr ne LED leuchtet Jetzt kann mit der Programmierung der S7 begonnen werden Dort ist der Datenaustausch mit dem Slave ber SFC 14 und SFC 15 herzustellen Einfache Beispiele f r den ersten Datenaustausch findet man auf der Homepage In diesen Programmbeispielen ist eine Variablentabelle enthalten Diese ist in der Simatic im ge ffneten Projekt in der linken Spalte unter Projektname gt Simatic gt CPU gt S7 Programm gt Bau steine zu ffnen Mit dieser Variablentabelle ist es m glich das Steuer wort des Antriebsreglers zu senden und das Statuswort zu empfangen Die weitere Programmierung bleibt dem SPS Programmierer berlassen Weitere Informationen und Dokumente Weitere Informationen finden Sie auf der Homepage der PROFIBUS Nut zerorganisation PNO http www profibus de wie z B _PROFIBUS Grundlagen und berblick Downloads z B Spezifikationen teilweise Zugang nur mit Mit glieder Login Web based Training http www profibus com wbt index2 html Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 97 3 4 c line Antriebs reglersystem CDA3000 3 4 1 Strombelastbar keit der Antriebsregler CDA3000 3 Auswahl der Antriebsregler Der maximal zul ssige Antriebsreglerausgangsstrom und der Spitzen strom sind abh ngig von de
19. Wichtige Einheiten Kraft 1N 1 Kraft 1 kp 9 80665 N 1PS 75 Leistung kp m s 0 7355kW 735 kg m 3 S 5 735 50 S Arbeit Energie 1Ws 1Nm 1J 19 Tr gheitsmoment 1kg m 1W s INm s Erdbeschleunigung g 9 80665 S Tabelle A 4 Projektierungshandbuch c line DRIVES Wichtige Einheiten LTi A 2 Antriebstechni sche Gleichun gen A 2 1 Physikalische Grundgleichun gen Anhang A Praxislexikon Translation Rotation Weg Winkel s vHt gsot Geschwindigkeit v VvV 0T i d Winkelgeschwindigkeit at Beschleunigung er Kraft F m a F m ro Drehmoment M F r M J o Leistung OO Per m Energie W F s W M o Energie w 5 m V w ja Tabelle A 5 Projektierungshandbuch c line DRIVES Physikalische Grundgleichungen A 6 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 2 Leistung Rotationsleistung M n 9 55 Rotati P onsbeschleunigung ae 9 2 Translation Reibleistung Translation Reibleistung mit Steigung p Ev_ mg n V l P IY 1 cosa sina n n n Translation mit Beschleunigung Hubbewegung p_ M a V l p Mg n n Tabelle A 6 Allgemeine Antriebsleistung a Beschleunigung m s F Kraft N m Masse kg M Drehmoment Nm n Drehzahl 1 min P Leistung W v Geschwindigkeit m s n Wirkungsgrad a Steigungswinkel grd u Reibungszahl Projekt
20. e zuru2e2n nee nen 2 38 NC Funktionalit t f r Werkzeugmaschinen 1 26 Netzanschlussleitung rurur0444e Renee 3 25 Netzbedingungen ururereseresenesenennnene 3 19 Netzbedingungen f r Antriebsregler CDx3000 3 19 Netzdrossel eesseesseessecsseessesssee 4 2 A 38 Netzdrossel zur Einhaltung der EN 61000 3 2 4 7 Netzr ckwirkungen von elektrischen Antrieben 5 16 Neue Anschlusskennzeichnungen f r drehende elektrische Maschinen A 87 Norm EN 61000 3 2 eneseseresesenesenenennnnee 4 7 Nutzen einer dreiphasigen Netzdrossel 4 4 O Offline Berechnung der Lagesollwert Vektoren zur Beschreibung der Bahn 0r2202 0 1 26 Optimierung des Lagereglers A 62 Optimierung des Reglers erereseseeeneenn A 59 A 131 LTi P Parallelschaltung von zwei Widerst nden 4 13 Pendel einer am Seil h ngenden Last A 21 Physikalische Grundgleichungen A 6 Piktogramme ceeesesessensnnsnnensnennnnnnnnn ne 3 14 PLG Firmw re 2 en 3 127 PLG M tiON 42 43 42 1 25 Polpaare u 2 16 Positionierfehler bezogen auf die Motorwelle in 3 108 Positioniergenauigkeit mit Lageregelung im Antriebsregler Servoregler 1 23 Positioniergenauigkeit mit Start Stop Betrieb 3 107 Positionierregler f r 230 V Netze uacesensenenseneneneenenenn 3 147 f r 400 460 V Netze eeanenseneneenenenen 3 148 Positionierung
21. 0 5 0 0 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Synchron Servomotor LSH 074 Uz 560 V LSH 074 1 30 560 3 0 M Nm 25 2 1 a 0 8 Maen 07 4820 1000 2000 LSH 074 2 30 320 6 0 M NM 5 0 3000 4000 5000 n min 6000 0 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 12 0 MNM 95 Mawl 10 0 1 i 8 0 1 1 i 6 0 n i 47 40 27 Moem 2 2 0 1460 4210 0 0 6 4 0 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 Projektierungshandbuch c line DRIVES 7170 1000 2000 3000 4000 5000 LSH 074 2 30 560 6000 n min 7000 7500 6 0 1530 4780 1000 2000 3000 4000 LSH 074 3 30 560 12 0 M Nm 10 0 80 6 0 40 2 0 0 0 5000 n min 6000 95 Mma 3980 1000 2000 3000 4000 2 28 5000 n min 6000 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Techn Daten Zeichen LSH 074 1 LSH 074 1 LSH 074 2 LSH 074 2 LSH 074 3 LSH 074 3 30 320 30 560 30 320 30 560 30 320 30 560 Nenndrehzahl 3000 min 3000 min 3000 min 3000 mint 3000 min 3000 min Nennfrequenz 250 Hz 250 Hz 250 Hz 250 Hz 250 Hz Zwischenkreisspannung We
22. 2 16 Beschleunigungszeiten er 2 0 2 17 2 20 Beschreibung Sicherheits Kategorien 5 52 Besondere Anwendungen eeneseseeeeeeenene 3 110 Bestimmung des Antriebsdrehmoments 2 87 Bestimmung von Querkr ften zeneesenennen A 36 Bestimmungsgem e Verwendung 3 14 Betrieb am Fl Schutzschalter 3 31 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang D Stichwortverzeichnis Betriebskennlinie z0rs220220 esse eneeeenene ne 2 8 Betriebskennlinie eines DS Normmotors 2 8 Bewegung ber Seilrolle ererereresesesesessseseeeeeee A 25 ber Spindel erereresesesesessssnsnenenee A 25 ber Transportrolle urerereneseseseeeeeeene A 24 ber Zahnstange ererenenesesenenenenenenee A 25 Bewegungsanforderung u222224 04H 1 10 Bewegungsl sung Antriebs und Mechanikfunktion 1 12 Bewegungsl sung am Verarbeitungsprozess 1 11 Blindstromkompensationsanlage 5 22 Blinksi nale 2u2 0 A 106 Blockschaltbild eines Antriebsreglers mit Bremschopper 4 8 Blockschaltbild eines U Umformers 3 35 Bohrvorschubeinheit 3 131 3 132 Bremswiderstand e2ecessseesnennnnensneennne ne 4 8 Cc CE Kennzeichnung 222222224 44 rn 3 5 c line Antriebsregler zeresesereneneneneenn 0 1 3 3 Antriebsreglersystem erenenenenenenen een 3 98 Positionierregler 2ur0r0rere nennen 3 146 Servo und Direkt
23. 22222220400 0 2 61 Typenschild Antriebsregler mit Jahres und Monatsangabe z0r0r0e rennen nennen 3 36 Typenschl ssel uzeeesenensesensnnenennenennnnen en 3 4 Typen bersicht 22222020202eseeeennnen nee 2 59 Typische Genauigkeiten von Gebern 2 76 Typische max Beschleunigungszeiten von Asynchron Servomotoren uesenenenenen 2 20 U u f Kennlinie bei verschiedenen Lastzust nden A 41 u f Kennliniensteuerung VFC 3 104 w f Kennliniensteuerung regelung A 39 berlastimpuls auaeceaacneeeseeeeeeesnnnnnnseneen 3 49 berschwappen einer Fl ssigkeit A 20 bersicht Motordaten Servomotoren LSH A 79 Technische Daten u u u44444 een A 79 wichtiger A B und C Normen 5 50 UL Component Recognition 3 27 Uk Eisting sure 3 27 Umgebungstemperatur Montageart und Aufstellh he rune0sesennene seen 2 6 Umrechnung Translation in Rotation A 26 Translation in Rotation Mehrmotoren A 26 Umrechungsbeispiel auf andere Motorkennlinie 2 37 Umweltbedingungen der Module 3 7 V vit Diagramm ueeeneneseeneeeene ne 1 12 2 88 A 29 f r minimales Moment renreseee ein A 30 mit sin2 f rmigem Verlauf zerenennen nie A 31 VDE een aeg 5 81 Ver nderung der Netzbelastung 3 23 Ver nderung der Netzbelastung durch Einsatz einer Netzdro
24. Bild 3 59 PLC Firmware Das Einsatzgebiet der PLC Anwendungsplattform zur Erstellung von Automatisierungsprogrammen erm glicht eine Vielzahl neuer L sungen L sungen die auch durch eine abgestufte Reihe von Operator Panels unterst tzt werden Die bereits gel sten Maschinen Teilprozesse sind E A orientierte Prozesse Bewegungsl sungen bei denen die Abl ufe der Teilprozesse im Wesent lichen durch E A Signale aus den Verarbeitungsprozessen bestimmt wer den Hier sind zu nennen e Vorschubeinheit zum Bohren oder Senken e B nder und Fahrwagenantriebe e T r und Torantriebe e Pumpenanlagen mit Schwimmerschaltern e Palettenhub und Drehtische Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 127 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Zeitgesteuerte Prozesse Bewegungsl sungen bei denen Abl ufe der Teilprozesse im Wesentli chen zeitlich bestimmt sind Typische Anwendungen sind e R hr und Mischanlagen f r z B Farben e verschiedenste Zentrifugenanlagen und Dispergierer e M hlen und Zerkleinerungsmaschinen Geregelte Prozesse Bewegungsl sungen bei denen Prozessgr en wie Drehmoment Zug Druck Temperatur oder Position im Verarbeitungsprozess konstant gehalten werden m ssen Hierbei handelt es sich um Teilprozesse wie e Wobbler oder T nzerregelung f r Wickelvorg nge e Blockierschutzregelung f r Zerkleinerungsmaschinen e einfache Positionieraufgaben f r Fahr Dreh T r und Torantriebe e klassische Dru
25. Dreipuls Mittelpunkt Schaltung Li L2 L3 1 Sechspuls Mittelpunkt Schaltung L1 L2 L3 Rr PE Bild 5 30 Fehlerstr me ohne Nulldurchgang Messverfahren von Allstromsensitiven RCM Typ B magnetischen Kompensation Dadurch sind sie zur Erfassung von Gleich Wechsel und Mischstr men geeignet Auf dem Messwandler befinden sich zwei Wicklungen gleicher Windungszahl wobei dieser Wandler als schwingungserzeugendes Element in einem Gegentaktoszil lator integriert ist il Allstromsensitive RCM Typ B arbeiten z B nach dem Prinzip der Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 86 5 Information zur Systemgestaltung Durch das Oszillatorprinzip wird die Kennlinie des Kerns st ndig mit der Schwingungsfrequenz bis in den S ttigungsbereich durchlaufen Dadurch werden Gleichstrommagnetisierungen kompensiert Der durch den Oszil lator erzeugte Kompensationsstrom wird durch den AC und den DC Anteil des Differenzstroms proportional beeinflusst und wird elektronisch ausgewertet Basis f r die Auswahl von Schutzma nahmen an elektronischen Betriebsmitteln wie z B elektronische Antriebsregler die im Fehlerfall Fehlerstr me ohne Nulldurchgang verursachen ist DIN VDE 0160 EN 50178 Dort hei t es Elektronische Betriebsmittel m ssen so projektiert und hergestellt sein dass sie bei ordnungsgem em Betrieb und bestim mungsgem er Verwendung im fehlerfreien Betrieb ihre Funktion erf l len und keine Gefahr f
26. 5 3 W rmeklassen von Elektromotoren A 67 W rmeklassen von Isolierstoffen 2 2 A 67 W rme bertragung durch W rmeleitung_ 5 9 Wichtige Einheiten urur04444 seen nennen A 5 Widerstandsdiagramm der Temperatur eines DIN PTC A 70 der Temperatur eines PTC KTY 84 130 A 72 Widerstandswerte eines DIN PTC ererenenenenenenenenenennn A 69 eines linearen PTC des Typs KTY 84 130 A 72 Wirkung der Netzdrossel bei unsymmetrischer Netzspannung am Beispiel eines 4 KW Antriebsreglers sessesssssessessesseseeses 4 5 Wirkungsgrade von bertragungselementen A 32 Wirkungsgrade Reibwerte und Dichte A 32 Z Zeitgesteuerte Prozesse rereneseneneeenenn 3 128 Zeitgesteuerter Kofferbandantrieb 3 129 A 134 LTi Zugangssonden f r die Pr fung des Ber hrungsschutzes im IP System A 93 Zul ssige Geber in Abh ngigkeit vom Antriebsregler rureruseseeeneeenn 2 75 Zul ssige Grenz bertemperaturen f r isolierte Wicklungen bei Dauerbetrieb nach DIN EN 0034 1 VDE 0530 Teil 1 n se 5 78 Zul ssige Kombination aus Geber Geberbauform und Motra oeer iaon e 0 E ERE 2 74 Zul ssige Motorleitungsl nge mit integriertem Netzfilter in Abh ngigkeit der Norm 01800 3 eneeneneenenennenenenne 4 14 Zul ssige Motorleitungsl nge mit externem Funkentst rfilter eneesenenseneneenenennene 4 16 Zul ssige Motorleitungsl nge mit internem Funk
27. Anhang Zeichen Gleichheit und Ungleichheit proportional lt kleiner als etwa ungef hr gt gr er als gleich gt gr er oder gleich a entspricht lt kleiner oder gleich identisch gleich sehr klein gegen nicht identisch gleich sehr gro gegen nicht gleich ungleich Tabelle A 1 Mathematische Zeichen Geometrische Zeichen Il parallel kongruent H nicht parallel lt Winkel TT gleichsinnig parallel AB Strecke AB N gegensinnig parallel MB Bogen AB L rechtwinklig zu senkr auf hnlich A Dreieck Tabelle A 2 Geometrische Zeichen A 1 1 SI Einheiten inher 2 Formel Sun Formel A Quer Gr e RE zeichen Abk rzung schnittsfl che Spannung Volt Stromst rke Ampere Leitwert elektr Siemens S 1 Q Spezif el Widerstand Ohm m Om Vm A Beachte F r Vektorwerte werden viele Formelzeichen mit deutschen Buchstaben ange geben Tabelle A 3 Projektierungshandbuch c line DRIVES SI Einheiten Anhang A Praxislexikon E Formel uch Formel A Quer Gr e ichen hnittsfl ch zeic Name Abk rzung schnittsfl che El Leitf higkeit X Siemens m o 1 p Frequenz c Lichtge schwindigkeit f Hertz Hz kHz f cA Wellenl nge A Meter m cm A c f Elektrizit tsladung Q Coulomb C As Q l t Kapazit t C Farad F C WU Induktivit t L Henry H Vs A Leistung P Watt Joule s W VA J s P U I Arbeit W A Joule W P t Kraft Gewicht F G
28. Do N A1 11 S12 s21 522 x1 x2 X3 13 23 37 CDE 3000 I 1 x2 11 RN P SRB 211 ST zn I _ er j Channd 1 ji I l __ RsH K A je ir er K2 3 A N N NN ISDSH Channd 2 p P Yr SIR 4 4 f ST I A2 Iy I T 124 38 Bei r umlich getrennter Montage von Antriebsregler und Sicherheitsrelais ist die L sungsvariante mit Leistungssch tz K zu bevorzugen Es sollte darauf geachtet werden dass die Leitungsf hrung zu K und CDE3000 getrennt durchgef hrt wird oder ein entsprechender Fehlerausschluss z B Schutzrohr vorgenommen wird Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 60 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Zweikanalige Schutzt r berwachung nach EN 1088 mit mindes tens einem zwangs ffnendem Positionsschalter f Sicherheitskategorie SK Stoppkategorie Konfiguration EN 954 1 EN 60204 1 Sensor SK3 ohne Querschlusserkennung re SK4 durch Reihenschaltung von A un niyEeistungs Leistungssch tz K mit Positionier Stoppkategorie 1 sch tz K4 gesteuertes Stillsetzen regler CDE3000 in SK3 Ausf hrung CDE3000 ohne Leistungs Mot nal
29. Drehgeber Typische Genauigkeit der Lageregelung in Abh ngigkeit vom Gebersystem Periode UPM Positioniergenauigkeit Messsystem Geber Inkr Umdr Sbsolut Wiederholung Resolver 3 4900 10 sin cos Geber 2048 33 Mio 20 HTL TTL Geber 1024 4096 5 HTL Geber 2048 8192 2 5 HINWEIS Der Altgrad wird in Minuten 1 60 und Sekunden 1 60 unterteilt Tabelle 1 3 Typische Genauigkeit der Lageregelung in Abh ngigkeit vom Gebersystem Fazit Die Positioniergenauigkeit ist zum einen vom Messsystem und der Abta stung der Lageregelung abh ngig Zum anderen h ngt sie nat rlich von den Fehlerquellen der Maschine Temperatur Steifigkeit Ersch tterung usw ab Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 23 LTi 1 3 4 Moderne Bewe gungsf hrung 1 Analyse der Aufgabenstellung Unter Bewegungsf hrung versteht man die r umliche und zeitliche Koor dination von Maschinenelementen Je nach Art der zu l senden Bewe gungsaufgabe haben sich bestimmte Typen von Bewegungsfunktionen herausgebildet Bewegungs funktionen Bahnerzeugung im Raum Bewegung von A nach B Synchronbewegung keine Bearbeitung w hrend der Bewegung Achsen bewegen sich syn chron zueinander Bearbeitung w hrend der Bewegung Konturtreue Kontrolle der physikalischen Achsgr en Leit Master achse f hrt die Bewegung Kontrolle der physikalischen Bahngr en Markett
30. Geschwistern zu sehen e Es werden nur Geber behandelt die mit den Reglern der c line DRIVES ausgewertet werden k nnen il e Dieses Kapitel behandelt ausschlie lich rotative Gebersysteme Die Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 58 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 4 1 Typen bersicht In diesem Kapitel werden die f r die c line DRIVES geeigneten Gebersys teme in folgenden Punkten beschrieben e Signalart Signalspuren und Signalpegel e Auswertungsverfahren f r die Lage und Drehzahlbestimmung im Antriebsregler Inkrementalgeber Funktionsprinzip Inkrementalgeber wandeln die mechanische Drehzahl in eine Anzahl von Pulsen Bei dem Verfahren der photoelektrischen Abtastung wird zwischen einer LED und einer Empfangseinheit eine Scheibe Glas Metall oder Kunst stoff drehbar gelagert Auf dieser ist ein Strichgitter aufgebracht Das von der LED ausgesendete Licht wird durch die Blende und das Strichgitter moduliert und trifft auf die Empfangseinheit die ein der Helligkeit propor tionales Signal liefert Bei Drehung der Scheibe hat dieses Signal einen ann hernd sinusf rmigen Verlauf Die Anzahl der Striche bestimmt die Aufl sung d h die Messpunkte innerhalb einer Umdrehung Blanda Empf nger N P p Scheibe mit Strichgitter Bild 2 24 Aufbau eines Inkrementalgebers Quelle K bler Die sinusf rmigen Signale werden in der Geberelektronik weiterverarbei tet Die Antriebsregler der c line
31. Im Einrichtmodus f hrt der Antrieb FU1 M1 mit einer Festdrehzahl und berwacht den Motorstrom Der Motorstrom ist so lange unter einer ein stellbaren Grenze bis der Mitnehmer auf der Antriebswelle den Draht Coil mitnimmt Daraufhin muss der Antrieb FU1 M1 sofort anhalten damit der Bediener den Coil auf der Antriebswelle fixieren kann Durch berwachung der T nzerlage P2 im Automatikbetrieb wird erkannt ab wann Draht abgezogen wird und automatisch die Antriebsre gelung FU1 M1 aktiviert Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 138 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Technologieschema Bild 3 63 Abwickelantrieb f r Draht Ablaufprogramm Ablaufprogramm f r CDA PLC Drahtabzug wickler mit T nzerreglung T nzerregelung ber Prozessregler in der Firmware TEXT Wickler DEF H001 Schwellwert DEF H002 Wartezeit DEF H000 Analogwert DEF M001 Warnung_Strom END lt POO Initialisierung N010 SET H001 10 Schwellwert T nzer Noll SET H002 500 Wartezeit Anfahren in ms Hauptprogramm NO20 JMP ISO2 1 N100 Einrichtmodus mit Festfrequenz N030 SET H000 ISA0 T nzerauslenkung berwachen N035 JMP H000 lt H001 N020 Start bei Auslenkung des T nzers Regelungsprozess NO50 SET ENCTRL 1 Regelung freigeben N060 SET H000 ISA0 T nzerauslenkung berwachen N065 JMP H000 gt H001 N060 Stopp bei Endlage T nzer N070 SET ENCTRL 0 Regelung aus N080 JMP NO20 Ei
32. LTi A 4 8 Typische Motor Anhang A Praxislexikon 1 87 Hz 400 V EUSAS Ausf hrung 2 100 Hz 400 V EUSAS Ausf hrung daten von EUSAS Systemmotoren Bau Jmot P n P n l gr e IP N ny xio3 N i n IEC kW min kgm kW min IA oan Sa 012 1350 0 30 0 21 2338 0 9 64N4 0 18 1350 0 40 0 31 2338 1 0 no 7264 025 1350 0 60 0 43 2338 13 72N4 0 37 1370 0 80 0 4 2373 1 9 gon 8154 055 1300 150 0 9 2408 25 sina 0 75 1390 1 80 1 30 2408 3 5 an 9154 11 1200 2 80 191 2408 46 g la 15 1400 3 50 260 2425 62 ooa 10a 22 1420 6 00 440 2840 10 101La4 3 1410 7 00 6 00 2820 132 apa ma 4 1430 110 80 2860 17 114ML4 5 5 1435 140 11 0 2870 25 4 13454 55 1450 210 110 2900 23 134M4 7 5 1450 30 0 150 2900 30 2 132 134mL4 9 2 1450 45 0 184 2900 40 134ML4 10 1440 450 200 2880 42 con Terme n 1485 88 5 084 75 22 2890 44 161L4 15 1455 90 0 0 83 92 30 290 58 iaoa 181M4 185 1460 90 5 083 139 37 2920 70 181L4 22 1420 91 0 084 158 44 2840 82 2002 2o La 30 1465 262 60 2930 110 22654 37 1470 406 74 2940 136 225 226M4 45 1475 469 90 2950 162 251M4 55 1470 660 110 2940 196 250 254M4 75 1480 880
33. Sinusfilter verringert werden Durch zus tzliche Induktivit t in Form einer Motordrossel erzielt man eine Gl ttung des Motorstroms Hohe Fre quenzanteile des Stroms Oberwellen werden verst rkt bed mpft Einen optimalen sinusf rmigen Strom kann man mit Sinusfil tern z B LC Filter erreichen Hohe Frequenzanteile des Stroms und der Spannung werden durch diesen Tiefpassfilter herausgefiltert Die Motorverluste werden minimiert und somit die Erw rmung reduziert F r Hochfrequenzmotoren die mit Drehfrequenzen gt 800 Hz betrieben werden wird eine Schaltfrequenz der Antriebsreg lerendstufe von 16 kHz Berechnungsfrequenz 32 kHz emp fohlen Durch diese Ma nahme steigt die Rundlaufg te des Motors und die Erw rmung verringert sich Mit erh hter Schaltfrequenz sinkt jedoch die Ausgangsleistung des Antriebsreglers Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 55 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Thema Projektierungshinweise Antriebsregler auslegung e duw dt Filter wirken als Spannungsbegrenzer von Pulsen der modu lierten Ausgangsspannung Sie begrenzen die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit der PWM Spannung und schonen die Motorwicklung Sehr geringe Tiefpassfilterung d h so gut wie keine Redu zierung der Erw rmung des Motors e gesteuertes System u f Kennlinie mit mindestens 3 6 frei programmierbaren St tzstellen Regeln f r Mehrmotorenbetrieb beachten Spannungs
34. gert ab Somit ist sichergestellt dass das Motorsch tz erst ffnet wenn die Endstufe des Umrichters stromlos ist Die Antriebsregler der Baureihe c line DRIVES sind mit je einem Strom sensor pro Motorphase ausgestattet Bei Kurzschluss oder Erdschluss in der Motorleitung wird die Endstufe gesperrt und eine entsprechende St r meldung abgesetzt Die Antriebsregler CDx3000 sind im Betrieb kurz und erdschlussfest Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 41 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 15 Motorkabel Projektierungshinweise zum Thema l nge Strom Motorkabell nge und Strom Spannungsverluste und Span nungsverluste Thema Projektierungshinweise Die Nennstrombelastbarkeit ist in der jeweiligen Betriebsanleitung angegeben Die Angabe bezieht sich auf den Strom welcher am Ende eines 10 m langen Motorkabels zur Verf gung steht Bei Motorkabeln die l nger sind m ssen die Stromverluste pro m in die Projektierung mit einbezogen werden Diese sind typisch Netzspannung Netzspannung Netzspannung Taktfrequenz 1x230 V 1x400V 1x460 V Nennstrombelastbarkeit der mA pro m mA pro m mA pro m Antriebsregler 15 20 20 1 Stromverluste Es handelt sich dabei um Schaltverluste im Wechselrichter welche durch die kapazit ren Ableitstr me im Motorkabel entstehen Mehrmotorenbetrieb wie 1 6 1 1 il Die Summe der gesamten Motorka uT 56 zA bel ergibt sich aus der Addition der Q mm Einzell ngen pro M
35. xxx X Ba R beix lL___ Ausf hrungscode Hardware Auslieferstand K hlkonzept C Cold Plate W Wandmontage D Durchsteckk hlk rper L Fl ssigkeitsgek hlt Liquid Ausgangs Dauerstrom Netzspannung 2 1x230 V 20 15 4 3x 460 V 25 10 15 Antriebsregler Baureihe A B E D c line Antriebsregler 1 Der Ausf hrungscode ist mit Komma getrennt Es k nnen max 5 Ausf h rungen angeh ngt werden 2 Bei CDE B3000 der Baugr e 6 und 7 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 4 LTi 3 1 1 Abnahmen Umweltbedin gungen 3 Auswahl der Antriebsregler F r alle Antriebsreglerbaureihen gelten die gleichen Abnahmebedingun gen Nachfolgend wird am Beispiel der Antriebsreglerbaureihe CDE CDB3000 aufgezeigt welche Abnahmen durchgef hrt werden Die genauen Daten zur Abnahme entnehmen Sie bitte der aktuellen Benut zerdokumentation Ihres Antriebsreglers CE Kennzeichnung Die Antriebsregler erf llen die Anforderungen der Niederspannungsricht linie 73 23 EWG Die Antriebsregler CDA3000 sind in diesem Sinne CE gekennzeichnet cUL Approbation Die Antriebsregler erhalten die cUL Approbation Die CUL Approbation ist gleichberechtigt mit der Approbation nach UL und CSA Die genauen Daten zur Abnahme entnehmen Sie bitte der aktuellen Benutzerdoku mentation und oder Kapitel 3 2 6 EMV Abnahmen Alle Antriebsregler CDE CDB haben ein Stahlble
36. 150 2960 268 28154 75 1485 1120 150 2970 270 2802 281M4 90 1480 1460 180 2960 314 281ML4 110 1480 2680 220 2960 380 Tabelle A 40 4 polige Systemmotor Basisdateien Projektierungshandbuch c line DRIVES A 80 LTi Anhang A Praxislexikon EUSAS Ausf hrung EUSAS Motoren mit einer Drehzahl sind mit einer Weitbereichswicklung ausgef hrt und bei gleichbleibender Bemessungs Nenn leistung f r Spannungen und Frequenzen in folgenden Bereichen einsetzbar a Motoren bis inkl Bg 90 Weitbereichswicklung Dreieck Stern 220 230 240 V 380 400 420 V bei 50 Hz 220 255 280 V 380 440 480 V bei 60 Hz b Motoren ab Bg 100 Weitbereichswicklung und spannungs umschaltbar Es gibt 4 Schaltungsm glichkeiten die Motoren sind mit 9 Statorklem men ausgef hrt Nennleistung Ph Dreieck Grundschaltung 380 400 420 V bei 50 Hz A 380 440 480 V bei 60 Hz Doppeldreieck 190 200 210 V bei 50 Hz AA 190 220 240 V bei 60 Hz Stern K 660 690 730 V bei 50 Hz 660 760 830 V bei 60 Hz Doppelstern EN 330 346 365 V bei 50 Hz 330 380 415 V bei 60 Hz Die Motoren sind bei den Bemessungsdaten berechnet nach ISO Klasse B aber gefertigt nach ISO Klasse F und deshalb bei Betrieb mit den Bemessungsdaten h her belastbar a Bei Bemessungsleistung und Bemessungsspannung kann die K hlmitteltemperatur von 40 C auf 60 C erh ht w
37. 1860 GTW 40 GTS 35 HB 220 1180 2240 2000 1800 1600 1460 Tabelle A 8 Spezielle Schnittkr fte verschiedener Metalle Projektierungshandbuch c line DRIVES Antriebsleistungen in der Verfahrenstechnik Werkstoff Zugfestigkeit bzw H rte Anhang A Praxislexikon in N mm in k in N mm bei h in mm h f sinK Messing HB 80 120 1100 1000 Gussbronze 2400 2240 2060 Rotguss Al Guss 300 420 640 800 Tabelle A 8 Spezielle Schnittkr fte verschiedener Metalle kc Spezielle Grundschnittkraft f r Spanquerschnitt 1 mm x 1 mm kc Spezifische Schnittkraft f r verschiedene Spanungsdicken h L fter OEP n P Antriebsleistungen in der Verfahrenstechnik Pumpe piP n Extruder P P v Y Tabelle A 9 Antriebsleistungen in der Verfahrenstechnik p Gesamtdruck N m P Antriebsleistung kw QF F rderstrom m s V gef rderter Durchsatz kg h y spezifische Antriebsenergie kWh kg n L fterwirkungsgrad Pumpenwirkungsgrad F r L fter gilt n 0 3 bei 1 kW n 0 5 bei 10 kW n 0 65 bei 100 kW Projektierungshandbuch c line DRIVES A 2 3 Drehmomente Anhang A Praxislexikon Die folgende Tabelle zeigt die spezifische Antriebsenergie f r verschie dene Thermoplaste Thermoplast Runner ABS 0 2 bis 0 3 CAB 0 1 bis 0 2 PA 6 und PA 66 0 2 bis 0 4 PE LD 0 2 bis 0
38. 3 110 LTi 3 4 5 70 Hz Kennlinie mit 25 Feld schw chung 3 Auswahl der Antriebsregler Fahr und Hubantriebe die mit 25 Feldschw chung 70 Hz Maximal frequenz arbeiten bieten eine Vielzahl von Vorteilen Man kann 40 mehr Losbrech und Beschleunigungsmoment erzielen ohne die Kosten f r die Antriebsreglerl sung zu erh hen Man kann eine h here Wirtschaftlichkeit durch Einsparen eines Fremdl fters oder durch Reduzierung der Motorleistung um einen Typensprung erreichen Beispiel Antriebsauslegung mit 50 Hz Kennlinie Fmax 50 Hz und 70 Hz Auslegung Fmax 70 Hz Drehzahlstellbereich von 20 bis 95 min an der Getriebeab triebswelle Abtriebsmoment an der Getriebeabtriebswelle von 150 Nm Betriebsart S1 Dauerbetrieb ED 100 Es gibt keine Zeitanforderung an das Anlauf und Bremsverhal ten 1 Antriebsauslegung mit 50 Hz Netz Umrichter Motor Getriebe 1 5 kw 1 5 kW i 15 50 Hz 1421 min 20 bis 95 min 150 Nm S1 ED 100 Mmax 150 Nm Fremdl fter Bild 3 52 50 Hz Antriebsauslegung Die oben gezeigte Antriebsauslegung kommt in hnlicher Form in fast allen Bereichen des Maschinenbaus vor ber die Erstinbetriebnahme werden automatisch die Einstellungen f r alle drei Motorregelverfahren vorgenommen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 111 3 Auswahl der Antriebsregler 2 Antriebsauslegung mit 70 Hz Umrichter Motor Getriebe 1 5 kW 1 5 kW i 21 70 H
39. C bei Transport 25 70 C Relative Luftfeuchte 15 85 Betauung ist nicht zul ssig Ger t IP20 NEMA 1 an Cold Plate IP20 K hlkonzept Wandmontage IP20 Durchsteckk hlk rper IP54 3 37 kW Ber hrungsschutz VBG 4 bis 1000 m NN oberhalb 1000 m NN mit Leis tungsreduzierung 1 pro 100 m max 2000 m NN Montageh he Spannungsbelastung der Motor wicklung Typische Spannungssteilheit 3 6 KV us 1 nicht f r Regler CDB32 008 C und CDB34 003 C 2 10 40 C f r Regler CDB32 008 C und CDB34 003 C 3 Weitere Informationen zu den Angaben finden Sie nachfolgend Tabelle 2 32 Umweltbedingungen CDE CDB3000 und Module st ndigen Ersch tterungen ausgesetzt ist Die Abnahme der N Achtung Den Antriebsregler nicht in Bereichen installieren in denen er Antriebsregler erfolgt nach IEC68 2 6 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 7 LT 3 Auswahl der Antriebsregler Temperaturbereich und Luftfeuchte nach EN61800 2 Die Antriebsregler d rfen bei Umweltbedingungen betrieben transportiert und gelagert werden die in IEC60721 3 3 festgelegt sind Genaue Werte k nnen den nachfolgenden Tabellen entnommen werden Betrieb Umwelteinflussgr e Einheit Klasse 3K3 Niedrige Lufttemperatur Hohe Lufttemperatur Niedrige relative Luftfeuchte Hohe relative Luftfeuchte Niedrige absolute Luftfeuchte Hohe absolute Luftfeuchte Temperatur nderungsgeschw
40. Die Siche rungen dienen als Leitungsschutz Tipp Bei nur zwei Antriebsreglern im DC Verbund ist ein Sicherungspaar F3 4 zur Absicherung ausreichend Wird der DC Verbund an das Netz zugeschaltet w h rend ein Antriebsregler einen internen Kurzschluss am Zwischenkreis hat so koppelt sich der defekte Antriebsregler automatisch ber seine PTC Vorlade schaltung vom DC Verbund ab Alle anderen Antriebs regler k nnen weiterbetrieben werden siehe Bild A 16 Tabelle A 28 _Projektierungshinweise f r DC Verbundbetrieb von dreiphasi gen c line Antriebsreglern Projektierungshandbuch c line DRIVES A 64 Thema Auslegung der externen Bremswi derst nde Anhang A Praxislexikon Projektierungshinweise Ist die Energiebilanz im DC Verbundbetrieb in einzelne Betriebssituatio nen generatorisch dann m ssen die Antriebsregler mit externen Bremswiderst nden zur Aufnahme der generatorischen Energie betrie ben werden Bei der Auslegung der Bremswiderst nde sind nachfolgende Bedingun gen zu beachten 1 Der Ohm sche Wert des externen Bremswiderstandes darf nicht klei ner als der minimale Ohm sche Anschlusswert den der Antriebsreg ler zul sst sein 2 Aus der Addition der Spitzenbremsleistung aller im DC Verbund betriebenen Bremswiderst nde ergibt sich die Spitzenbremsleistung bezogen auf den DC Verbund Pepe Psw1 Psw2 Pswn Pspc Gesamte Spitzenbremsleistung im DC Verbund Pow Sp
41. In die Produktnorm IEC 61800 5 2 sind Anforderungen aus den Normen EN 292 EN 1050 EN 9541 IEC EN 61508 und dem Positionspapier DKE AK 226 03 eingeflossen EN 60204 1 IEC 60204 1 Rev in Vorbereitung Die Norm EN 60204 Teil 1 beschreibt verschiedene Stopp Kategorien zum differenzierten Stillsetzen von Antrieben Das Stillsetzen ist keine eigenst ndige Funk tion sondern beschreibt den Vorgang der mit Hilfe einer Sicherheits steuerung realisiert werden kann F r die Realisierung in programmierba rer Technik gelten die zuk nftigen Normen siehe Kapitel 5 6 5 Die Funktionen werden in der Praxis meist mit einfachen elektromechani schen Bauteilen realisiert Sie k nnen aber auch mit programmierbaren elektronischen drehzahlver nderlichen Antrieben realisiert werden Die Realisierung der komplexen Funktion mit elektrischen Antrieben ist im Draft IEC 61800 5 2 beschrieben Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 46 5 Information zur Systemgestaltung Stopp Kategorie nach EN 60204 Teil 1 Stopp Kategorie Stopp Kategorie Stopp Kategorie 0 1 2 Positions Schnell Stopp Schnell Stopp bezogener Stopp SBH Lageregelung im Stillstad Nur im Fehlerfall Sicherer Halt nach Kategorie 3 SH Antrieb ist drehmomentfrei Stopp Systemverhalten Beispiel Kategorie Anforderung p Ungesteuertes Stillsetzen Durch sofortiges Abschalten Der Antrieb wird ubendig Funktion Sicherer Hait SH 0 drehmomentfrei g
42. Industriebereich u ere Anschl sse ports und interne Schnittstellen interfaces Sie legt Bewertungskriterien f r das Betriebsverhalten bei St reinwirkung an den u eren Anschl ssen ports und den internen Schnittstellen interfaces fest und enth lt Anforderungen zur St rfestig keit entsprechend der Umgebung am Einsatzort Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 28 5 Information zur Systemgestaltung Begriffsdefinitionen Erste Umgebung Wohn Gesch fts und Gewerbebereich Umge bung die Wohnbereiche enth lt und au erdem Einrichtungen die ohne Zwischentransformator direkt an ein Niederspannungsnetz angeschlos sen sind das Wohngeb ude versorgt Zweite Umgebung Industriebereich Einrichtungen die nicht direkt an ein Niederspannungsnetz zur Versorgung von Wohnbereichen ange schlossen sind Privates Netz Das private Netz ist dadurch charakterisiert dass es durch eine eigene Trafostation vom Mittelspannungsnetz gespeist wird und keine Wohnbe reiche versorgt Typischerweise versorgt das private Netz Verwaltungs geb ude B rohochh user Einkaufszentren usw Es obliegt der Ent scheidung des Betreibers ob er das Netz entsprechend der ersten oder der zweiten Umgebung im Sinne der Norm ausf hrt Ein privates Niederspannungsnetz kann in bereinstimmung mit dem EMV Gesetz wie eine Anlage betrachtet werden Die EMV wird an der physikalischen Grenze der Anlage beurteilt Abstrahlung und Einstrah lung an der r
43. Nennmo a Nennstrom Baugr e P in kW grad ment mat bei n in Mn n Nm Jin kgm 230 400 V 635 6 0 09 47 0 97 0 00031 0 88 0 55 63L 6 1 2 0 74 71S 6 1 23 0 75 71M 6 1 66 1 0 80S 6 0 0022 2 5 1 5 80L 6 0 0028 3 0 1 78 905 6 0 0037 4 1 2 3 90L 6 0 0050 5 6 3 4 100L 6 0 010 7 2 4 2 112M 6 0 018 9 85 5 75 1325 6 13 5 7 9 132M 6 16 8 9 8 132M 6a 23 3 13 5 160M 6 0 093 28 6 16 6 160L 6 0 127 42 1 24 1 180M 6 0 168 49 1 28 1 180L 6 0 192 55 1 32 1 200LK 6 0 281 73 1 42 1 200L 6 0 324 78 1 45 1 225M 6 0 736 103 1 60 1 250M 6 1 01 123 1 71 1 280S 6 1 48 156 1 90 1 280M 6 1 78 190 1 110 1 3158 6 2 63 143 1 315M 6 3 08 170 1 315M 6a 3 63 205 1 315M 6b 4 17 250 1 3558 6 10 7 290 1 3558 6a 200 0 95 19 29 0 12 7 365 1 Bei den Daten handelt es sich um Mittelwerte die je nach Hersteller leicht variieren k n nen Tabelle A 36 DS Normmotor 1000 min 50 Hz Projektierungshandbuch c line DRIVES A 76 LTi Anhang A Praxislexikon A 4 6 Typische Motor Asynchron Servomotoren mit K figl ufern nach DIN 42 950 Selbstk h daten von Asyn lung Schutzart IP 65 chron Servomotoren PA Wirkungs Nennmo a Nenndreh Nenn Baugr e PinkW grad ment men Zahl t strom n in Min Nm Jinkgm in min 1 in A ASM H 31 2 1 83 0 13 0 1500 5 2 ASM H 32 2 7 85 0 17 0 1500 6 8 ASM H 33 3 6 85 0 23 0 1500 8 7 ASM H 34 5 5 87 0 35 0 0 0209 1500 12 6 ASM H 24 2 1 84 0 10 0 0 00
44. Nennstrom Baugr e Leistung grad mem heitsmo bei DS Normmotor PinkW min Minnm ment 230 400 V J in kgm 56L 2 0 12 49 0 41 0 000160 0 96 0 6 638 2 0 18 57 0 63 0 000141 1 22 0 75 63 2 0 25 0 000188 1 5 0 91 718 2 0 37 0 00035 1 83 1 1 71L 2 0 55 0 000455 2 45 1 45 805 2 0 75 72 2 58 0 000678 3 25 1 93 80L 2 78 3 73 0 000904 4 6 2 7 90L 2 2 2 82 7 4 0 00183 8 4 4 9 1005 2 73 10 0 0 00282 12 5 7 3 112M 2 80 13 3 0 00556 14 8 8 6 3000 min 50 Hz 1325 2 5 5 85 18 3 0 00837 21 1 12 1 1325 2a 84 24 9 0 012 27 1 15 7 160M 2 37 3 21 6 160M 2a 48 1 28 1 160L 2 59 1 34 1 180M 2 74 1 43 1 200L 2 96 1 56 1 200L 2a 114 1 66 1 225M 2 148 1 81 1 250M 2 170 1 98 1 280S 2 280M 2 3155 2 315M 2 244 1 315M 2a 289 1 315M 2b 385 1 Bei den Daten handelt es sich um Mittelwerte die je nach Hersteller leicht variieren k n nen Tabelle A 34 _DS Normmotor 3000 min 50 Hz Projektierungshandbuch c line DRIVES A 74 LTi Anhang A Praxislexikon DS Normmotor 1500 min 50 Hz Drehstrommotoren mit K figl ufern nach DIN VDE 0530 1500 min 50 Hz Schutzart IP54 eigenbel ftet Leistung Wirkungs Nennmo eg Nennstrom Baugr e Pin kW grad ment ent bei mma Et in Hui l a kgm 230 400 V 568 4 0 06 42 0 42 0 000130 0 62 0 4 56L 4 0 09 39 0 63 0 000160 0 97 0 6 635 4 0 12 49 0 85 0 000210 0
45. SinCoS nenenenenenenennenenennne 2 64 Nullspur und invertierte Signale 2 65 Sollage des Slave Antriebs ist lineare Funktion der Lage des Master Antriebs u 1 27 Spannungs und Stromverh ltnis im IT System 3 18 Spannungsbelastung der Motorwicklung 3 45 Spannungseinbr che ceceseseeeeeeseseeeneneeee 5 19 Spannungsverh ltnisse im IT Netzsystem 3 17 Spartransformator eeseesessensenensnsennnennenen A 37 Spezifische Antriebsenergie f r verschiedene Thermoplaste e2u2eneennnnennnnnnenen en A 12 Sprungantwort der Drehzahl mit optimaler berschwingweite von ca 20 zseeeeenen A 60 Standard Antriebsreglerbetrieb 3 109 Schnecken Extruder erenenenenenenenenennnn 1 5 Start Stoppositionierung 1 21 3 107 Station re Ersatzschaltbilder der Asynchronmaschine A 39 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang D Stichwortverzeichnis W rmeleitung durch eine Wand 5 9 Statische Drehzahlgenauigkeit 1 18 Entladungen ESD Kontaktentladung 5 40 Stellbereich und Genauigkeit 1 14 Steuerklemmenbelegung Rotationsantrieb mit Geberauswertung znereeseeeeneennnennenene 3 122 Stop Kategorie eeneneseeeeesenensnnnnnnnnneneneee 5 47 St raussendung erereneneseeesesennnensnensnnnene 5 37 St rfestigkeit z0su0s0nonnnennnnnnnnn euer 5 36 St rspektrum einer 50 m geschirmten Motorleitung
46. W rme bertragung durch W rmeleitung 5 9 Berechnungsbeispiel mit CDA34 014 C Cold Plate crine 5 11 Netzr ckwirkungen von elektrischen Antrieben 5 16 Reduzierung der Netzr ckwirkung 5 20 Blindstromkompensationsanlagen in Elektroenergienetzen mit nichtlinearen Lasten 5 22 Resonanzfrequenz in Elektroenergie NETZE ee een Sonate 5 24 LTi 5 5 5 5 1 5 5 2 5 5 3 5 5 4 5 5 5 5 6 5 6 1 5 6 2 5 6 3 5 6 4 5 6 5 5 7 5 7 1 5 7 2 5 8 5 8 1 6 1 1 6 1 2 Projektierungshandbuch c line DRIVES Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV und elektrische Antriebe 0u 022000000n200nu00nu0nnnunnnnn 5 EMV Normung elektrischer Antriebe 5 Grenzkurve f r elektrische Antriebe PDS 5 Typischer Messaufbau f r die Abnahme von elektrischen Antrieben uuuuuununnneeeneenneenennn 5 Aufbaurichtlinien f r Schaltschr nke 5 Sechzehn Ma nahmen zur EMV nach DIN VDE 0100 Teil 440 anneennnnnaennennnnnnnn 5 Sicherheitstechnik f r Maschinen mit elektrischen Antrieben 2u u2uu0uu00nn00n000nn0n00 5 Richtlinien und EN Normengruppe 22 5 Gefahrenanalyse und Risikominderung 5 Sicherer Halt nach EN 954 1 Kategorie 3 5 Sicherheitsfunktionen f r Bewegungsf hrung 5 Anwendung der zuk nftigen EN ISO 13849 1 EN 954 1 und EN IEC 62061 nen
47. e dx xK dt TRY Projektierungshandbuch c line DRIVES A 50 LTi Anhang A Praxislexikon Beispiel Hochlauf eines Motors der Massentr gheit J aus dem Stillstand mit dem Antriebsmoment ma ohne Last m 0 allgemeine Form der Bewe gungsgleichung a m mL J m m m 0 Jg Ma ide dt madt c Jo m dt c Hochlauf aus Stillstand o t 0 0 gt c 0 Ta _2nn o 7 md O 50 _ 80 n 57 mdt K Integrierbeiwert Projektierungshandbuch c line DRIVES A 51 LT Anhang A Praxislexikon Die Regelstrecke I Glied n m NH En m Sprungantwort a KI ma T T p 0 1 tH t Die Zeit f r einen Hochlauf von n 0 auf n ny betr gt t4 dx KI j Ma KI Symbol l Glied Ma x 60 2nJ Symbol f r Beispiel Ma n Regler Die Aufgabe eines Reglers besteht darin die Regelgr e x laufend mit einem vorgegebenen festen oder ver nderlichen Sollwert w zu verglei chen und die Regelstrecke so zu beeinflussen dass die Regeldifferenz Xg Null oder m glichst klein wird Ebenso wie die Regelstrecken werden auch die Regler nach ihrem Zeit verhalten unterschieden Reglergrundtypen proportional wirkender Regler P Regler integral wirkender Regler I Regler differenzial wirkender Regler D Regler Das differenzielle Verhalten ist als alleiniges Arbeitsprinzip f r einen Reg ler ungeeignet da es nur auf nderungen der Regeldifferenz Xg anspricht Es kann also nur als Zusatz zu
48. gen f r dre hende elektrische Maschinen Anhang A Praxislexikon Einf hrung Die Anschlusskennzeichnungen von drehenden elektrischen Maschinen werden zuk nftig gem der berarbeiteten Norm EN 60034 8 2002 ver einheitlicht Demnach m ssen alle nationalen Normen die der EN 60034 8 2002 entgegenstehen bis zum 1 Oktober 2005 zur ckgezogen wer den In Deutschland betrifft dies die alte DIN 60034 8 1972 A1 1990 A2 1996 VDE 0530 Teil 8 Die im ZVEI Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e V organisierten Motorenhersteller wollen ab dem 1 Januar 2005 auf die neue Norm umstellen Allgemeines zur EN 60034 8 Die Norm gilt f r Wechselstrom und Gleichstrommaschinen und spezifi ziert e Regeln zur Identifikation von Wicklungsanschlusspunkten e Kennzeichnung von Wicklungsanschl ssen e Drehrichtung e Beziehung zwischen Anschlusskennzeichnungen und Drehsinn e Anschlusskennzeichnung und Zubeh r e Anschlussschaltbilder f r Maschinen f r allgemeine Anwendungen Einige wesentliche nderungen Die nachfolgend dargestellten Beispiele sollen einen Eindruck von den nderungen der Norm vermitteln Sie k nnen nicht vollst ndig alle nde rungen im Detail wiedergeben Der Kauf der Norm wird daher empfohlen Bezugsadresse Beuth Verlag Berlin Projektierungshandbuch c line DRIVES A 87 LTi Anhang A Praxislexikon 1 nderungen der Klemmenbezeichnungen Das Anschlussbild f r eine Dreiphasen
49. line DRIVES Projektierungs handbuch Der leichte Weg zu Ihrer Antriebsl sung LT Projektierungshandbuch c line DRIVES Id Nr 0927 05B 2 00 Bl tter f r Projektierungshandbuch Stand 02 2014 Technische nderungen vorbehalten c line Antriebsregler Das c line Antriebssystem besteht aus drei Reglerbaureihen Diese sind e Positionierreglerbaureihe CDE CDB3000 f r Asynchron Normmotoren bis 90 kW Synchron Servomotoren bis 245 Nm e Antriebsreglerbaureihe CDA3000 f r Asynchron Normmotoren bis 132 kW Sondermotoren wie Hochfrequenz oder Reluktanzmotoren e Servo und Direktantriebsreglerbaureihen CDD3000 f r _ Asynchron Servomotoren bis 425 Nm _ Synchron Servomotoren bis 245 Nm _ Hohlwellenmotor bis 75 Nm Linearmotor bis 20 000 N Positionier regler l S P Servo und Direktantriebsregler 24 48 V DC Servoregler CDF3000 und den HF Antriebsregler CDS4000 il Im vorliegenden c line DRIVES Projektierungshandbuch wird nicht auf den eingegangen Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi Zu diesem Buch Konstruktives Feed back Wegweiser durch das Handbuch Dieses Handbuch richtet sich an Anwender die sich mit Hintergrundinfor mationen zum Projektieren von Antriebssystemen auseinandersetzen wollen Unter Projektieren versteht man das Auslegen und Gestalten komplexer technischer Systeme bis zum Erhalt des Umsetzungsauftrages Dabei umfasst die technische Projektiert tigk
50. lzlagerreibung Reibwerte f r Spindeln Spindelart Reibwert i u 0 05 0 08 geschmiert Trapezgewindespindel u 0 1 0 18 trocken Kugelumlaufspindel u 0 005 0 05 Tabelle A 20 Reibwerte f r Spindeln Beiwerte f r Spurkranz und Seitenreibung Beiwerte f r Spurkranz und Badart Seitenreibung w lzgelagerte R der c 0 003 gleitgelagerte R der c 0 005 seitliche F hrungsrollen c 0 002 Tabelle A 21 Beiwerte f r Spurkranz und Seitenreibung Projektierungshandbuch c line DRIVES A 33 Anhang A Praxislexikon Reibwerte verschiedener Werkstoffpaarungen Reibungsart Reibungszahl Reibpaarung Stahl auf Stahl Haftreibung trocken Gleitreibung trocken Haftreibung gefettet Gleitreibung gefettet uo 0 12 0 60 u 0 08 0 50 Wo 0 12 0 35 u 0 04 0 25 Holz auf Stahl Haftreibung trocken Gleitreibung trocken Wo 0 45 0 75 u 0 30 0 60 Holz auf Holz Haftreibung trocken Gleitreibung trocken Wo 0 40 0 75 u 0 30 0 50 Stahl auf Kunststoff Tabelle A 22 Kunststoffriemen auf Stahl Haftreibung trocken Gleitreibung trocken Haftreibung trocken Gleitreibung trocken Ho 0 25 0 45 u 0 25 Ho 0 20 0 45 u 0 18 0 35 Reibwerte verschiedener Werkstoffpaarungen Hebelarm der Rollreibung f r verschiedene Werkstoffpaarungen Werkstoffpaarung Hebelarm der Rollreibung Stahl auf Stahl f 0 5 mm Ho
51. me zum Umrichter und k nnen daher mit dem Verf gbar keitskonzept der Anlage unvertr glich sein Weiterhin kann das Wartungspersonal beim Betrieb der Anlage nicht mehr mit einem lediglich schwach kapazitiv geerdeten Netz rechnen was in die praktischen Ma nahmen zur Elektrischen Sicherheit einflie en muss F r diese F lle ist in der IEC 61800 3 die Kategorie C4 vorgesehen Dort ist vorgesehen mit dem Anwender einen EMV Plan zu vereinbaren Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 20 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Betrieb von CDx3000 0 75 bis 7 5 kW und CDE B3000 22 bis 37 kW am IT Netz Die c line Antriebsregler werden f r den Betrieb an TN und TT Netz ent wickelt Der Betrieb am IT Netz ist nur zul ssig wenn kein aktiver Leiter der Anlage direkt geerdet ist und die K rper Umrichter Motor u a einzeln gruppenweise oder in ihrer Gesamtheit mit dem Schutzleiter Erde ver bunden sind Der Betreiber hat nachfolgende Bedingungen zu beachten 1 Der interne Netzfilter siehe Kapitel 3 1 1 4 3 und 5 5 ist weiterhin wirksam Es muss entsprechend der Norm IEC 61800 3 eine Anla gen bezogene EMV Planung durchgef hrt werden Der Betreiber hat zu berpr fen ob der durch den internen Netzfilter erzeugte Ableitstrom zul ssig ist Er muss sicherstellen dass seine zentrale Isolations berwachung durch die Erh hung der parasit ren Y Kapazit ten bzw dem dadurch verursachten zus tzlichen Ableit st
52. mm o s 20 Bild 3 2 Zusammenhang zwischen Luftfeuchte und Lufttemperatur Schutzbeschichtung PC1 Ausf hrungsschl ssel il Durch die Beschichtung mit Schutzlack k nnen elektronische Baugrup pen vor negativen Einfl ssen wie Betauung Staub L sungsmittel und andreren vorkommenden Verunreinigungen etwas l nger gesch tzt wer den Die in der Betriebsanleitung vorgeschriebenen Umweltbedingungen ndern sich bei Antriebsreglern mit Ausf hrung PC1 nicht Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 10 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 1 2 Modulares Das modulare K hlk rperkonzept bietet L sungen mit K hlk rperkon e Konvektionsk hlk rper zept e Durchsteckk hlk rper e Cold Plate K hlk rper e Fl ssigkeitsk hlk rper Im Standardlieferprogramm erhalten Sie Konvektions und Durchsteck k hlk rperl sungen Fl ssigkeitsk hlk rper und Cold Plate K hlk rper werden nur auf Anfrage angeboten da in diesen Anwendungsf llen sehr viele Randbedingungen zu beachten sind K hlkonzepte Das Basismodul der Positionierregler bietet zwei verschiedene Montage und K hlkonzepte Beispiel CDB3000 Baugr e 3 Wandmontage Durchsteckk hlk rper Bild 3 3 K hlkonzepte Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 11 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler
53. nahmen Restrisiko Bild 5 23 Systematik der Gefahrenanalyse Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 51 LTi Sicherheits kategorie 5 Information zur Systemgestaltung Kurzfassung der Anforderungen Systemverhalten Die sicherheitsbezogenen Teile von Steuerungen und oder Das Auftreten eines Fehlers kann ihre Schutzeinrichtungen als auch ihre Bauteile m ssen in zum Verlust der Sicherheitsfunk tion f hren bereinstimmung mit den zutreffenden Normen so gestal tet gebaut ausgew hlt zusammengestellt und kombi niert werden dass sie den zu erwartenden Einfl ssen standhalten Die Anforderungen von B m ssen erf llt sein Bew hrte Bauteile und bew hrte Sicherheitsprinzipien m ssen angewendet werden Die Anforderungen von B und die Verwendung bew hrter Sicherheitsprinzipien m ssen erf llt sein Die Sicherheits funktion muss in geeigneten Zeitabst nden durch die Maschinensteuerung gepr ft werden Das Auftreten eines Fehlers kann zum Verlust der Sicherheitsfunk tion f hren aber die Wahrschein lichkeit des Auftretens ist geringer als in Kategorie B Das Auftreten eines Fehlers kann zum Verlust der Sicher heitsfunktion zwischen den Pr fungsabst nden f hren Der Verlust der Sicherheits funktion wird durch die Pr fung erkannt 1 Die Kategorien sind nicht dazu bestimmt in irgendeiner gegebenen Reihenfolge oder hierarchischen Anordnung in Bezug auf die sicherheitstechnischen Anfo
54. ngig von der zu l senden Auf gabe gute W rmeleitung oder hohe Isolation wird man Stoffe mit ent sprechender W rmeleitf higkeit ausw hlen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 9 LT il 5 Information zur Systemgestaltung Der thermische Widerstand bei W rmeleitung der W rmeleitwiderstand Rin ergibt sich aus 2 d Rn 7 A F TAR K Rin W rmeleitwiderstand W d Wanddicke m W rmeleitf higkeit m K A Wandfl che m Damit l sst sich Gleichung 1 umformen Ad 4 P Rint Besteht eine Wand aus mehreren Schichten so ist der resultierende W rmeleitwiderstand gleich der Summe der W rmeleitwiderst nde der einzelnen Schichten Gute W rmeleiter N Stoff Aluminium rein 230 Gusseisen 58 V2A Stahl 15 Stahlblech 59 Tabelle 5 3 W rmeleitf higkeit einiger Stoffe bei 20 C Der spezifische W rmekontaktwiderstand Yin m von Metall auf Metall halbiert sich bei der Verwendung von W rmeleitpaste zwischen zwei Metallfl chen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 10 LTi 5 Information zur Systemgestaltung 5 2 1 Berechnungsbei e Antriebsregler CDA34 014 C BG3 spiel mit e Endstufentaktfrequenz 4 kHz CDA34 014 C Cold Plate O Punkt 1 85 C Punkt 2 gesucht max Temperatur A an der K hlplatte e K hler L W rmeleitpaste L____ Montageplatte CDA34 014 Bild 5 4 Schema Colde
55. r CDA CDD3000 ProfiDrive Zustandsmaschine Verwendung in drehzahlgeregelten Anwendungen Verschiedene Soll Istwertformate 16 16 32 32 32 2x16 jeweiligen Benutzerhandbuch PROFIBUS DP entnehmen il Profile der c line Antriebsregler Details zu den Profilen k nnen Sie dem Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 91 LTi 3 3 5 Inbetrieb nahme Antriebsregler an PRROFIBUS S7 1 3 Auswahl der Antriebsregler Vergabe der PROFIBUS Adresse entweder an der PROFIBUS Option oder in der Software des Antriebsreglers Wenn Software Adresse ungleich Null hat diese Vorrang Adressen k nnen zwischen 1 und 126 vergeben werden RR Nast on S2 S1 Montage der PROFIBUS Option CM DPV1 am Antriebsregler auf dem oberen Steckplatz Wichtig ist beim Modul auf die Stellung der Jumper zu achten f r Umbau BG6 bis BG8 AE ZZZIIILLLLZID am Ei rr e E22 I Ol Der PROFIBUS wird ber genormte Stecker und Kabel verbunden Wich tig dabei ist die richtige Kombination Kabel mit starrer Kupferader in Steckern mit Schneidklemmtechnik und Kabel mit Kupferlitze in den Stek kern mit Schraubtechnik verwenden da es sonst bei hohen bertra gungsraten zu St rungen kommen kann Das PROFIBUS Kabel wird von Teilnehmer Slave zu Teilnehmer durch geschleift Jedes Ende des PROFIBUSSES muss mit einem Abschluss widerstand abgeschlossen sein In den handels blichen Normsteckern sind diese
56. r die Ger tebeschreibung Zugriff auf alle Parameter Mandatory Pflicht und optionale zus tzliche Objekte e Das Objektverzeichnis ist aufgeteilt in verschiedene Gruppen e Jedes Objekt wird mit einem 16 bit Index adressiert bei Feldern zus tzlich mit einem 8 bit Sub Index Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 57 3 Auswahl der Antriebsregler Index Description 0000h reserved 0001h 025Fh Data Types 0260h OFFFh reserved 1000h 1FFFh Communication object area 2000h SFFFh Manufacturer specific area 6000h 9FFFh Device profile specific area A000h BFFFh Interface profil specific area Tabelle 3 16 Projektierungshandbuch c line DRIVES C000h FFFFh reserved Objektverzeichnis 3 58 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler ALLIS Application Generic I O u Motion control Object Dictionary Index description 1000 h device type 3 1018 h identy 00 c10 CANopen Protocol u Process Data Object PDO Service Data Object SDO Error Control Heartbeat e Network Management CAN Bild 3 18 Objektverzeichnis als Schnittstelle zwischen Anwendung und Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 59 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Datenobjekte PDO Process Data Object SDO Service Data Object e Echtzeitdaten e System Parameter Antriebssteuerung Parameterhandling e Hochpriore eindeutige Identifier Download Parametersatz e
57. rmung des Motors achten Funktioniert nur im station ren Betrieb bzw bringt keine beson dere Verbesserung der Dynamik Funktioniert nur bei konstanter oder fallender Lastmoment Kennlinie Stromgrenzwert Regler Schutz vor berstromabschaltung Verhindert Abkippen des Motors im station ren Betrieb durch Reduzierung der Statorfrequenz Motoren mit biegekritischen Rotorwellen nicht bekannt Schwingungsbed mp Zus tzlich wirkt die Regelfunktion auch bed mpfend fungsregler bei Beschleunigungsvorg ngen mit Mechaniken wel Schlupfkompensation che gro e Elastizit ten und oder Lose aufwerfen Reduzierung der Drehzahlschwankung einer Asyn chronmaschine auf ca 2 Tabelle A 27 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 43 Die Genauigkeit ist abh ngig von der Motortemperatur Funktion wird in den meisten F llen ber SFC Motorregelung realisiert Regelfunktionen vom Antriebsregler mit Motorregelverfahren VFC LTi Anhang A Praxislexikon A 3 2 Grundprinzip der sensorlo Lag bei Redaktionsschluss noch nicht vor sen Drehzahl SFC Projektierungshandbuch c line DRIVES A 44 LTi Anhang A Praxislexikon A 3 3 Momentbildung Vereinfachtes Funktionsprinzip der Gleichstrommaschine von Synchron ANAN B und Asynchronmo toren le Bild A 8 Vereinfachtes Funktionsprinzip der Gleichstrommaschine e Feldposition ist durch Lage der St nderwicklung fest vorgegeben e Der Ankerstrom wird durc
58. 1 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Max K hltemperatur Nennstrom 230 V C A Pe Schaltfrequenz Nennstrom Spitzenstrom f r Spitzenstrom f r polig der Endstufe Aussetzbetrieb Aussetzbetrieb E kHz A 0 bis 5 Hz A gt 5 Hz A Antriebsregler CDA32 008 Cx x Spitzenstrom f r 30 s bei Antriebsregler 0 75 bis 15 kW Netzspannung 1 x 230 V 20 15 K hllufttemperatur 45 C bei Endstufenschaltfrequenz 4 kHz Motorleitungsl nge 10 m 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 8 16 kHz Montageh he 1000 m ber NN 1 mit K hlk rper HS3 oder zus tzlicher K hlfl che Montageart angereiht Tabelle 3 25 Antriebsregler f r 230 V Netze Antriebsregler f r 400 460 V Netze Spitzen Empf Schalt Nenn Nenn strom f r poli strom I strom I 4 poliger frequenz der N N Aussetz Aussetz Nennstrom 400 Normmotor Endstufe A A betrieb z Ikw kHz Ineianov2beiasov Obis5Hz Meinen sh gl g a gt 5 Kz A C A A Spitzen Max strom f r K hltemperatur Antriebsregler 55 2 2 2 2 CDA34 003 Cx x 55 1 3 1 25 40 1 0 1 0 55 3 2 3 2 CDA34 005 Cx x 55 2 6 2 D 55 5 1 5 1 CDA34 006 Cx x 55 4 7 4 7 D 55 7 8 7 5 CDA34 008 Wx x 55 7 0 6 2 55 4 4 55 8 2 7 5 CDA34 010 Wx x 55 7 0 6 2 55 4 4 55 13 12 CDA34 014 Wx x 55 10 7 55 3 Tabelle 3 26 _Antriebsregler f r 400 460 V Netze Projektierungshandb
59. 1 0 0 9 0 8 zur Motorleistung dar Die Bestimmung des Betriebsfaktors ist her stellerabh ngig e Bei Schneckengetrieben muss zus tzlich zum Betriebsfaktor noch der Einfluss der Umgebungstemperatur und die Einschaltdauer ber cksichtigt werden Ah Betriebsstunden h Tag 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 0 9 0 8 0 7 Schaltungen Stunde Bild 2 45 Typisches Diagramm f r Betriebsfaktoren bei Netzbetrieb ohne Frequenzumrichter Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 87 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Sto Belastungsart grad elastungsa Schalth ufigkeit mittlere Schalth ufigkeit hohe Schalth ufigkeit Gleichm iger Betrieb kleine zu beschleunigende Massen geringe Kreiselpumpe Ungleichm iger Betrieb mittlere zu beschleunigende Masse m ige St e Schiebetore Ungleichm iger Betrieb geringe zu beschleunigende Masse heftige St e Mischer Schnecken Stirnrad t gliche Betriebs Beispiel getriebe fgges getriebe fgyes zeit in h L fter Schr gaufzug Knetwerk Zahnradpumpen Stanzen Taktantriebe Tabelle 2 26 Typischer Gesamtgetriebefaktor aus der Praxis Bestimmung des Abtriebsmomentes bei Reglerbetrieb variable Drehzahl Bei Betrieb des Getriebemotors an einem Antriebsregler ist zun chst der Drehmomentverlauf der Anwendung aufzuzeichnen gem Kapite
60. 1 1 2 Systemumfeld Analysiert man das Systemumfeld von Antriebssystemen so kommt man zu vier Schnittstellen die das Systemumfeld beschreiben Schnittstelle zum Verarbeitungsprozess Schnittstelle zum Automatisierungsprozess Schnittstelle zur Umwelt und Installationsumgebung A OQ N Schnittstelle zu den Anforderungen aus Normen Vorschriften und Sicherheit Verarbeitungsprozess Umwelt und ML f n s Installations umgebung Automatisierungs Normen prozess Vorschriften und Sicherheit Bild 1 2 Systemumfeld In diesem Kapitel wird auf die Schnittstelle zum Verarbeitungsprozess eingegangen die anderen Schnittstellen werden in den weiteren Kapiteln des Handbuches behandelt Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 4 LTi 1 2 1 2 1 Prozessanalyse il Beispiel einer Prozessanalyse im Vergleich zur Funktionsana lyse 1 Analyse der Aufgabenstellung Hinterfragen Sie als erstes den Verarbeitungsprozess f r den die Antriebsl sung eingesetzt werden soll Verwenden Sie dazu das Verfah ren der Prozessanalyse denn die Prozessanalyse erlaubt Ihnen die l sungsneutrale Sichtweise auf die Aufgabenstellung Machen Sie zu Beginn einer Analyse keine Funktionsanalyse denn die verwendeten Funktionen beschreiben immer die konkrete L sung Wenn Sie eine neue L sung finden wollen sollten Sie eine Prozessana lyse durchf hren Die Funktionsanalyse wurde aus der Wertanalyse abgeleitet Sie dien
61. 1 29 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Gebl se L fter Kreiselpumpen P M M n P n ML P n Bild 1 27 Lastkennlinie Gebl se L fter Kreiselpumpen M hlen ML f n 1 Hammerm hle 2 Schleuderm hle 3 Kugelm hle Bild 1 28 Lastkennlinien M hlen Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 30 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung F rdermaschinen wie z B Schr gaufz ge M f s Bild 1 29 Lastkennlinie F rdermaschinen Kolbenmaschinen Exzenterpressen Metallscheren M f 9 Mm a gt Bild 1 380 Lastkennlinie Kolbenmaschinen Exzenterpressen Metallscheren Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 31 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Bearbeitungsmaschinen t Bild 1 31 Lastkennlinie Bearbeitungsmaschinen Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 32 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung 1 4 Erfassen der He handelt es sich um die Beschreibung der Bewegungsaufgabe Bewegungsauf im Verarbeitungsprozess Grundlagen zu diesem Thema gabe siehe Kapitel 1 Die nachfolgend vorgeschlagene Vorgehensweise erhebt nicht den Anspruch darauf dass sie auf alle Bewegungsaufgaben allgemeing ltig angewendet werden kann Sie soll nur eine m gliche Vorgehensweise aufzeigen die mit wenig Aufwand durchgef hrt werden kann Projektname Erfassen
62. 1 Slave Lageregler r Slave Lage LE a a a u u Pr m m m bd 360 PaA Istlage Master Bild 1 24 Lage des Slave Antriebs ist nichtlineare Funktion der Lage des Master Antriebs Elektronische Kurvenscheiben werden typisch in Form von Tabellen in Antriebsreglern abgelegt Die Tabellen enthalten Wertepaare bestehend aus dem Master Wert und zugeh rigem Slave Wert Jedes Wertepaar bildet einen St tzpunkt der Kurvenscheibe Die Wertepaare wurden im allgemeinen extern berechnet und dann im Antriebsregler abgelegt Grenzen mechanischer Kurvenscheiben e Die Geschwindigkeit mechanischer Kurvenscheiben ist begrenzt da St el zum Abheben neigen e Nicht alle Bahnbewegungen sind realisierbar St el und Hebel k nnen klemmen e Anpressen der Hebel f hrt oft zu Schwingungen e Ein und Auskuppelfunktionen sind schwierig e Mechanische Kurvenscheiben sind teuer e nderungen der Kurvenscheiben Formatwechsel sind sehr aufwendig Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 28 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung 1 3 5 Lastmoment Hebezeuge F rderanlagen Kolbenverdichter Walzwerke P M konstant f P n ML M L P DN n gt 1 Losbrechmoment Bild 1 25 Lastkennlinie Hebezeuge F rderanlagen Kolbenverdichter Walzwerke Extruder P M M f n P f n n gt Bild 1 26 Lastkennlinie Extruder Projektierungshandbuch c line DRIVES
63. 10 ns propagation delay of employed optocoupler type 3 For bus length greater than about 1 km bridge or repeater devices may be needed gt Tabelle 3 17 bertragungsgeschwindigkeiten Die CiA Spezifikation DR303 1 enth lt Empfehlungen zur Verkabelung und den verschiedenen Anschlusssteckern Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 67 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Electronic data sheet specification EDS Electronic Data Sheet e EDS Datei enth lt alle ger tespezifischen Daten und Parameter Objektverzeichnis bez glich ihres Datentyps des Wertebereichs und der Zugriffsattribute e Einrichtungstools f r CANopen Netzwerke nutzen diese Datei zur grafischen Visualisierung der einzelnen CANopen Knoten e Liegt mit jeder Antriebsregler Firmware im Internet ab e Erzeugung mit LUST CANtool m glich DCF Device Configuration File e Beschreibung des konfigurierten Ger tes e Zus tzlich Angabe der Einstellung des Parameters Objektes Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 68 LTi 3 3 3 CANopen Pro file Ger teprofile Kommunikationsprofi Gesicherte bertragung von Telegrammen Standard ISO 11898 3 Auswahl der Antriebsregler Nachfolgend wird auf die CANopen Profile eingegangen welche in der Positionierreglerreihe CDE CDB CDF3000 zur Verf gung stehen Datei spezifikationen zu den Profilen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Benut zerhandbuch der Positionierregler Encoder C
64. 14121 gemacht werden um festzustellen ob ausreichende Sicherheit erreicht ist Die Anforderungen von EN IEC 62061 und EN ISO 13849 1 zur Implementierung sicher heitsrelevanter Steuerungsfunktionen sind entsprechend der H he des zu beseitigenden Risikos abgestuft Die Bemessungsgr e f r diese Abstufung ist bei EN IEC 62061 wie in IEC 61508 der Safety Integrity Level SIL und bei EN ISO 13849 1 der Performance Level PL Performance Level PL Performance Average probability SIL level of a dangerous EN 61508 1 PL failure per hour l h IEC 61508 D no special safety 5 4 a gt 10 10 lt 10 reguirements b gt 3x 10 10 lt 10 1 c gt 10to lt 3x10 d gt 107 to lt 10 e gt 10 to lt 107 3 NOTE 1 The performance for each hazardous situation in this standard is divided into five levels a to e where the risk reduction contributed by the SRP CS in a is low and in e is high NOTE 2 It should be noticed that performance levels b and c together cover only one order of magnitude on the scale of average probabitity of a dangerous failure per hour or one step on the SIL scale Tabelle 5 14 Vergleich Safety Integrity Level SIL und Performance Level PL Da es bei komplexen Maschinensteuerungen aussichtslos ist alle Fehler nachtr glich herauszupr fen verwirklichen diese Normen au erdem den ganzheitlichen Ansatz die gesamte Entwicklung und Projektierun
65. 25 PE HD 0 25 bis 0 3 PP 0 25 bis 0 3 PVC 0 15 bis 0 2 Tabelle A 10 Spezifische Antriebsenergie f r verschiedene Thermoplaste Drehmomente Drehmoment zur Erzeugung von Translationsbewegung Fr 1000 en rum An Me J de ggg tr Beschleunigungszeit eh oj BE 9 55 M M 91 2 P P Tabelle A 11 Drehmomente F Umfangskraft N J Gesamtmassentr gheitsmoment kg m M Motordrehmoment Nm ML Lastdrehmoment Nm n Drehzahl 1 min P Motorleistung W PL Leistung der Last W r Radius der Antriebsrolle mm tge Beschleunigungszeit s An Differenzdrehzahl 1 min 0 Winkelgeschwindigkeit 1 s Projektierungshandbuch c line DRIVES A 12 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 4 Arbeit Arbeit der Reibkraft W FR s M g p4 Cosa s Arbeit der Beschleunigungskraft Arbeit der Schwerkraft W m g h h Arbeit der Federkraft Arbeit des Reibmoments W M u 9 Arbeit des Beschleunigungsmoments Tabelle A 12 Arbeit Projektierungshandbuch c line DRIVES A 13 LT Anhang A Praxislexikon Aus diesen allgemeinen Gleichungen folgt mit gt und 4 0 mit v v und v1 0 mit ha h und h O sowie mit x2 x und x 0 Kinetische Energie der Translationsbewegung 1 2 W gt m v 2 Kinetische Energie der Rotationsbewegung 1 2 W J 7 Jo Potenzielle Energie der Lage W m g h Potenzielle Energie der Felder 1 2 W gt C X 3 c
66. 25 us bis Jenach Je nach bertra Je nach bertra bertra 1ms1E A 250 us bis zu 3 ms abh n bertra Zykluszeit gungsrate und gungsrate und Daten gungsrate bis 7 8 ms 65 ms Je gig von Teil gungsrate Datenmenge menge und Daten bei 1096 E A nach bertra nehmern und und Daten menge gungsrate und Datenmenge menge Datenmenge Tabelle 3 15 bersicht Feldbusse Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 55 3 Auswahl der Antriebsregler PROFIBUS CANopen DeviceNet Interbus SERCOS II SERCOS III F Zweileiter Cu RS Ubertra 485 Zweileiter CU B Twisted Pair Lichtwellenlei Fast Ethernet Twisted Pair gungsme mit Hilfsenergie Zweileiter Cu optisch Glasfaser ter Kupferkabel Glasfaser dium IEC1 158 2 Funk Infrarot P Funk Infrarot Lichtwellenleiter max x 127 pro Sub 32 pro Segment Abh ngig vom Physi Logisch 112 Teilneh net abh vom Anzahl Teil d begrenzt mer maxi 126 maximal mit cal Layer logisch auf Transceiver nehmer auf 64 Teil mal 4096 E 1254 Repeater 127 begrenzt max 32 385 nehmer A Knoten bei 255 Subnets Telegram Nutzdaten 9 130 Bit 130 Bit 256 Worte l max 255 l nge Byte Bytes Nutzdaten 2 4 6 8 16 40 bis 1494 typisch l nge 244 Byte 8 Byte Byte Byte 10 16 Bytes bersicht Feldbusse Tabelle 3 15 3 3 2 CAN Grundla Zusammenfassung der CAN Eigenschaften gen e Variable bertragungsrate bis 1MBit s e Leitungsl nge bis 1000 m bei re
67. 3 Aussetzbetrieb 0 bis 5 Hz Drehfeldfrequenz Positionierregler 0 7 bis 15 kW CDE CDB ln 1 8 f r 30 s bei 4 kHz Un 1 25 1 8 f r 30 s bei 8 kHz Positionierregler 45 bis 170 A CDE In 2 0 f r 3 s bei 4 8 kHz Positionierregler 22 bis 90 kW CDB I I 1 5 f r 30 s bei 4 kHz ln 1 0 1 15 f r 30 s bei 8 kHz 4 Impulsbetrieb Positionierregler 0 7 bis 15 kW Vln ca 2 2 bei 4 8 16 kHz Positionierregler 45 bis 170 A CDE VIN ca 2 2 bei 4 8 kHz Positionierregler 22 bis 90 kW CDB Un ca 1 8 bei 4 8 kHz Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 146 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Positionierregler f r 230 V Netze Pe Ser Schaltfrequenz Spitzenstrom f r Spitzenstrom f r de a der Endstufe sale Aussetzbetrieb Aussetzbetrieb kHz 0 bis 5 Hz A gt 5 Hz A 4 2 4 4 3 4 3 8 2 4 4 3 4 3 CDE CDB32 003 Cx x 12 21 375 3 75 16 1 8 3 2 3 2 4 4 7 2 7 2 1 8 4 7 2 7 2 CDE CDB 32 004 Cx x 12 35 5 7 6 3 16 3 5 0 5 4 4 7 1 12 8 12 8 CDB32 008 Cx x 8 71 12 8 12 8 CDE CDB 32 008 Wx x 12 6 3 10 11 35 16 5 9 8 9 9 Spitzenstrom f r 30 s bei Positionierregler 0 375 bis 1 5 kW 2 4 bis 7 1 A Netzspannung 1 x 230 V 20 15 K hllufttemperatur 45 C 40 C CDB32 008 Cx x Motorleitungsl nge 10 m bei Endstufenschaltfrequenz 4 kHz Montageh he 1000 m ber NN 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 8 16 kHz M g Bi lontageart angereiht 1 mit K hlk rper HS3 oder zus tzlicher K hlfl che
68. 3 11 Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 Steuersignal Rechtslauf 2 Steuersignal Linkslauf Rechts Linkslauf 3 38 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 13 Schalten im Der am Antriebsregler CDA3000 angeschlossene Motor darf ber Antriebsregler Sch tz oder Motorschutzschalter weggeschaltet werden Die Besch di ausgang gung des Antriebsreglers CDA3000 durch Abschalten des Motors ist nicht m glich nungen da die Induktivit t des Motors keine sprungf rmige Strom nde rung zul sst Diese Schalt berspannungen k nnen je nach Antriebskon stellation auch zu St rabschaltungen bzw St rmeldungen durch den Antriebsregler f hren In diesem Fall muss eine Motordrossel eingesetzt werden A Beim Abschalten von Motorlasten entstehen sehr hohe Schalt berspan CDA3000 Bild 3 11 Schaltungsbeispiel Schalten am Antriebsreglerausgang 1 Antriebsregler ohne Geberr ckf hrung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 39 LT 3 Auswahl der Antriebsregler Mehrmotorenbetrieb An einem Antriebsregler w f Betrieb ohne Geberr ckf hrung k nnen mehrere Motoren parallel betrieben werden In diesem Anwendungsfall m ssen Motoren nicht nur abgeschaltet sondern auch zugeschaltet werden Welche Betriebsbedingungen in solchen F l len zu beachten sind k nnen Sie Kapitel 3 4 7 entnehmen Das Zuschalten von erregten Motoren oder das direkte Umschalten der Polzahl bei polumschaltbaren Motoren sowi
69. 3 9 ASF V 22 6 5 0 00144 3000 5 0 ASF V 23 10 0 0 00215 3000 7 4 Tabelle A 38 Asynchron Servomotoren Fremdk hlung Projektierungshandbuch c line DRIVES A 78 Bei den Daten handelt es sich um Mittelwerte die je nach Hersteller leicht variieren k nnen LTi A 4 7 bersicht der Motordaten von Synchron Ser Anhang A Praxislexikon bersicht Technische Daten vomotoren LSH Techn Daten Stillstands Nenndreh Nennstrom Nennstrom Nenndreh Massentr gheits moment moment bei 560 V bei 320 V zahl moment Motor Mo Nm My Nm In A Iy A ny min kg cm LSH 050 1 0 25 0 23 0 66 4500 0 06 LSH 050 2 1 0 5 0 45 1 11 4500 0 08 LSH 050 3 0 7 0 65 1 49 4500 0 10 LSH 074 1 2 0 8 0 7 0 95 1 65 3000 0 5 LSH 074 2 2 1 6 1 3 1 51 2 65 3000 0 7 LSH 074 3 2 2 7 2 2 2 1 3 65 3000 1 1 LSH 097 1 2 3 7 3 0 2 6 4 55 3000 1 7 LSH 097 2 9 5 7 4 3 3 5 6 1 3000 2 6 LSH 097 3 2 7 8 5 5 4 3 75 3000 3 5 LSH 127 1 9 10 5 7 8 7 3 3000 6 8 LSH 127 2 9 13 5 10 1 9 0 3000 8 3 LSH 127 3 9 17 0 13 5 11 6 3000 11 0 LSH 127 4 9 25 20 0 14 2 E 3000 15 3 4 Zwischenkreisspannung 2 Zwischenkreisspannung 320 V 560 V 3 Zwischenkreisspannung 560 V Projektierungshandbuch c line DRIVES Tabelle A 39 Technische Daten Ausf hrliche elektrische Daten sowie detaillierte Ma skizzen entnehmen Sie bitte dem Bestellkatalog LSH Servomotoren A 79
70. 320 V 560 V 320 V 560 V 320 V 560 V Nennspannung Ku 200 V 330 V 200 V 330 V 200 V 330 V Nennmoment 2 2 Nm Nennstrom 1 68 A Stillstandsmoment 2 7 Nm Stillstandsstrom 1 97 A Maximal zul ssiges 5 2Nm 9 5Nm 9 5 Nm Moment Maximal zul ssiger Strom 6 7A 18 0 A 10 3 A Maximal zul ssige Dreh 1 1 1 zahl 12000 min 12000 min 12000 min Spannungskonstante Kg 41 5 VW 1000 46 0 V 1000 41 5 V 1000 69 0 V 1000 47 5 V 1000 83 0 V 1000 Drehmomentkonstante 1 14 Nm A 1 37 Nm A Wicklungswiderstand 11 62 669 zwei Phasen Wicklungsinduktivit t 49 4 mH 36 7 mH zwei Phasen Leerlaufdrehzahl 7170 min 4820 min 4780 min 4210 min 3980 min Elektrische Zeitkonstante 3 5 ms 4 5 ms 4 3 ms 5 5 ms 5 6 ms Thermische Zeitkonstante 30 min 30 min 33 min 33 min Massentr gheitsmoment O 50 kgem 0 50 kgem 0 70 Kgem2 0 70 Kgem2 1 1 Kgem2 1 1 kgem des L ufers su Kg SU Kg U Kg 0 Kg 1 Kg Ixg Masse m 1 5 kg 1 5kg 2 1 kg 2 1 kg 3 2 kg 3 2 kg J 0 2 kgcm 0 2 kgem 0 2 kgcm 0 2 kgem 0 2 kgem 0 2 kgem Bremse optional m 0 47 kg 0 47 kg 0 47 kg 0 47 kg 0 47 kg 0 47 kg Tabelle 2 12 Projektierungshandbuch c line DRIVES Technische Daten der Synchron Servomotoren LSH 074 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Synchron Servomotor LSH 097
71. 3x2 5 13 12 14 3x4 13 17 z 14 15 3x10 18 20 23 18 3x16 20 22 25 22 4x2 5 12 14 T 13 15 4x10 18 19 23 21 4x16 22 23 27 24 4x35 30 28 36 31 4x50 30 42 34 4x95 39 z 53 43 ai E S BEIDE on EEE HERE a 4x 185 55 60 Zi 5x2 5 13 15 14 17 17 LTi Anhang A Praxislexikon Anzahl der Leiter ungef hrer Au endurchmesser Mittelwert mehrerer Fabrikate NYM NYY HOS RR F H07 RN F NYCY NYCWY Querschnitt mm mm max mm mm max mm mm 5x10 20 21 G 26 5x16 25 23 30 10x 1 5 18 z Tabelle A 50 Durchmesser von Leitungen und Kabeln NYM Mantelleitung NYCY Kabel mit konzentrischem Leiter und Kunststoff NYY Kabel mit Kunststoffmantel mantel HO5RR F leichte Gummischlauchleitung NYCWY Kabel mit konzentrischem wellenf rmigen Lei NLH NSH ter und Kunststoffmantel Projektierungshandbuch c line DRIVES A 102 LTi Anhang A Praxislexikon A 5 5 Strombelastbar keit von PVC en Verlegearten isolierten mm B1 B2 c E Kupferleitungen Strombelastbarkeit I 0 75 7 6 1 0 10 4 9 6 11 7 11 5 1 5 13 5 12 2 15 2 16 1 2 5 18 3 16 5 21 22 4 25 23 28 30 6 32 29 36 37 10 44 40 50 52 16 60 53 66 70 25 77 67 84 88 35 97 83 104 114 50 123 123 70 155 155 95 192 192 120 221 221 Elektronik Paare 0 2 4 0 4 0 0 3 5 0 5 0 0 5 7 1 7 1 0 75 9 1 9 1 e F r von 40 C abweichende Umgebungstemperaturen sind die Strombelastbarkeiten
72. 5 Hz A gt 5 Hz A 4 CDD34 010 Wx x 6 9 8 16 4 CDD34 014 Wx x 9 7 8 16 4 CDD34 017 Wx x 11 8 8 16 4 CDD34 024 Wx x 16 6 8 16 4 CDD34 032 Wx x 22 2 8 16 CDD34 045 Cx x 32 8 h 4 60 60 90 90 CDD34 060 Cx x 43 8 8 60 52 71 90 4 72 72 112 112 CDD34 072 Wx x 52 5 8 72 62 78 112 4 90 90 135 135 CDD34 090 Wx x 65 6 8 90 78 104 135 4 110 110 165 165 CDD34 110 Wx x 80 8 110 96 110 165 4 143 143 215 215 CDD34 143 Wx x 104 8 143 124 143 215 4 170 170 255 255 CDD34 170 Wx x 124 8 170 147 212 255 Spitzenstrom f r 30 s bei Servoregler 2 4 bis 32 A mit Motorleitungsl nge 10 m Montageh he 1000 m ber NN Montageart angereiht 2 Netzspannung 3x 400 V 10 3 Netzspannung 3 x 460 V 10 Tabelle 3 42 Projektierungshandbuch c line DRIVES Positionierregler f r 400 460 V Netze 3 152 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten 4 1 Auswahl der Netzdrossel 2 22 2222222222202222 4 1 1 Nutzen einer dreiphasigen Netzdrossel 4 1 2 Netzdrossel zur Einhaltung der EN 61000 3 2 4 2 Auswahl der Bremswiderst nde 2 2 222222 4 3 Auswahl der Neizfilter 2 2 22u2222222020202r0202r 4 3 1 Zul ssige Motorleitungsl nge mit internem Funkentst rfilter anneenenseneeneneenenenneenenennenen 4 3 2 Zul ssige Motorleitungsl nge mit externem Funkentst rfilter eanneenenseneeneneenenenneenenennennen 4 4 Auswahl der Motordrossel 2 2 22 222
73. 5 kHz mit Burst Koppelzange Kriterium B Signalschnitt Schnelle Transienten Burst EN 61000 4 4 ja ja stellen 2 KV asym 5 50ns tr th trep 5 kHz mit Burst Koppelzange Kriterium B HF induziert auf Leitungen EN 61000 4 6 ja ja 10 V 0 15 80 MHz 80 AM 1 kHz CDN Koppelzange Kriterium A Anschl sse f r Schnelle Transienten Burst EN 61000 4 4 ja ja prozessnahe 2 KV asym 5 50ns tr th trep 5 kHz mit Burst Koppelzange Kriterium B nn Re THF induziert auf Leitungen EN61000 46 ja ja gelfunktionen 49 y 0 15 80 MHz 80 AM 1 kHz CDN Koppelzange Kriterium A Projektierungshandbuch c line DRIVES Tabelle 5 7 St rfestigkeit 5 36 LTi 5 Information zur Systemgestaltung St raussendungsanforderungen f r Antriebssysteme PDS mit einge schr nkter Erh ltlichkeit die f r den Einsatz in industriellen Netzen vor gesehen sind 2 Umgebung z durch r Normenbezug Pr fung Grundnorm gef hrt erf llt EN 61800 3 Funkentst rung CISPR 11 ja 6 3 1 1 Tab 11 10 15 30 MHz Klasse A EN 61800 3 Funkentst rung CISPR 11 ja 6 3 1 2 Tab 12 30 1000 MHz Klasse A Tabelle 5 8 St raussendung Verwendete Pr fmittel Identifikation Bezeichnung Typ Hersteller Q009150 Funkst r Messempf nger 9 kHz 30 MHz ESHS10 Rohde amp Schwarz 0018552 Funkst r Messempf nger 20 kHz 1000 MHz ESVS10 Rohde amp Schwarz 0009506 Freifeldmessplatz CSD X Messsysteme 00209
74. 75 HIKW me ie 0 50 Zn cos p 0 25 0 0 0 25 0 50 0 75 1 00 1 25 P P gt P P Belastung der Welle Bild 2 5 Leistungsfaktor cos eines vierpoligen DS Normmotors Grenzdrehzahl 5000 2000 90 100 112 132 160 180 200 225 250 280 315 355 H Nmax Grenzdrehzahl H Achsh he 1 fettgeschmierte Rillenkugellager bei Motoren der Polzahl 2 2 _ fettgeschmierte Rillenkugellager bei Motoren der Polzahl 4 und gr er 3 Festigkeit der Kurzschlussringe des L uferk figs 4 _ biegekritische Drehzahl Bild 2 6 Typische Grenzdrehzahl eines DS Normmotors Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 9 u N 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Weiteres zum Thema drehende elektrische Maschinen Bemessung und Betriebsverhalten k nnen Sie der Norm DIN VDE 0530 oder EN 60034 1 und dem Anhang entnehmen gew hrleisteter Wert f r Toleranzen Wirkungsgrad n 0 e Maschinen bis 50 KW 15 von 1 n e Maschinen ber 50 kW 10 von 1 n Gesamtverluste Py e Maschinen bis 50 kW keine Festlegung e Maschinen ber 50 KW 10 von Py 1 6 von 1 cos Q mindestens 0 02 h chstens 0 07 Leistungsfaktor cos Schlupf s Volllast Betriebstemperatur e Maschinen unter 1 kW 30 von s e Maschinen ab 1 kW 20 von s Anzugsstrom I 20 von gi hi 0 Anzugsmoment M4 15 bis 25 von M nach Vereinbarung au
75. 8192 2 5 2 5 station r quarzgenau 0 20 min 2 1 Gibt man zwei c line Drives den gleichen digitalen Drehzahlsollwert vor so driften ihre Achsen auseinander wie die Sekundenzeiger zweier Quarzuhren ca 1 h Dieses Verhalten ist unabh ngig vom Gebersystem 2 Die Istdrehzahl besitzt eine hochfrequente Drehzahlwelligkeit entsprechend dem Abtastraster der Drehzahlregelung CDD 8KHz CDA AkH2 Die Amplitude der Welligkeit ist abh ngig vom verwendeten Drehgebertyp Massentr gheitsmoment und dem P Anteil des Drehgebers Typische Genauigkeit der Drehzahlregelung in Abh ngigkeit Weiteres zum Thema Genauigkeit k nnen Sie dem Kapitel 2 4 entneh men N Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 Analyse der Aufgabenstellung Dynamische Drehzahlgenauigkeit Bei der dynamischen Drehzahlgenauigkeit spricht man von der Drehzahl abweichung w hrend des Anlauf oder Bremsvorgangs einer Drehzahl nderung Die gr te Abweichung entsteht sehr oft beim Einschwingvor gang auf die gew nschte Drehzahl 1 3 2 Z 7 As 2 f n h n t gt t 1 dynamische Abweichung 1 dynamische Abweichung 2 Sollwert 2 Sollwert 3 Istwert 3 Istwert Bild 1 15 Dynamische Drehzahlgenauigkeit Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 20 1 Analyse der Aufgabenstellung Positioniergenauigkeit ohne Lageregelung Start Stopp Betri
76. 97 0 6 63L 4 0 18 63 1 26 0 000280 1 1 0 7 718 4 0 25 61 1 72 0 000560 1 5 0 9 71L 4 0 37 65 2 56 0 000730 2 0 1 2 805 4 0 55 73 3 8 0 00128 2 7 1 6 80L 4 0 75 80 5 1 0 00165 3 4 2 0 905 4 1 1 72 7 5 0 00235 5 1 3 0 90L 4 1 5 77 10 2 0 00313 6 5 3 8 90L 4a 2 2 76 15 0 0 00316 9 6 5 6 100L 4 2 2 76 14 9 0 00450 9 5 5 5 100L 4a 3 0 77 20 3 0 00600 12 9 7 5 112M 4 4 0 83 27 0 0 0199 15 7 9 1 1325 4 5 5 85 36 0 0 0233 20 0 11 6 132M 4 7 5 87 49 0 0 0317 28 1 16 3 132M 4a 9 2 87 60 0 0 0354 35 1 20 1 160M 4 11 0 89 72 0 0 062 39 4 23 1 160L 4 15 0 89 98 0 0 083 54 1 31 1 180M 4 18 5 91 121 0 0 127 66 1 38 1 180L 4 22 0 94 143 0 0 153 80 1 44 1 200L 4 300 8 1950 0 249 99 1 57 1 2255 4 37 0 91 240 0 0 392 124 1 70 1 225M 4 45 0 95 290 0 0 474 152 1 85 1 250M 4 55 0 93 355 0 0 736 176 1 98 1 2805 4 75 0 94 484 0 1 22 140 1 280M 4 90 0 95 581 0 1 46 168 1 3155 4 110 0 94 707 0 2 12 210 1 315M 4 132 0 96 849 0 2 54 240 1 315M 4a 160 0 96 1029 0 2 97 285 1 315M 4b 200 0 93 1286 0 3 25 370 1 Bei den Daten handelt es sich um Mittelwerte die je nach Hersteller leicht variieren k n nen Tabelle A 35 _DS Normmotor 1500 min 50 Hz P 75 Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi Anhang A Praxislexikon DS Normmotor 1000 min 50 Hz Drehstrommotoren mit K figl ufern nach DIN VDE 0530 1000 min 50 Hz Schutzart IP54 eigenbel ftet E Wirkungs
77. Bearbeitungsdrehzahl Hat die Bohrspindel M1 FU1 die Bearbeitungsdrehzahl erreicht dann senkt sich die Bohreinheit ber den Vorschubantrieb M2 FU2 Wird der Sensor unten S2 angefahren ist der Umkehrpunkt erreicht Die Vorschubeinheit M2 FU2 reversiert wodurch die Bohrspindel wieder in die Grundstellung gefahren wird Ist der obere Sensor S1 angefahren stoppt der Vorschubantrieb M2 FU2 und die Bohrspindel M1 FU1 automatisch Das Werkst ck wird durch die F rdereinrichtung ausgef rdert und der Vorgang kann von Neuem beginnen ber das Operator Panel OP wird die Drehzahl der Spindel und die Vor schubgeschwindigkeit vorgegeben Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 131 3 Auswahl der Antriebsregler Technologieschema Bild 3 61 CDA3000 HF CDA3000 PLC OP N 5 puro Bohrvorschubeinheit Ablaufprogramm Beispielprogramm Vorschubeinheit Eing nge M001 Start Vorschub IS01 Vorstop ffner IS02 oberer Endschalter ffner IS03 unterer Endschalter Schliesser lt TEXT Vorschub DEF H000 Sollwert_O DEF H001 Timer_1 DEF M002 Initialisiert DEF H002 Eilgangfrequenz DEF H003 Schleichgangfrequenz DEF H004 Wartezeit DEF H010 Eilgang_positiv DEF H011 Eilgang_negativ DEF H012 Schleichgang_positiv DEF H013 Schleichgang_negativ DEF M001
78. Buslast Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 26 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Synchronbewegung Von einer Leitbewegung Master Bewegung wird in Echtzeit eine Folge bewegung nach einem bestimmten Bewegungsgesetz abgeleitet Bei Synchronbewegungen sind mindestens zwei Achsen beteiligt gt eine Master Achse reale oder virtuelle Achse und gt eine oder mehrere Slave Achsen Elektronische Getriebe Istlage Master i bersetzungs Slave verh ltnis 1 2 Solllage Slave Lageregler y Slave Antrieb A ij Istlage Master Bild 1 23 Solllage des Slave Antriebs ist lineare Funktion der Lage des Master Antriebs Bei einem elektronischen Getriebe sind Motor Leit und Slave Bewe gung Folge Bewegung ber den Winkel mit einem bersetzungsver h ltnis gekoppelt Kommt es aufgrund von Last nderungen zu Winkelab weichungen an der Slave Achse Folge Achse so werden diese erkannt und ausgeregelt Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 27 1 Analyse der Aufgabenstellung Elektronische Kurvenscheibe Bei einer elektronischen Kurvenscheibe dient der Master Wert Leitwert als Eingangsgr e f r eine Kurvenfunktion Die Funktion liefert den eigentlichen Lagesollwert f r die Slave Achse Folge Achse Y Istlage Master Y Kurvenfunktion SLs f ILm Slave Linearbewegung Y Solllage Slave A4 O i s Solllage 4
79. C vorgenommen werden Die maximale Umgebungstem peratur betr gt 50 C Bauform Axial und Querkraft der LSH Servomotoren Radialkraft Frm N Axialkraft Fam N F bei Drehzahl n min bei Drehzahl n min Baugr en 1000 2000 3000 4500 sooo 1000 2000 3000 4500 6000 N LSH 050 1 LSH 050 2 310 250 220 190 170 60 50 42 36 32 2 LSH 050 3 LSH 074 1 LSH 074 2 480 380 330 290 260 90 70 63 55 50 6 LSH 074 3 LSH 097 1 LSH 097 2 850 680 600 520 470 160 130 115 100 90 15 LSH 097 3 Tabelle 2 10 Kr fte der LSH Servomotoren Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 24 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Radialkraft Fam N Axialkraft Fam N F bei Drehzahl n min bei Drehzahl n min Baugr en 1000 2000 3000 4500 6000 1000 2000 3000 4500 6000 N LSH 127 1 LSH 127 2 970 770 670 590 530 185 145 125 110 100 34 LSH 127 3 LSH 127 4 F Die Tabelle gibt die max zul ssige Querkraft Radialkraft Fgm Rm beim Angriffspunkt 1 2 und die max zul ssige Axialkraft Fam Fam gt f r eine Lagerlebensdauer von 20 000 h an Eine Querkraft die nicht in der Mitte des Wellenendes wirkt kann einfach auf v2 die ge nderten Hebelverh ltnisse
80. CDB34 017 17 21 lt 1 5 1 8 0 2 4 PE M5 CDA CDD CDE CDB34 024 EMC 35 0 CDA CDD CDE CDB34 032 35 27 lt 1 2 2 5 0 2 6 PE M5 12 EMC 50 0 CON GOD TOE CDB ITOH 50 31 lt 1 6 3 4 0 5 16 PE M5 CDA CDD CDE CDB34 045 2 12 EMC 63 0 CDACDD CDE CDBS4 058 63 53 lt 5 5 6 0 0 5 16 PE M6 CDA CDD CDE CDB34 060 2 12 EMC 80 0 ED 80 68 lt 10 6 0 0 75 35 PE M8 CDA CDD CDE CDB34 072 9 EMC 100 0 CDA CDD34 090 100 68 lt 10 6 0 0 75 35 PE M8 EMC 125 0 CDA CDD34 110 125 82 lt 10 10 0 16 50 PE M10 EMC 150 0 CDA CDD34 143 150 88 lt 10 10 0 35 95 PE M10 EMC 180 0 CDA CDD34 170 180 150 lt 13 15 5 Bolzen M12 EMC 250 0 CDA34 250 250 180 lt 13 18 2 Bolzen M12 1 Die Antriebsregler CDA34 045 bis CDA34 250 m ssen mit Netzdrosseln betrieben werden 2 Auf Grund der Vorladetechnologie ist bei Antriebsreglern CDE CDB3000 darauf zu achten dass die Netzdrossel zwischen Antriebsregler und Netzfilter installiert wird ansonsten kann der Netzfilter besch digt werden Beachten Sie immer die in den Betriebsanleitungen vorgeschriebenen Installationsvorschriften Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 17 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Auszug aus der Betriebsanleitung CDE CDB3000 CDE CDB3x xxx 1x230V CDE CDB3x xxx 3 x 400 460 V BG 1 5 lt 15 kW CDE CDB3x xxx 3 x 400 460 V BG 6 7 gt 22 kW Bild 4 6 Netzanschluss gt 22 kW ist darauf
81. DP Master Slave Prinzip von PROFIBUS Bild 3 44 Master Slave Prinzip Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 87 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Jedes PROFIBUS System ist mit mindestens einem Master ausgestattet Es sind maximal 127 Ger te Masters und Slaves in einem System m g lich Es ist auch m glich mehrere Master in einem System zu integrieren Tokenring zwischen den Master Aktive Stationen Master Ger te Passive Stationen Slave Ger te werden gepollt Bild 3 45 Tokenring Achtung Token und Multimasterbetrieb Durch das Token wird zwischen den Mastern bestimmt wer Zugriff auf den Bus und die Slaves hat Aus Sicherheitsgr n den ist nur eine Kommunikation zwischen einem Master und den ihm zugeordneten Slaves m glich D h ein Slave kann nicht von zwei unterschiedlichen Mastern Sollwerte empfan gen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 88 3 Auswahl der Antriebsregler Das Kommunikationsprotokoll PROFIBUS DP Data Exchange Broadcast Isochronous Mode Clock Synchronization Time Stamps HART on DP Redundancy Acyclic Data Exchange Engineering EDD FDT Fail Safe Communication Alarms Cyclic Data Exchange GSD Configuration Diagnosis Bild 3 46 Gestufter Funktionsumfang von Profibus DP Die c line Antriebsregler unterst tzen das Kommunikationsprotokoll DP VO Der azyklische Datenaustausch DP V1 ist in Vorbereitung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 89 LT
82. DRIVES erfordern je nach Gebereingang digitale rechteckf rmige oder analoge sinusf rmige Signale Daher Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 59 TTL und HTL Geber 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe werden die Signale bereits im Drehgeber entsprechend aufbereitet und je nach Einsatzbereich durch verschiedene Ausgangsschaltungen bereitge stellt Lichtquelle LED Photoekernente Pihotoelennente h sle ioga nicht dargestellt Bild 2 25 Kreisteilungen und photoelektrisches Messprinzip bei inkremen tellen Gebern Quelle Heidenhain Einige Inkrementalgeber arbeiten heute nach anderen Abtastverfahren Manche haben als Ma verk rperung eine permanentmagnetisierte Tei lung die ber magneto resistive Sensoren abgetastet wird Beim indukti ven Abtastprinzip verwendet man Teilungsstrukturen auf Kupfer Nickel Basis Ein hochfrequentes Signal wird hier durch die bewegten Teilungs strukturen in seiner Amplitude und Phasenlage moduliert Geber mit TTL oder HTL Ausgangssignalen liefern rechteckf rmige Signale Sie haben zwei Spuren und eine Nullimpulsspur Die zwei elek trisch um 90 versetzten Sensoren im Geber liefern an den Spuren A und B zwei Folgen von Impulsen Spur A hat bei Rechtsdrehung im Uhrzei gersinn mit Blick auf die Motorwelle A Seite 90 Voreilung gegen ber B ber diese Phasenbeziehung wird die Drehrichtung des Motors ermit telt Der Nullimpuls ein Impuls pro Umdrehung wird
83. Daten aus dem Umfeld Automatisierungsprozess Umwelt und Installationsumgebung Normen Vorschriften und Sicherheit Ersteller Projektierungshandbuch c line DRIVES A 113 LTi Anhang B Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Projektierungshandbuch c line DRIVES A 114 Anhang GC Literatur und Quellen verzeichnis Literatur und Quellenverzeichnis zu Kapitel 1 Das 1x1 der Antriebstechnik Friedrich Wilhelm Garbrecht Joachim Sch fer ISBN 3 8007 2005 1 VDE Verlag Projektmanagement J Boy C Dudek S Kuschel ISBN 3 930799 01 4 Gabal Positionieren mit Antriebsreglern durch Echtzeitverarbeitung Teil 1 Joachim Sch fer Fachartikel in der Antriebstechnik 1991 Nr 3 Positionieren mit Antriebsreglern durch Echtzeitverarbeitung Teil 2 Joachim Sch fer Fachartikel in der Antriebstechnik 1991 Nr 5 Produkt und Anlagenoptimierung Wolfram Fischer Wilhelm Dangelmaier ISBN 3 540 66577 3 Springer Verlag Montage strategisch ausrichten Praxisbeispiel marktorientierter Proszesse und Strukturen K Feldmann H J Gergs S Slama U Wirth ISBN 3 540 40304 3 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 115 LT Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Motion Control Peter F Brosch ISBN 3 478 93285 8 Verlag Moderne Industrie Drehzahlvariable Antriebe f r die Automatisierung Peter F Brosch ISBN 3 8259 1904 8 Vogel Verlag Visualisieren Pr
84. Einheit Dimension und Notation dieser Einheit Beispiel mm position_dimension_index 1 position_notation_index 3 e F r Geschwindigkeit und Beschleunigung existieren quivalente Faktoren e zus tzlich existieren Eintr ge zur Spezifikation _ Encoder Aufl sung Getriebeverh ltnis Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 71 velocity v2 i ts 3 Auswahl der Antriebsregler dimension specific factor selection feed constant 6092h gear ratio 6091h velocity_encoder_resolution 6090h position 608F notation index dimension index normalising _encoder_resolution factor 7 Physical input value factor normalised input calculation normalised output value factor physical output Y Bild 3 29 Einfluss Verwendung von Objekten der Factorgroup S tz time 608A VAR Position dimension index UNSIGNED8 rw 0 6088 VAR Velocity notation index INTEGER8 rw 0 608C VAR Velocity dimension index UNSIGNED8 rw 608D VAR Acceleration notation index INTEGER8 rw 608E VAR Acceleration dimension index UNSIGNED8 rw 0 608F ARRAY Position encoder resolution UNSIGNED32 rw 0 6090 ARRAY Velocity encoder resolution UNSIGNED32 rw 0 6094 ARRAY Velocity encoder factor UNSIGNED32 rw 0 6095 ARRAY Velocity factor 1 UNSIGNED32 rw o 6096 ARRAY Velocity factor 2 UNSIGNED32 rw o 6097 ARRAY Acceleration fa
85. Einsatz einer Netz drossel mit 4 Kurzschlussspannung am Beispiel eines 4 kW Antriebsreglers Die gesamte Spannungsverzerrung THD wird aus den einzelnen Span nungsoberwellen nach folgender Formel berechnet THD Nou Uz Ug Vor Un in von Ugrundwelle Netzspannungsunsymmetrie ohne Netzdrossel mit Netzdrossel 4 kW Antriebsregler Netz impedanz 0 6 mH 4 kW Antriebsregler Netz impedanz 6 mH Netzspannungsunsymmetrie Netzstromamplitude 0 18 9 A 3 3 0 3 3 Netzstrom effektiv Tabelle 4 3 8 5A am Beispiel eines 4 kW Antriebsreglers 25 4A 251A 9 7A 10 7A 11A 10 5A 10 2A 6 2A 67A 6 8A Wirkung der Netzdrossel bei unsymmetrischer Netzspannung Die Netzspannungsunsymmetrie darf laut IEC1000 2 4 nur 2 betragen Das Beispiel hat aufgezeigt dass der Nutzen einer Netzdrossel mit 4 Kurzschlussspannung vielschichtig ist so dass sie in keiner Maschine oder Anlage fehlen sollte Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 5 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten In den Antriebsreglern CDE CDB3000 ab 22 kW 44 A werden keine Elektrolyt Kondensatoren im Zwischenkreis eingesetzt Die Ger te sind mit einem schmalen Zwischenkreis aus Metallkunststoffpropylen Kon densatoren ausger stet Die Antriebsregler mit MKP Kondensatoren verursachen geringere Netz ladestr me und Netzr ckwirkungen Thema Verwendete Kondensato
86. Hersteller des Reluktanzmotors machen Thema Motorauslegung Projektierungshinweise Siehe Datenblatt des Herstellers Tipps Wicklung immer in Sternschaltung hohe Induktivit t Motoren f r S3 bis S6 Betrieb m ssen meistens extra ange fragt werden Motorschutz nur ber PTC oder Klixon m glich Hohe Schwingneigung besonders lt 25Hz legung Tabelle 2 18 Projektierungshandbuch c line DRIVES Antriebsregleraus Bei statischem Betrieb I Antriebsregler 1 2 Iy Motor Bei dynamischem Betrieb I Antriebsregler 1 8 Iy Motor Abschalten der Softwarefunktion Schlupfkompensation Last regelung und Anpassen der u f Kennlinie w f Kennlinie mit mindestens 3 6 frei programmierbaren St tzstellen Bei Frequenzen gt 150 Hz muss sehr oft ein zus tzlicher Filter in der Motorleitung eingesetzt werden Die max Ausgangsfrequenz darf nicht gr er fy Frequenz nennpunkt sein Beim Zuschalten von Motoren flie t ein sehr hoher Kurz schlussstrom typisch bis zum 30 40fachen In Projektierungshinweise f r Antriebssystem mit Reluktanzmo toren 2 49 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 3 2 Kenngr en von Synchronmotor mit Schenkelpoll ufer Synchronmo A toren mit D mpferk fig j 3 Mk M MN i 0 2 0 4 0 6 0 8 1 n nN gt Bild 2 20 Typische Momentenkennlinie eines Synchronmotors mit Schen kelpoll ufer Synchronmotor mit K
87. Joule m J m Ws m F W 1 El Feldst rke E Volt m V m N C E W Dielektrizit tskonst Farad m F m CNm e c 1V A El Feldkonstante Versch o Farad m F m CNm E 9 Er Dielektrizit tszahl Er Er 9 El Verschiebungs y Coulomb C AS fluss El Verschiebungs 2 2 E dichte D Coulomb m C m D Q A El Stromdichte S i Ampere m Alm S A El Durchflutung 8 Ampere A J Wb 8 H Magn Kraftfluss Weber Maxwell Wb Vs M B A Magn Spannung V Amp re A J Wb V H s Magn Feldst rke H we A m N Wb H B u 1 w l Magn Induktion Tesla Weber m 2 zii Flussdichte i Gau T Wb m G Fl Magn Feldkonstante Ho Henry m H m Wb Am Wo 47 10 mn Henry m H m Wb Am u B H Permeabilit tszahl Ht Ht Wo Magn Polarisation J Tesla Weber m 2 T Wb m2 J B Ho geben Beachte F r Vektorwerte werden viele Formelzeichen mit deutschen Buchstaben ange Tabelle A 3 Projektierungshandbuch c line DRIVES Sl Einheiten A 1 2 Wichtige Einhei ten Gr e Anhang A Praxislexikon Formel zeichen Name Einheiten Abk rzung Formel A Quer schnittsfl che Magnetisierungs st rke M Webermeter Wbm Vsm M Ju H Magn Widerstand 108 Henry 10 H Rm V A yu El Suszeptibilit t 4ny Magn Suszeptibilit t X W H pr 1 Beachte F r Vektorwerte werden viele Formelzeichen mit deutschen Buchstaben ange geben Tabelle A 3 SI Einheiten
88. Kombination aus P Regler und I Regler und ver eint die Eigenschaften der beiden Der P Anteil bewirkt ein sehr schnelles Eingreifen hat aber den Nachteil dass die Regeldifferenz nicht v llig beseitigt wird Der I Anteil greift relativ langsam ein f hrt aber zu einem Verschwinden der Regeldifferenz y Kp xa K f xadt 2 Kp mitK folgt Gleichung des I Ta gt PI Reglers y Kp Xq Tj xq dt Kp Verst rkung Tn Nachstellzeit Sprungantwort des PI Reglers Xa y Symbol des PI Reglers Regelg te An eine Regelung werden folgende Anforderungen gestellt Der Regelkreis muss stabil sein Der Regelkreis muss eine bestimmte station re Genauigkeit aufweisen Der Regelkreis d h die Antwort auf einen F hrungsgr en sprung muss gen gend ged mpft sein Der Regelkreis muss hinreichend schnell sein Diese Forderungen widersprechen sich zum Teil Vergr ert man beispielsweise die D mpfung um die berschwingweite klein zu hal ten so wird damit zwangsweise die Anregelzeit vergr ert Es ist daher nur m glich die f r das jeweils vorliegende Regelproblem g nstigste Einstellung zu w hlen d h es sind Kompromisse zu schlie en Projektierungshandbuch c line DRIVES A 55 LTi Anhang A Praxislexikon Reglerergebnis bei sprung f rmiger nderung der F h rungsgr e F hrungsver halten Die Anregelzeit T ist die Zeit die bis zum erstmaligen Errei chen des Sol
89. LJ PNP Bild 3 58 Prinzipschaltbild HTL Ausgangsschaltung Spezifikation der digitalen Eing nge ISDO2 und ISD03 farenz 150 kHz IEC1131 kompatibel L lt 5V H 2 18V Zus tzlich sind folgende Projektierungshinweise zu beachten e Leitungsl nge max 30 m bei den in Tabelle 3 38 angegebenen Gebern e geschirmte paarverseilte Leitung mit ca 60 nF km e max Stromentnahme f r Geberversorgung aus dem Umrichtermodul von lt 80 mA beachten Maximale Strichzahl des Drehgebers 6 9 10 SZ max n max SZ max maximale Strichzahl des Drehgebers in Impulse U Nmax maximale Drehzahl des Motors in 1 min Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 123 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler maximale Strichzahl maximale Frequenz Hz Motordrehzal Drehgeber min Imp u 2 poliger ASM 4 poliger ASM 8788 1024 146 292 4393 2048 73 146 2196 4096 36 73 Tabelle 3 36 Maximale Drehzahl bei Verwendung von Drehgebern ver schiedener Strichzahlen pro Umdrehung Beispiel f r Nmax 6000 berechnet sz 9 10 1500 mpulse U max 6000 ausgew hlt Ein Geber mit einer Strichzahl von lt 1500 Imp U Der optimale Geber hat 1024 Impulse U Minimale Motordrehzahl Formel zur Berechnung der minimalen Motordrehzahl je nach Strichzahl des Drehgebers damit ein Impuls des Drehgebers pro Absatzzyklus des Umrichtermoduls ausgewertet werden kann n 3000 1 min SZ min SZ Strichzahl des Drehgebers in Impulse
90. Lagerbeanspruchung bei antriebsreglergespeisten Maschinen m entnehmen Der Bericht wurde im Rahmen des Forschungsprojektes des ZVEI AIF an der Technischen Universit t Darmstadt erstellt Vermeiden von Lagerstr men Um das Auftreten von Lagerstr men so weit wie m glich zu verhindern m ssen korrekte EMV gerechte Erdungswege geschaffen werden damit hochfrequente Streustr me in den Antriebsregler zur ckfinden k nnen ohne die Motorlager zu passieren Ma nahmen zur Vermeidung von Lagerstr men gt Fachgerechte Isolation der Motorlager unterbricht den Pfad der Lagerstr me Beispiel Stromisolierte W lzlager INSOCOAT LAGER SKF einsetzen Es handelt sich um Motorlager welche mit einer elek trischen Isolationsschicht am Au enring oder Innenring verse hen sind Ma nahmen zur Reduzierung von Lagerstr men gt Einsatz von hochwertigen Lagern mit guter Oberfl chenqualit t gt EMV gerechte Erdungswege schaffen _geschirmte Motorkabel _ durchg ngiger Schirm 360 Schirmkontaktierung hochfrequente Erdverbindung HF Potenzialausgleichsband bzw Erd Ausgleichsverbindung gt Einsatz von Motorfilter Sinusfilter zur Gl ttung der hochfrequen ten Gleichtaktspannung Commen Mode Spannung und damit Reduzierung der Lagerstr me Zus tzlich wird das du dt reduziert und die Ableitstr me halbiert Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 47 LTi 3 2 19 Berechnung der effektiven Antrieb
91. Lastwinkel Tabelle 2 16 Drehmoment in Abh ngigkeit des Polradwinkels B Lastwin kel B bezogen auf die Motorwelle Mksg Polpaar Pmn typisch Bmksg j X 1 20 45 MN X 7 o o 2 10 22 5 90 Bp 3 6 75 15 4 5 11 25 Tabelle 2 17 Inneres Moment in Abh ngigkeit des Lastwinkels il Inneres Moment M M k i sin Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 47 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Leistungsfaktor cos 0 1 02 03 05 081 2 3 467KW10 Bemessungsleistung Bild 2 18 Datenvergleich von Reluktanzausf hrung zu Asynchronausf h rung einer Reihe ausgef hrter vierpoliger Motoren am 50 Hz Netz Leistungsfaktor Wirkungsgrad 40 0 1 02 03 05 081 2 3 467kW10 Bemessungsleistung gt Bild 2 19 Datenvergleich von Reluktanzausf hrung zu Asynchronausf h rung einer Reihe ausgef hrter vierpoliger Motoren am 50 Hz Netz Wirkungsgrad Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 48 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Projektierungshinweise Ein DS Reluktanzmotor ist ein Sondermotor der vor jedem Serieneinsatz genau getestet werden muss Es k nnen je nach Situation Rundlauf W rme Ger usche oder Schwingungsprobleme auftreten Die nachfol gende Tabelle gibt in Stichworten an was eventuell zu beachten ist Genaue Aussagen kann jedoch nur der
92. Leistungs SK4 durch Reihenschaltung von Leis Stoppkategorie 1 sch tz K tungssch tz K mit Positionierregler gesteuertes Stillset 2 CDE3000 in SK3 Ausf hrung zen f Not Halt nach EN 13850 mit SK3 Stoppkategorie 1 CDE3000 ohne Leistungs E 9 durch Positionierregler CDE3000 in gesteuertes Stillset A SK3 Ausf hrung zen AOPD AOPD Netz b ki IA 24 VDC ri OSSD OSSD 2 DZ A1 11 812 s21 s22 x1 x2 1x3 CDE 3000 24 V X2 11 X212 SRB21 ST M i Fi END Channd 1 Ehr K j i H 4 RSH je I ir F Hr N ISDSH Channd 2 hy y y m ER 4 STR STL aAJ IT TTTT 1 v I Tw 2 3s STL al Ka N u WSZ Bei r umlich getrennter Montage von Antriebsregler und Sicherheitsrelais ist die L sungsvariante mit Leistungssch tz K zu bevorzugen Es sollte darauf geachtet werden dass die Leitungsf hrung zu K und CDE3000 getrennt durchgef hrt wird oder ein entsprechender Fehlerausschluss z B Schutzrohr vorgenommen wird Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 62 5 Information zur Systemgestaltung Vorteile beim Einsatz von Antriebsreglern mit zertifiziertem Sicherer Halt nach EN 954 1 Kategorie 3 Ihr Nutzen Antriebsregler mit Steuerfunktion Sicherer Halt Konventionelle L sung durch externe Schaltelemente Reduzierte Bauteile und reduzierter Schal tungsaufwand H ufiges regelm i ges Pr fen zul ssig e Einfache Beschaffung der zertifi zi
93. MC206 ist eine Steuerung mit integrierter CAN Schnitt stelle Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 83 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 3 4 PROFIBUS DP bersicht Grundlagen Transparente Kommunikation vom Sensor Aktor bis in die Leitebene Ethernet TCP IP TCP lP Ethernet Die PROFIBUS Familie Bild 3 39 PROFIBUS Familie Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 84 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Das PROFIBUS Protokoll erf llt die Anforderungen des ISO OSI Referenzmodells f r offene Systeme 7 g ej User E DP Grundfunktionen PEA Fieldbus Message Application ANS 3 6 Nicht ausgepr gt Data Link Fieldbus Data Link FDL IEC i Ey RS 485 Fiber Optic IEC 1158 2 E EN 50 170 I PROFIBUS Richtlinien Die Integration als Anhang 2 zur EN 50170 Volume 2 wurde beantragt Bild 3 40 PROFIBUS im ISO OSI Referenzmodell bertragungstechnik Merkmale der bertragungstechnik e High Speed RS 485 H2 Baudraten von 9 6 kBit s bis 12 MBit s w hlbar in Stufen Geschirmte verdrillte Zweidrahtleitung 32 Stationen pro Segment max 127 Stationen zul ssig Master und Slaves Busl nge abh ngig von der Baudrate 12 MBit s 100 m 1 5 MBit s 400m lt 187 5 kBit s 1000 m Durch Repeater max 10 St ck kann die Busl nge bis auf 10 km ausgedehnt werden 9 PIN D Sub Steckverbinder Sonderstecker Die Bustopologie erm glicht das An und Abkoppeln von Statio nen w
94. Metall auf Metall zul ssige Lebensdauerschaltarbeit An Anzahl der Nothalte Een Bremsenstrom zur Bel ftung mittel niedrig Motorhaltebremse mit doppeltem Nennmoment als Bremsmoment z B ja f r Hubantriebe m glich ja bei LSH herstellerabh ngig Tr gheitsmoment der Bremsen Abh ngig vom Bremsenkonzept Tabelle 2 28 Kenngr en von Motorbremsen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 94 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Ansprechzeiten von Federdruckbremsen Serienm ig werden Bremsmotoren mit angeschlossenem Gleichrichter f r wechselstromseitiges und gleichstromseitiges Schalten geliefert Wechselstromseitiges Schalten Erfolgt vor dem Gleichrichter auf der Wechselstromseite Hier baut sich das Magnetfeld langsam ab die Bremse f llt sanft mit Verz gerung Aus schaltzeit t ein Gleichstromseitiges Schalten Erfolgt zwischen Gleichrichter und Spule dabei wird ein extrem geringer Nachlauf erreicht F r alle Antriebe die ein exaktes Bremsen erfordern insbesondere auch f r Hubwerke ist gleichstromseitiges Schalten der Bremse unbedingt erforderlich Ausschaltzeit t Spulenstrom t Einschaltzeit M Bremsmoment t Ausschaltzeit ee te Vz n Drehzahl t22 Anstiegzeit t Zeit t Zeit vom Ausschalten des Stromes bis zum Erreichen des Haltemomentes bei wechselstromseitigem Schalten Zeit vom Ausschalten des Stromes bis zum Erreichen des t Haltemom
95. Motordrosseltyp 30 50 m Weitere Projektie rungshinweise finden Sie in Kapitel 4 4 Motorfilter Sinusfilter Die max zul ssige Motorkabell nge betr gt je nach Motorfilter 250 m Weitere Projektierungs hinweise finden Sie in Kapitel 4 5 Motorfilter d rfen nicht in Antriebssystemen mit der Motorregelungsart SFC oder FOR eingesetzt werden 1 SFC sensorlose Drehzahlregelung 2 FOR feldorientierte Regelung mit Geberr ckf hrung Tabelle 3 12 Projektierungshinweise Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 43 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Thema Projektierungshinweise Die max zul ssige Motorl nge wird bei FOR geregelten Antrieben ma geblich durch die zul s sige L nge des Drehgeberkabels bestimmt Mit Standard c line Drives Antriebsreglern sind Antriebsl sungen bis 100 m Geber Motorkabell ngen m glich Weitere Projektierungshinweise k nnen Sie dem Kapitel 2 4 entnehmen Drehgeber am Motor FOR geregelte Antriebsl sung mit typische Geber Motorkabell nge CDA3000 30 m CDE CDB3000 50 100 m 1 Genaue Angaben entnehmen Sie bitte der jeweiligen Benutzerdokumentation Stammdaten der Antriebsregler gelten bis 1000 m ber N N Mit Leistungsreduzierung von 1 Montageh he pro 100 m ist eine max Montageh he von 2000 m ber N N zul ssig Tabelle 3 12 Projektierungshinweise zuvor genannten Bedingungen zu beachten Zus tzlich kann die Forde rung bes
96. N herungsbetrachtung aus gew hlt Er wird an einem dreiphasigen Servoregler CDx34 xxx 400 V Ausgangsspannung betrieben N herungsbetrachtung Ann hernd proportional der Spannungsreserve erh ht sich die elektrisch maximal m gliche Drehzahl 560 V 320 V 1 75 Wird also ein 320 V Motor am 560 V Zwischenkreisregler betrieben er reicht man theoretisch eine um den Faktor 1 75 h here Motordrehzahl Die Max Kennlinie wird um den Faktor 1 75 nach rechts verl ngert 4820 x 1 75 8435 min Die gr ne S1 Kennlinie wird unter Beibehaltung ihrer Steigung verl ngert WNm 25 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 nmin 6000 8435 Diese Erh hung gilt nur n herungsweise da hierbei die Eisenverluste die Ohm schen Verluste und die induktiven Verluste im Motor hart ver nachl ssigt wurden Die tats chliche Erh hung der Drehzahlkennlinie f llt niedriger aus Besonders am hochpoligen LSH Motor ist aufgrund der hohen Drehfeldfrequenz eine merkliche Erh hung des Blindspan nungsanteils zu erwarten Dieser Blindspannungsanteil geht der Span nungsreserve und damit auch dem verf gbaren Drehmoment verloren Achtung e Max zul ssige mechanische Drehzahl des Motors darf nicht ber schritten werden e Max m gliche Drehfeldfrequenz des Servoreglers darf nicht ber schritten werden e Die thermische Auslegung des Motors muss an der Anwendung berpr ft werden Projektierungshandbuch c li
97. Normmotor Uy 400 gt N 9 9 9 1500 min auf 0 min Normmotor Uy 400 A N A V 24 4 3 150 min auf 0 min Asynchron Servomotor Uy 330 Sehe p i A n 330V 12 10 8 1500 min auf 0 min Asynchron Servomotor Uy 330 V E 150 min auf 0 min Werte bezogen auf die Motorwelle Tabelle 3 31 Typische Positionierfehler bezogen auf die Motorwelle in einem Positionierfehler eines Fahrantriebs i 20 Antriebsritzel 60 mm von 0 15 mm Weiteres zum Thema Start Stopp Betrieb k nnen Sie Kapitel 1 3 3 entnehmen il 10 Positionierfehler bezogen auf die Motorwelle ist gleichzusetzen mit _ rn d 10 As 3600 mm d Durchmesser des Antriebsritzels in mm Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 108 LTi 3 4 4 Standard Antriebsregler betrieb 3 Auswahl der Antriebsregler ber die Erstinbetriebnahme werden automatisch die Steuer und Regel kreise so optimiert dass bei einer Zuordnung Antriebsreglerleistung gleich Motorleistung sich die in Bild 3 51 dargestellte typische Leistungs und Momentenkenniinie einstellt Typische Momentenkennlinie eines DS Normmotors bei Stan dard Antriebsreglerbetrieb Pantriebsregier PMotor 10 50 70 100 120 f Hz gt Bild 3 51 Typische Momentenkennlinie eines DS Normmotors 1 Abgegebene Leistung eines DS Normmotors bei Standardantriebsregler betrieb 2 Zul ssige Drehmomentkennlinie eines eigenbel ft
98. Plate 1 Verlustleistung die ber die Montageplatte des Antriebsreglers abgegeben wird Der CDA34 014 BG3 hat bei 4 kHz Endstufentaktfrequenz eine Verlust leistung siehe Bestellkatalog Betriebsanleitung von 180 W Die Abgabe der Verlustleistung erfolgt zu 75 ber die Montageplatte aktive K hlfl che und zu 25 als Strahlung ber das Geh use Tabelle 5 4 P Montageplatte 180 W x 0 75 135 W 2 Temperaturdifferenz zwischen Montageplatte und K hlplatte berechnen Ad Pyontageplatte X Rn 135 W x 0 02 K W 2 7 K 1 siehe Tabelle 5 4 3 Maximale Temperatur an Punkt 2 bzw am K hler punkt 2 Punkt 1 A 85 C 2 7 C 82 3 C bei 10 Sicherheit 78 C 4 Berechnen des K hlers e An Punkt 2 darf die max Temperatur von 82 3 C 78 C nicht ber schritten werden e ber den K hler m ssen 135 W Verlustleistung abgef hrt werden e Die genaue L sung ist vom verwendeten K hler wie z B Luft K hlk r per Wasser K hlk rper W rmetauscher u s w abh ngig Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 11 LT H 5 Information zur Systemgestaltung Projektierungshinweise Cold Plate c line DRIVES Thema Projektierungshinweise e Ebenheit der Kontaktfl che von 0 05 mm RZR 6 3 maximale Rauheit der Kontaktfl che 2 e Fl che zwischen Antriebsregler Montageplatte Cold Plate und K hler mit W rmeleitpaste bestreichen Schichtdicke 30 701 e Die Temperatu
99. Praxislexikon A 3 6 DC Verbundbe trieb Der DC Verbundbetrieb der c line Antriebsregler ist nur zul ssig wenn eine schriftliche Freigabe der Firma LTI vorliegt siehe Kapitel 3 2 22 Bild A 15 Schaltbeispiel DC Verbundbetrieb mit c line Antriebsreglern Projektierungshandbuch c line DRIVES A 63 LTi Anhang A Praxislexikon Projektierungshinweise f r DC Verbundbetrieb von dreiphasi gen c line Antriebsreglern Thema Projektierungshinweise Netzanschluss e Es m ssen alle Antriebsregler mit Netzdrossel betrieben werden Die Netzdrossel dient zur Begrenzung des Netzstroms und zur Strom Leistungssymmetrierung der Antriebsreglereingangs kreise Netzsicherung F1 e Durch den Einsatz von Netzsicherungen mit Meldekontakt kann mit Meldekontakt auf den Fehler Ausfall einer Netzversorgung mit Abschalten des gesamten DC Verbundes reagiert werden Dadurch werden die restlichen Antriebsregler im DC Verbund nicht berlastet Netz Zuschaltbe e Es muss darauf geachtet werden dass alle Antriebsregler gleich dingung zeitig K1 auf das Netz zugeschaltet werden DC Zwischen e Kurze Leitungsverbindungen zum gemeinsamen Zwischenkreis kreisanschluss sternpunkt realisieren e Leitungsquerschnitt entsprechend des Netzanschlussquerschnit tes siehe Betriebsanleitung und Kapitel 3 2 2 einsetzen e DC Zwischenkreissicherungen entsprechend des Leitungsquer schnittes und den rtlichen Bestimmungen ausw hlen
100. Projektierungshinweise f r Mehrmotorenbetrieb 3 119 Thema Drehzahlverh lt nislauf 3 Auswahl der Antriebsregler Projektierungshinweise Verschiedene Motorabtriebsdrehzahlen k nnen nur durch Verwendung von Motoren mit verschiedenen Nenndrehzahlen z B 1440 min und 2880 min erreicht werden Das Drehzahlverh ltnis von ca 1 2 wird w hrend der Drehzahl nderung eingehalten Die Genauigkeit ist vom Schlupf und damit von der Belastung abh ngig Ab und Zuschal ten von einzelnen Motoren Abschalten von Motoren siehe Kapitel 3 2 13 Beim Zuschalten von Motoren ist darauf zu achten dass der Zuschalt strom nicht gr er als der Antriebsreglerspitzenstrom ist Es ist von Vorteil wenn die Antriebsreglerbelastung gt 40 ist Diese 40 ige Grundlast st tzt im Zuschaltaugenblick die Ausgangs spannung des Antriebsregler Der Motor darf w hrend des Zuschaltens nicht im Feld schw chebereich betrieben werden da der zugeschal tete Motor sonst mit reduziertem Hochlaufmoment anlaufen m sste Tabelle 3 35 Projektierungshandbuch c line DRIVES Projektierungshinweise f r Mehrmotorenbetrieb 3 120 LTi 3 4 8 Drehgeberaus wahl f r FOR Betrieb mit CDA3000 3 Auswahl der Antriebsregler Die Umrichtermodule erlauben standardm ig den Betrieb einer DS Asynchronmaschine mit Feldorientierter Regelung FOR wodurch das Umrichterantriebssystem mit DS Asynchronmotoren ein hnlic
101. Speicher abgelegt z B K bler SSI Absolutwertgeber bertragen die Position ber die serielle SSI Schnittstelle Synchronous Seriell Interface Diese Schnittstelle erm g licht eine reine digitalserielle bertragung der Position Bei der bertragung der absoluten Positionsinformation wird synchron zu einem vom Antriebsregler vorgegebenen Takt CLOCK der absolute Positionswert beginnend mit dem most significant Bit MSB bertragen MSB first Die Datenwortl nge betr gt dabei nach SSI Standard bei Sin gleturn Gebern 13 Bit und bei Multiturn Gebern 25 Bit 13 Bit Singleturn Information und 12 Bit Multiturn Information d h 4096 Umdrehungen Im Ruhezustand liegen Takt und Datenleitungen auf dem High Pegel Mit der ersten fallenden Taktflanke wird der aktuelle Messwert in einem Paral lel Seriell Wandler gespeichert Die Daten bertragung erfolgt mit der ersten steigenden Taktflanke Nach bertragung eines vollst ndigen Datenwortes bleibt der Datenausgang auf dem Low Pegel bis der Dreh geber f r einen neuen Messwertabruf bereit ist to Kommt w hrend die ser Zeit eine neue Datenausgabe Anforderung CLOCK werden die bereits ausgegebenen Daten nochmals ausgegeben Bei einer Unterbrechung der Datenausgabe CLOCK High f r t gt to wird mit der n chsten Taktflanke ein neuer Messwert gespeichert Die Folge Elektronik bernimmt mit der n chsten steigenden Taktflanke die Daten n T teal T RER ee
102. Tabelle A 13 Energie c Federsteifigkeit Nm FR Reibkraft N g Erdbeschleunigung m s2 h Hubh he m h4 Hubh he zum Zeitpunkt t t4 m ha Hubh he zum Zeitpunkt t tz m J Massentr gheitsmoment kg m m Masse kg M Drehmoment Nm MR Reibmoment Nm s wirksamer Weg der Reibkraft m v Geschwindigkeit m s v4 Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t t4 m s Vo Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t t m s Ww Arbeit Nm x Federweg m x Federweg zum Zeitpunkt t t4 m X2 Federweg zum Zeitpunkt t t gt m a Neigungswinkel der schiefen Ebene grd H4 Reibbeiwert f r L ngsbewegung Hr Reibbeiwert f r Rotationsbewegung 9 Drehwinkel zum Zeitpunkt t t4 rad 2 Drehwinkel zum Zeitpunkt t ta rad 0 Winkelgeschwindigkeit 1 s OF Winkelgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t t4 1 s O2 Winkelgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t t 1 s Projektierungshandbuch c line DRIVES A 14 LTi Anhang A Praxislexikon A25 Reibung Reibkraft der Coulomb schen Reibung trockene Reibung Fr Fu H M g y cosa Fy m g cosa Fahrwiderstand bei Rollreibung Reibmoment im Gewinde Tabelle A 14 Reibung c Spurkranzreibung d Raddurchmesser m dm mittlerer Gewindedurchmesser m dw Achs Wellendurchmesser m F L ngskraft in der Schraube Gewindespindel N FN Normalkraft N FR Reibkraft bei Coulomb scher Reibung N Fw Fahrwiderstand bei Rollreibung N f Hebelarm der Rollreibung m g Erdbeschleunigung m s m Masse kg MR Reibmoment Nm 0
103. da das Erregerfeld mit dem Sperren des Wechselrichters zusammenbricht und nach ca 1 s vollst ndig abgeklungen ist Not Aus Einrichtung Die Aussagen zu diesem Thema sind nicht mehr eindeutig gekl rt des halb m chten wir nachfolgende Aussagen in Praxis und Norm trennen Praxis Mit der Funktion Sicherer Halt ist ohne zus tzliche Ma nahmen kein Not Aus m glich Zwischen Motor und Antriebsregler gibt es keine galvanische Trennung Handlung im Notfall nach EN13850 Die EN 13850 2004 welche sich mit der Sicherheit des Maschinen Not Halts besch ftigt l st die EN 418 Schutz von Maschinen Not Aus Einrichtung ab Neue Begriffsdefinition NOT HALT f r Stillsetzen im Notfall Not Halt ist eine Handlung im Notfall die dazu bestimmt ist einen gefahr bringenden Prozess oder Bewegung anzuhalten EN 60204 1 NOT AUS f r Ausschalten im Notfall Not Aus ist eine Handlung im Notfall die dazu bestimmt ist die Versor gung der elektrischen Energie abzuschalten falls ein Risiko durch elektri schen Schlag oder andere Risiken elektrischen Ursprungs besteht EN 60204 1 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 54 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Sicherer Halt Not Halt mit CDE3000 1 Man erreicht mit dieser en Net L sung Not Halt SK3 entsprechend CDE3000 EN 13850 wenn Feh lerausschluss Kurz schluss ber Not Aus 11 12 begr ndet und dokumentiert werden kann z B durch ent s
104. der Nennspannung Bei Drehfeldfrequenz von 50 Hz betr gt die Kurz schlussspannung ca 2 4 4 2 Erweiterte Pro jektierungsre gel Leitungsl nge in m Leitungsl nge in Abh ngigkeit zur Netzspannung 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 Netzspannung in V Bei Verwendung einer kapazit tsarmen Motorleitung Typ Protoflex Sie mens darf die zul ssige Motorleitungsl nge mit dem Faktor 1 4 50 m x 1 4 70 m multipliziert werden 4 20 Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Belastung in bei Netzspannung 108 106 104 102 100 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 Netzspannung in V Strombelastung in Belastung in Abh ngigkeit der Drehfeldfrequenz 88 Stombelastung in oB 2383 100 125 150 Drehfeldfrequenz in Hz il Auf Anfrage sind auch Sonderausf hrungen erh ltlich Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 21 LTi 4 5 Auswahl der Motorfilter 4 5 1 Technische 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Funktion Der Einsatz des Motorfilters dient zur Erzeugung einer sinusf rmigen Aus gangsspannung mit geringer Rippel spannung typisch ca 10 V Wirkung Der Motorfilter reduziert e dw dt Spannungsbelastung an der Motorwicklung e die Ger uschentwicklung in der Motor wicklung e die Ableitstr me Spannung Leiter Erde um ca die H l
105. der Antriebsregler sicherzu stellen sind Y Kondensatoren im Antriebsregler eingebaut Der Betreiber hat sicher zu stellen dass seine zentrale Isolations berwachung durch die Erh hung der parasit ren Y Kapazit ten bzw dem dadurch verursachten zus tzlichen Ableitstrom weiterhin fehlerfrei funktionsf hig ist Er muss entsprechend der Norm IEC 61800 3 eine Anlagen bezogene EMV Planung Kategorie C4 durchf hren Der Betreiber muss den Umrichter beim Auftreten eines Isolations fehlers aktiver Leiter des IT Systems mit Erdschluss so schnell wie m glich vom Netz trennen da in diesem Fall die Y Kondensatoren oberhalb ihrer Nennspannung betrieben werden Der Umrichter selbst nimmt keinen Schaden wenn er gesamthaft weniger als 1000 Stunden am IT Netz mit Isolationsfehler betrieben wird Dieser Wert wird in der EN 132400 als Mindestforderung bei 1 7facher Kondensatornennspannung f r die Pr fung von Y Konden satoren festgelegt Bitte beachten Sie dass beim erstmaligen Einschalten der Antriebsregler kurzzeitig hohe Y Kondensator Aufladestr me auftreten 3 22 LTi 3 2 4 Belastung des Versorgungs netzes N 3 Auswahl der Antriebsregler Alle Antriebssysteme nehmen aus dem Netz einen nicht sinusf rmigen Strom auf Dies ist bedingt durch den 1 3 phasigen Eingangsgleichrichter im Antriebsreglereingang Diese nicht sinusf rmige Stromaufnahme f hrt zu Spannungsverzerrungen THD Total Harmonic Distor
106. der Bewegungsaufgabe Name des Projektes Adresse Name Funktion Meyer Auftraggeber Schultze Projekteur Verpackungsmaschine Siegelbackenantrieb Branche Anwendung Das Ziel muss realistisch sein Ziel Was soll sich ndern Inhalt Ausma Termin Wichtige Grenzen m ssen bekannt sein h Besondere Randbedingungen 1 Normen Vorschriften Sicherheit 2 max Grunddaten aus dem Verarbeitungsprozess Laststo 3 Umweltbedingung Installation 0 C Umgebungstemperatur Bemerkung Ersteller Die Kopiervorlage finden Sie im Anhang unter Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 33 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Verarbeitungstechnische Projektname Bewegungsanforderung Bewegungsanforderung kontinuierlicher CI diskontinuierlicher X diskontinuierlicher Stofffluss Chargenprozess St ckgutprozess rotatorische Bewegung n f t IX translatorische Bewegung v f t 65 Radius der Antriebswelle ber die die Bewegung erzeugt wird Es soll eine Fositioniergenauigkeit von 0 5 mm erreicht Bemerkung werden Aus zeitlichen Gr nden darf kein Schleichgang gefahren werden Ersteller Die Begriffsdefinitionen hierzu siehe Kapitel 1 3 Die Kopiervorlage finden Sie im Anhang unter Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Projektie
107. des Rotors aus den elektrischen Gr en Aufgrund der berechneten Informa tionen lassen sich die Str me f r die Drehmomentbildung g nstig in den Motor einspeisen Auch ohne den Einsatz eines kostenintensiven Dreh zahlgebers werden auf diese Weise hervorragende Regeleigenschaften erreicht Feldorientierte Regelung FOR Bei der FOR werden die Rotor und Drehzahlposition mit einem Dreh zahlgeber ermittelt Aufgrund dieser Messgr en k nnen der fluss und der drehmomentbildende Strom immer in optimaler Lage zueinander in den Motor eingespeist werden Dadurch wird ein Maximum an Dynamik und Rundlaufg te erreicht SFC Een VFC FOR Allgemeine Eigenschaften der u f Kennlinien Sensorless Feldorientierte Motorregelverfahren Flux steuerung Regelung Control Drehmomentanregelzeit lt 2ms dynamische St rgr enausregelung JA JA Stillstandsmoment a JA Ausregelzeit f r einen Laststo von 1 x My lt 100 ms lt 100 ms lt 100 ms Abkippschutz bedingt JA Drehzahlstellbereich Mxonst gt 1 10000 Statische Drehzahlgenauigkeit n ny quarzgenau Tabelle 329 _Leistungsf higkeit der Motorregelverfahren mit DS Normmo tor Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 104 3 Auswahl der Antriebsregler Allgemeine Eigenschaften der VPE TET FoR 9 g u f Kennlinien Feldorientierte Motorregelverfahren stguerun Flux Renelun 9 Control geing Frequenzaufl sung 0 01 Hz 0 0625 Hz 2716 Hz asynchron Motorpri
108. eine h here Verf gbarkeit der Maschine zu erreichen soll von Gleichstromantrieb auf Drehstromantrieb umgestellt werden Der bis dato eingesetzte Gleichstromantrieb hat einen Drehzahlstellbereich von 1 1000 und ist auf 200 berlastbar 1 Gleichstromregler 2 DC Motor 3 Tacho 4 Getriebe 5 Schneckenr ckdrucklager Bild 1 5 Alte L sung mit Gleichstromantrieb Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 6 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Funktionsanalyse Bei einer Funktionsanalyse muss nur jedes Bauteil welches eine Funk tion erf llt durch ein anderes ersetzt werden In unserem Fall bedeutet dies e dass der DC Motor durch einen AC Motor ersetzt wird e der Tacho durch einen Drehgeber und e der Gleichstromregler durch einen Antriebsregler mit feldorientierter Regelung ersetzt wird 1 Antriebsregler mit feldorientierter Regelung 2 AC Motor 3 Drehgeber 4 Getriebe 5 Schneckenr ckdrucklager Bild 1 6 L sung aus der Funktionsanalyse Aus der Funktionsanalyse ergibt sich eine L sung mit Drehzahlr ckf h rung siehe Tabelle 1 1 Gleichstromantrieb Drehstromantrieb 1 Gleichstromregler 1 Antriebsregler mit feldorientierter Regelung 2 DC Motor 2 AC Motor 3 Tacho 3 Drehgeber 4 Getriebe 4 Getriebe 5 Schneckenr ckdrucklager 5 Schneckenr ckdrucklager Alte L sung Funktionsanalyse NEU 1 Tabelle 1 1 Vergleich zwischen alter L sung und der L sung aus der Funktionsana
109. eines DIN TC Nennansprechtemperatur TNF fr her Tyat genannt definiert Der messbare Widerstand ist abh ngig von der Einbauvariante Reihen schaltung der PTC il Grunds tzlich wird der Widerstand des DIN PTC in Bezug auf seine Projektierungshandbuch c line DRIVES A 70 LTi Anhang A Praxislexikon PTC Auswertung in Abh ngigkeit des Temperaturverlaufs eines IEC Normmotors T C Ansprechwert R ckfallwert Bild A 20 Ausl sediagramm der PTC Auswertung Ixt berwachung Ixt Die Ixt berwachung sch tzt den Motor im gesamten Drehzahlbereich t vor berhitzung Dies ist vor allem wichtig bei eigenbel fteten Motoren da bei l ngerem Betrieb mit kleiner Drehzahl die K hlung durch den L f ter und das Geh use nicht ausreicht Bei korrekter Einstellung ersetzt diese Funktion einen Motorschutzschalter ber St tzpunkte l sst sich die Kennlinie den Betriebsbedingungen anpassen Projektierungshandbuch c line DRIVES A 71 LTi Anhang A Praxislexikon A 4 3 Linear PTC KTY Typische Widerstandswerte eines linearen PTC KTY 84 130 130 gel Tomate Petite 20 424 0 498 20 581 50 722 80 852 100 1000 150 1334 Tabelle A 32 Typische Widerstandswerte eines linearen PTC des Typs KTY 84 130 Diagramm des PTC KTY 84 130 3 k9 100 0 100 200 300 T C Bild A 21 Widerstandsdiagramm als Funktion der Temperatur eines P
110. eines Systems oder einer Anlage liegt je nach Vertriebsweg Art des Inverkehrbringens und Einsatzbereich in unterschiedlichen H nden Letztendlich ist eine gute Zusammenarbeit von Stufe zu Stufe der Wertsch pfungskette der einfachste Weg zum EMV konformen Endprodukt Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 32 5 Information zur Systemgestaltung Die nachfolgenden Beispiele sollen dem Leser einen berblick ber die nur auf den ersten Blick kompliziert erscheinende EMV Thematik ver schaffen Erste Umgebung Wohn Gesch fts und Gewerbebereich Power Drive Systems PDS werden in der Regel nicht als eigenst ndige Betriebsmittel in privaten Haushalten eingesetzt Sie sind Bestandteil von Ger ten wie Hausger ten Elektrowerkzeugen Klimager ten etc Die EMV Verantwortung f r diese Art von Anwendungen liegt beim Ger tehersteller Werden PDS in Installationen wie Aufz gen Heizungsanla gen oder Klimaanlagen eingesetzt so liegt die EMV Verantwortung beim Installateur bzw beim Errichter der Anlage Diese sollten bereits in der Planungsphase die EMV relevanten Produkteigenschaften und die Instal lationsvorschritten der Komponentenhersteller beachten Zweite Umgebung Industriebereich Die elektromagnetische Vertr glichkeit eines oder mehrerer PDS in einem Industrienetz kann bei Beachtung der einschl gigen Normen und Grenzwerte normalerweise bereits im Planungsstadium sichergestellt werden Im niederfrequenten Bereich werden hi
111. eu Servoregler leistung KVA En Fe kHz A Aussetzbetrieb Aussetzbetrieb 5 0 bis 5 Hz A gt 5 Hz A 4 2 4 4 3 4 3 CDD32 003 Cx x 1 0 8 2 4 4 3 4 3 16 1 8 3 2 3 2 4 4 7 2 7 2 CDD32 004 Cx x 1 6 8 4 72 7 2 16 3 5 4 5 4 4 5 5 9 9 9 9 CDD32 006 Cx x 2 2 8 5 5 9 9 9 9 16 4 3 7 7 7 7 4 7 1 12 8 12 8 CDD32 008 Cx x 2 8 8 7 1 12 8 12 8 16 5 5 8 9 9 Spitzenstrom f r 30 s bei Servoregler 2 4 bis 32 A Netzspannung 1 x 230 V K hllufttemperatur 45 C bei Endstufenschaltfrequenz 4 kHz Motorleitungsl nge 10 m 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 8 16 kHz Montageh he 1000 m ber NN 1 mit K hlk rper HS3 oder zus tzlicher K hlfl che Montageart angereiht Spitzenstrom f r Aussetzbetrieb gt 5 Hz A CDD34 006 Cx x CDD34 008 Wx x 3 9 5 4 owe 4 8 16 Tabelle 3 42 Projektierungshandbuch c line DRIVES Positionierregler f r 400 460 V Netze 3 151 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Spitzenstrom f r 60 s bei Servoregler 45 bis 170 A K hllufttemperatur 45 C bei Endstufenschaltfrequenz 4 K hlk rper HS3 oder zus tzlicher K hlfl che kHz 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 8 16 kHz Ger tenenn Schaltfre Nennstrom Nennstrom Spitzenstrom f r Spitzenstrom f r Servoregler leistung kVA quenz der In A In A Aussetzbetrieb Aussetzbetrieb g Endstufe kHz pei 400 V2 beiasov Obis
112. fe o M Kippmoment M 2K 1 1 i 0 mechanische P tin 1 S Schlupf s a t fo f Leistung P2 Ph 0 u tt Ol S St nder Pou1 TR 1 CE Kupferverluste Pou P ulN 0 L ufer Pou2 1 1 th Kupferverluste Pou2 Pou 2N 0 P Eisenverluste Pr Fe 1 i2 VT Vif Pren 0 0 fN fG f Tabelle 2 4 Abh ngigkeit der Motorgr en bei u f Kennliniensteuerung Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 12 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Verwendete Abk rzungen in f Frequenz Tabelle 2 4 fN Nennfrequenz fa Grenzfrequenz bei Antriebsreglerbetrieb Strom Effektivwert In Nennstrom M Drehmoment Mk Kippmoment Mn Nennkippmoment Mn Nennmoment n Drehzahl NN Nenndrehzahl P u St nderkupferverluste P u2 L uferkupferverluste Pcu1 n Nenn St nderkupferverluste der Grundschwingung Pcu2 n Nenn L uferkupferverluste der Grundschwingung Pre Eisenverluste Pn Nennleistung Pa mechanische Leistung s U Schlupf Spannung Effektivwert Magnetischer Fluss wenn die max Ausgangsfrequenz nicht gr er als die Grenz N Achtung Ein sicherer Antriebsreglerbetrieb ist nur zu gew hrleisten frequenz fs ist ber die Erstinbetriebnahme werden automatisch die Steuer und Regel kreise so optimiert dass bei einer Zuordnung Antriebsreglerleistung gleich Motorleistung sich die in Bild 2 8 dargestellte typische Leistungs und Momentenkennliinie ei
113. fz Zuschlagfaktor f r Radialkraftermittlung Projektierungshandbuch c line DRIVES A 36 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 13 Spartransfor Spartransformatoren besitzen gemeinsame Eingangs und Ausgangs mator wicklungen Es ist daher keine galvanische Trennung zwischen den Wicklungen vorhanden In Abh ngigkeit der Spannungs bersetzung ergibt sich eine zum Teil erhebliche Verkleinerung der Kernleistung Bauleistung gegen ber einer Trenntrafo Ausf hrung Sp Sa a KVA Sp Bauleistung in KVA Sa Abnahmeleistung in KVA U niedrigste Spannung Ausgangsspannung U h chste Spannung Eingangsspannung Die Bauleistung ist die Leistung die der Magnetkern als Transformator mit gesonderter getrennter Wicklung bertragen muss Projektierungshandbuch c line DRIVES A 37 LTi A 2 14 Netzdrossel Anhang A Praxislexikon Kurzschlussspannung in U Ay 100 8 ne Un A Spannungsabfall je Drosselstrang V Un Nennspannung V Uk Kurzschlussspannung in Induktivit t je Drosselstrang u Ao A 7 kao hani I n Nennstrom je Strang A f Netzfrequenz 50 60 Hz Induktiver Widerstand XL 2 n f L Qpro Phase Projektierungshandbuch c line DRIVES A 38 LTi Anhang A Praxislexikon A 3 Antriebsregler A 3 1 u f Kennlinien steuerung Ri Kot regelung O l Bild A 5 Station res Ersatzschaltbild der Asynchronmaschine Synchrondrehzahl Inneres Moment des Motors Mi l2 Magnetis
114. line Antriebsreglern kann als bersetzungsverh ltnis die Zahnradpaarung Z hler Nenner vorgegeben werden wodurch das Untersetzungsverh ltnis mathematisch genau verarbeitet wird e Die Berechnung des r cktreibenden Wirkungsgrades n x erfolgt ber die Formel 1 Nr ck 2 n Daraus erkennt man dass die Selbsthemmung bei einem Wirkungs grad von lt 50 0 5 eintritt 2 84 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Ben tigte Angaben zur Auswahl von Standardgetrieben F r die Auswahl von Standardgetrieben werden folgende Angaben ben tigt e Abtriebsdrehmoment e Abtriebsdrehzahl e Querkr fte Axialkr fte e Raumbedarf Bauform e Umgebungsbedingung Umgebungstemperatur e Lastzyklus Lastspiel e Angaben zur Mechanik Spiel Lose Massentr gheitsmoment u a die anzutreiben ist Nachfolgend geben wir Ihnen einen berblick ber die wichtigsten Fakto ren zur Auswahl der Standardgetriebe Vorgelege Durch eine Vorgelegestufe zwischen Getriebemotor und Arbeitswelle ergeben sich andere Getriebeabtriebsdrehzahlen und Getriebeabtriebs momente u l I l l l TW i 1 Vorgelege mit Kettenr dern Bild 2 44 Vorgelege Praxistipp gt In der Praxis wird das Vorgelege meist ber Zahnriemen realisiert imax 4 itypisch 2bis3 iges Iv G iy Untersetzung Vorgelege iG Untersetzung Getriebe 2 85 Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 2 Auswahl der Motoren
115. m mit Stromreduzierung bis 2000 m 12 5 1000 m Relative Luftfeuchte 15 85 Betauung ist nicht zul ssig Lagertemperatur 25 C bis 70 C Schutzart IP00 Klemmen VBG4 Zul ssiger Verschmutzungsgrad Anschl sse P2 gem EN 61558 1 senkrechte Wandmontage bis Typ MR34 24 Schraubklemmen gr ere Motordrosseln Flachan schluss mit Gewindebolzen UR Recognition Drehfeldfrequenz Taktfrequenz Endstufe Kanada max 150 Hz 4 bis 8 kHz alle Motordrosseln haben UL Recognition f r die M rkte USA und Stillstandsmoment Drehfeld Null alle 120 s max 5 s du dt typisch lt 1000 V us Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten EEE EEE Motordrossel Motor Techn Daten PE Nenn Verlust leitung max Kapazit ts MdUK Gewicht geeignet f r strom A leistung max belag pF m tivit t Kg Bestellbez Antriebsregler w L nge mH m CDA32 004 bis L L 140 ul CDA34 010 9 4 2 30 L Schirm 210 9 45 CDA34 014 bis L L 140 zz CDA34 024 fi 1 a L Schirm 210 0 45 1 CDA34 032 L L 170 voit CDA34 045 1 130 50 L Schirm 260 10 3 CDA34 060 bis L L 190 USED CDA34 090 a a L Schirm 300 10 5 MR34 110 CDA34 110 150 160 50 L L 190 20 i L Schirm 300 CDA34 143 L L 190 MRAR CDA34 170 16 210 30 L Schirm 300 gt il Die Kurzschlussspannung der Motordrossel betr gt 2 bis 5
116. mit Sollwertgeber und Lageregelung in der Steuerung esseesssesoeesoessseessee 1 22 Positionierung von A nach B e2ec00 1 24 Positions Istwert und Schleppfehler A 62 Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur B 109 Praktische Erfahrung mit Spannungsbelastung 3 45 Praxis TIPPS vunenenennnnn 2 85 A 60 A 61 A 62 Pr zisierung der Drehrichtung A 89 Prinzipschaltbild HTL Ausgangsschaltung 3 123 Programmierbeispiele f r Anwendungen mit CDA3000 PLG me pisssteeyissitsess indians 3 127 Projektierung seesseesseesoeesoecssecsseessee 2 77 Projektierungs und Installationsvorschrift 5 42 Projektierungshinweise eceseeeenne 2 49 2 52 Cold Plate 2 5 12 f r Antriebssystem mit Reluktanzmotoren 2 49 f r DC Verbundbetrieb A 64 f r Drehstrommotoren 222222 22200000 3 103 f r Mehrmotorenbetrieb 3 119 f r permanentmagneterregte Motoren 2 52 Kabell nge Strom Spannungsverluste 3 42 Prozessanalyse ueenensnsnenenensneneesennnen 1 5 1 8 Q Querkr fle s 52482444040000RS eine A 36 R Raumbedarf von Getrieben ers2seseenen en 2 86 Rechts Linkslauf 0222220 seen nennen een 3 38 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang D Stichwortverzeichnis Reduktion ber zwei Getriebe enenseneneeneneenene A 24 Reduktion ber ein Getriebe A 24 Reduktionsfaktoren f r eigenbel f
117. mit den Werten in Tabelle A 52 zu korrigieren e Diese Werte sind f r flexible aufgetrommelte Leitungen nicht anwendbar e F r die Strombelastbarkeit anderer Kabel und Leitungen siehe IEC 60364 5 523 Tabelle A 51 _Strombelastbarkeit Projektierungshandbuch c line DRIVES A 103 LTi Anhang A Praxislexikon Kabel und Leitungen an W nden und auf offenen Kabelpritschen Bild A 25 Methoden der Leiter Kabel und Leitungsverlegung Umgebungstemperatur der Luft C Korrekturfaktor 30 1 15 35 1 08 40 1 00 45 0 91 50 0 82 55 0 71 60 0 58 ANMERKUNG Die Korrekturfaktoren sind IEC 60364 5 523 Tabelle 52 D1 entnommen Tabelle A 52 _Korrekturfaktoren Umgebungstemperatur Projektierungshandbuch c line DRIVES A 104 LTi Anhang A Praxislexikon A 5 6 Farbkodierung f r Drucktaster Bedienteile Farbe Bedeutung Erkl rung Anwendungsbeispiele ROT Notfall Bei gefahrbringendem Zustand oder im Stillsetzen im Notfall Einleitung von Not Funktio Notfall bet tigen nen siehe auch 10 2 1 Eingriff um einen anormalen Zustand zu unter Bei einem anormalen Zustand bet ti dr cken GELB Anormal o gen Eingriff um einen unterbrochenen automatischen Ablauf wieder zu starten GR N N rinal Bet tigen um bliche Zust nde einzu leiten BLAU Zwingend Bei einem Zustand bet tigen der eine R ckstellfunktion zwingende Handlung erfordert Keine spezielle Bedeu F r allgemeine
118. mit einem Schalter zuschaltbar Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 92 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler PROFIBUS Option mit externen 24 V versorgen nicht die interne Span 4 nung des Antriebsreglers verwenden WE PROFIBUS DP Mm run Slave 2 ENPO nicht 0y vergessen ENPO en dim fi i mi 2 l Bild 3 48 PROFIBUS Vernetzung mit 24V Versorgungsspannung 24 VDC der ENPO Reglerfreigabe oder der ISDSH Sicherer Halt aktiviert ver N Steuerklemmen Verdrahtung Je nach Antriebsreglerausf hrung mu drahtet werden Antriebsregler nach Anforderungen der Applikation parametrieren 5 Wichtig dabei ist darauf zu achten dass die Voreingestellte L sung mit m Feld Bus gew hlt wird Informationen zur Parametrierung finden Sie im Anwendungshandbuch des jeweiligen Antriebsreglers Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 93 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Konfiguration der S7 6 Die S7 ist eine programmierbare Steuerung SPS oder PLC in der Regel mit integriertem PROFIBUS Sie ist der Master im Busverband Der PRO FIBUS vollzieht den Datenaustausch im Master Slave Prinzip d h jeder Slave wird nacheinander zyklisch vom Master angesprochen Dazu ben tigt der Master einige Information zu jedem Slave Diese werden ber die GSD Datei i
119. mm x 20 mm nach 80 mm L nge zu benutzen 2 5 mm 100 mm ig Werkzeug Die Anschlagfl che ist als Kugel 35 mm Durchmesser ausgebildet sie soll die Kn chel simulieren wenn das Werkzeug oder der Draht in der Hand gehalten wird 1 mm 100 mm ig Draht Tabelle A 44 Zugangssonden f r die Pr fung des Ber hrungsschutzes im IP System A 93 Anhang A Praxislexikon Schutzgrad Schutz von Personen gegen Zugang zu gef hrlichen Teilen IPIX Handr cken IP3X Werkzeug IPAX IP5X IP6X Tabelle A 45 Anforderungen an den Ber hrungsschutz bei den ersten Projektierungshandbuch c line DRIvES Kennziffern A 94 LTi Anhang A Praxislexikon Schutzgrad Schutz des Betriebsmittels gegen Eindringen von Staub Staubgesch tzt Das Eindringen von Staub ist nicht vollst ndig IP5X zu verhindern aber Staub darf nicht in einer solchen Menge ein dringen dass das zufriedenstellende Arbeiten des Betriebsmittels oder die Sicherheit beeintr chtigt ist IP6X Es darf kein Staub in das Betriebsmittel eindringen 1 Staubschutzpr fung nach EN 60529 DIN VDE 0470 Teil 1 Tabelle A 46 Anforderung an den Staubschutz bei den ersten Kennziffern 5 6 Schutzgrad Schutz gegen Schema der Pr fung 1 mm min j 10 min IPX1 Tropfwasser 3 mm min l 4 x 2 5 min i IPX2 Tropfwasser bei 15 Nei gung Tabelle A 4
120. neuen Anschlusskennzeichnungen gem der EN 60034 8 2002 erfolgt nach und nach ab Auftragseingang 1 Januar 2005 Bei der Instandsetzung von Maschinen die nach alter Norm ausgeliefert wurden besteht keine Verpflichtung zur Umstellung Bestandsschutz Projektierungshandbuch c line DRIVES A 90 LTi A 5 Schutzart A 5 1 Schutzart IP Code nach IEC EN il Anhang A Praxislexikon Die Schutzart durch ein Geh use wird mit einem alphanumerischen Code IP Code bezeichnet Die Erl uterungen zu dem IP Code gelten f r den in EN 60529 DIN VDE 0470 Teil 1 festgelegten Standard ol ol a a Code Buchstaben Type of Protection Erste Kennziffer 0 bis 6 oder X Zweite Kennziffer 0 bis 8 oder X oou Dp Zus tzlicher Buchstabe fakultativ zsu3r Erg nzende Buchstaben fakultativ Fakultativer Zusatzbuchstabe Zus tzliche Buchstaben werden nur ver wendet wenn 1 der tats chliche Schutz gegen das Ber hren von gef hrlichen Teilen h her ist als der durch die erste Kennziffer angegebene oder 2 nur der Schutz gegen das Ber hren von gef hrlichen Teilen angege ben wird und die erste Kennziffer durch ein X ersetzt ist Projektierungshandbuch c line DRIVES A 91 Anhang A Praxislexikon Bestandteil Ziffern oder Bedeutung f r den Schutz Bedeutung f r den Buchstaben des Betriebsmittels Schutz von Personen Code IP 2 _ Buchstaben Gegen Eindringen von festen Gegen Ber hre
121. ni m Lau t M t eff 7 T gt Strombelastung T des Antriebsreg pea A ita atn eff T ers gt und die Brems chopperausle Pea Einschaltdauer s PP Zykluszeit s gung Spitzenbremsleistung w Weiteres zum Thema v t Diagramm und Berechnung von Effektivwerten k nnen Sie der Formelsammlung im Anhang entnehmen Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 1 3 2 Tr gheitsmo ment N 1 Analyse der Aufgabenstellung Das Tr gheitsmoment einer Arbeitsmaschine bzw eines Bearbeitungs prozesses will man m glichst niedrig halten Allerdings ist der Bemes sungsspielraum durch den Zwang der technologischen Optimierung sehr gering Das Tr gheitsmoment von Motoren hat bei h ufigen und schnellen Dreh zahl nderungen eine hohe Bedeutung f r die gesamte Antriebsausle gung Dagegen hat bei Rotationsantrieben wie z B einer Zuckerzentri fuge oder einem kontinuierlich laufenden Wickelantrieb eine Verkleinerung des Motortr gheitsmomentes so gut wie keine Auswirkung auf die Gesamtantriebsauslegung Weiteres zu diesem Thema k nnen Sie der Formelsammlung Kapitel A 2 8 und dem Kapitel 2 entnehmen Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 13 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung 1 3 3 Stellbereich und Die gew nschte Momentanregelzeit der Drehzahlstellbereich und die Genauigkeit Positioniergenauigkeit werden ebenfalls durch den technologischen Ver arbeitungsprozess bestimmt Nachfolgen
122. oder als Zusatzinformation und um etwas zus tzlich besonders hervorzuheben darf f r folgende Zwecke Blinklicht verwendet werden um Aufmerksamkeit zu bewirken um sofortiges Handeln zu veranlassen um einen Unterschied zwischen Soll und Istzustand anzuzei gen umeine nderung eines Prozesses anzuzeigen Blinken w h rend eines bergangs Es wird empfohlen den wichtigeren Informationen die h heren Blinkfre quenzen zuzuordnen siehe IEC 60073 f r empfohlene Blinkfrequenzen und Puls Pausen Verh ltnisse Projektierungshandbuch c line DRIVES A 106 LTi Anhang A Praxislexikon A 5 8 Genormte Quer schnitte von ISO AWG ISO Querschnitt quivalenter Querschnitt mm mm2 0 2 0 205 22 0 324 0 5 20 0 519 0 75 18 0 82 2 BEE EN EEE 1 5 16 1 3 2 5 14 2 1 4 0 12 3 3 6 0 10 5 3 10 8 8 4 re 25 4 21 2 35 2 33 6 50 0 53 5 70 00 67 4 95 000 85 0 120 250 MCM 127 150 300 MCM 152 240 500 MCM 253 300 600 MCM 304 Tabelle A 55 _Querschnitte von runden Leitern Projektierungshandbuch c line DRIVES A 107 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang A Praxislexikon A 108 LTi Anhang B Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Projektierungshandbuch c line DRIVES A 109 LTi Anhang B Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Projektname Erfassen der Bewegungsaufgabe Name Funktion _ OO Branche Anwendung Ziel Besondere Randb
123. r Personen verursachen In der Praxis bedeutet dies dass ein ausreichender Isolationswiderstand vorhanden sein muss bzw dass ein Absinken des Isolationswiderstands rechtzeitig erkannt werden muss Die allgemeinen Anforderungen an das speisende Stromversorgungs und Verteilungssystem bzw an RCD sind in DIN VDE 0160 Abschnitt 6 3 definiert e Vor dem Anschluss eines elektronischen Betriebsmittels an ein Netz mit Fehlerstrom Schutzeinrichtung ist die Vertr glichkeit zu pr fen Bei Unvertr glichkeit ist der Schutz bei indirektem Ber hren auf andere Weise herzustellen FI Vertr glichkeit bedeutet dass elektronische Betriebsmittel so beschaf fen sein m ssen dass nach DIN VDE 0664 e die Ausl sung eines vorgeschalteten Fehlerstrom Schutzschalters im Falle eines Gleichanteils im Fehlerstrom nicht verhindert wird e die Ausl sung eines vorgeschalteten Fehlerstrom Schutzschalters infolge von Ableitstr men z B durch Entst rkondensatoren nicht vor zeitig erfolgt e in den Betriebsunterlagen ein Warnhinweis enthalten sein muss der den Anschluss an das Netz unter alleiniger Verwendung der Fehlerstrom Schutzeinrichtungen verbietet Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 87 LTi 5 8 3 Allstromsensi tive Differenz strom berwa chung in Perso nen und Lastaufz gen il 5 Information zur Systemgestaltung Der nachfolgende Anwendungsbericht wurde uns von der Firma Dipl Ing W Bender GmbH amp Co KG Lo
124. ren CDA D3000 22 37 kW Elektrolyt Kondensatoren Elko CDE B3000 22 37 kW Metallkunststoffpropylen MKP Kondensatoren Folien kondensatoren Allgemeiner Sprachge brauch Elko Zwischenkreis dicker Zwischenkreis Schmaler Zwischenkreis Lebensdauer Kondensato Begrenzt je nach Anwendungs gt 100 000 Stunden ren fall 20 000 bis 60 000 Studen ee Erh hte Temperaturbest ndig Temperaturbest ndigkeit normal keit gegen ber Elkos De Erh hte Spitzenspannungsfe Spannungsfestigkeit normal stigkeit und Selbstheilung Die 5 Harmonische des Stro Die S Marmanigche dos Siro P mes kann durch die Netzdros Netzr ckwirkung mes kann durch die Netzdrossel sel auf ca 25 begrenzt auf ca 35 begrenzt werden werden ass H here Welligkeit wie mit ZK Welligekit normal Elko ZwischenkreisL Tabelle 4 4 Zwischenkreiskonzepte Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 4 1 2 Netzdrossel zur Einhaltung der EN 61000 3 2 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Antriebsregler Positionier und Servoregler sind im Sinne der EN 61000 professionelle Ger te so dass sie bei einer Nennleistung lt 1 kW in den Geltungsbereich der Norm fallen Bei direktem Anschluss von 1 phasigen Antriebsger ten lt 1 kW an das ffentliche Niederspannungsnetz Umgebung 1 sind entweder Ma nah men zur Einhaltung der Norm zu treffen oder das zust ndige Energiever sorgungsunternehm
125. sentieren Moderieren Josef W Seifert ISBN 3 930799 00 6 Gabal Verlag Modularisierung von Produkten Marc M ller Hanser Verlag Projektierungshandbuch c line DRIVES A 116 LTi Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Literatur und Quellenverzeichnis zu Kapitel 2 Der Drehstrommotor Karl Falk ISBN 3 8007 2078 7 VDE Verlag Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik mit Berechnungsbei spielen Johannes Vogel ISBN 3 7785 1547 0 VEB Verlag Technik Dynamische Eigenschaften von Drehstrom Motoren Joachim Sch fer Fachartikel in der AGT 1994 Nr 2 Elektromaschinen und Antriebe Jahrbuch 2004 Dipl Ing Volkmar Christner H thig amp Pflaum Verlag ISBN 3 8101 0181 8 Schutzma nahmen bei Drehstromantrieben Dipl Ing Helmut Greiner H thig Verlag Heidelberg ISBN 3 7785 2730 4 Pr zisions Getriebe f r die Automation Christian Mayr ISBN 3 478 93032 4 Verlag Moderne Industrie Getriebemotoren Franz Josef Mack Michael Wagner Ambs ISBN 3 478 93095 2 Verlag Moderne Industrie Datenschnittstellen der HEIDENHAIN Ger te Serviceanleitung Dr Johannes Heidenhain GmbH http www heidenhain de Messger te f r elektrische Antriebe Produktkatalog Dr Johannes Heidenhain GmbH http www heidenhain de Projektierungshandbuch c line DRIVES A 117 LT Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Drehgeber Produktkatalog Hengstler GmbH Aldingen http www hengstler de Sensortechnik Drehgeber u
126. stehen Istwerte wie e Motorfrequenz e Motorspannung e Motordrehzahl drehnmoment e Zwischenkreisspannung e Motorscheinstrom e Motortemperatur e Motorwirkstrom e K hlk rpertemperatur e Motorscheinleistung e Ger teinnenraumtemperatur e Motorwirkleistung e usw zur Verf gung Die Istwerte k nnen ber die Bedieneinheit KP200 300 oder die Bediensoftware DRIVEMANAGER mit Digital Scope Funktion abgerufen werden Soll trotzdem am Antriebsregler gemessen werden dann sind nachfol gend aufgezeigte Bedingungen zu beachten Messen am Antriebsregler Wegen der nicht sinusf rmigen Gr en am Eingang und Ausgang des Antriebsreglers sind nur Messungen mit speziellen Messger ten zul s sig Da diese Ger te dem Praktiker vor Ort meist nicht zur Verf gung ste hen kann man sich mit herk mmlichen Messger ten behelfen Eine Messschaltung mit Ger teangaben zeigt nachfolgendes Bild 3 14 Man muss sich jedoch dar ber im Klaren sein dass die Messger teanzeigen besonders am Antriebsreglerausgang nur Anhaltswerte liefern Bei Benutzung eines Oszilloskops zur Darstellung der gepulsten Span nung ist mit Differenzeing ngen zu messen Bei allen Messungen sollte daran gedacht werden dass der Zwischen kreiskondensator beim U Umformer noch geraume Zeit nach Abschal tung des Ger tes Spannung f hren kann Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 50 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Netzspannung E are Motorspannung Motorstrom
127. umgerechnet werden aaj Auf die Motorwelle darf entweder die zul ssige Radialkraft Bars oder die Axialkraft wirken Tabelle 2 10 Kr fte der LSH Servomotoren a I T Tin Team Bauform B5 V1 v3 Welle freies Wellenende reies Wellenende unten reies Wellenende oben Befestiaun Flanschanbau Tanschanbau unten Tanschanbau oben gung Zugang von der Geh useseite Zugang von der Geh useseite Zugang von der Geh useseite Bei senkrechter Aufstellung nach oben V3 reduzieren sich die zul ssi il Bei senkrechter Aufstellung V1 gelten die zul ssigen Axialkr fte Fam gen Axialkr fte um die Gewichtskraft des Rotors Fo Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 25 LTi LSH 050 1 45 320 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Synchron Servomotor LSH 50 LSH 050 2 45 320 12 3 0 nm 10 Mala M Nm 1 0 j 25 4 i 0 8 i 2 0 057 0 6 i 15 0 4 1 0 025 Mem 028 02 05 4 8890 7840 0 0 amp amp 0 0 k 4 2350 4500 i 2320 4500 0 2000 4000 6000 8000 n min 10000 0 2000 4000 Na 6000 8000 n min 10000 LSH 050 3 45 320 3 0 Nm I y oA Mmax z N kaS 2 0 1 5 M rag Fe ya 0 5 i i 7410 0 0 a 4 0 2000 20 4000 N4500 s000 8000 n min 10000 Techn Daten Zeichen LSH 050 1 45 320 LSH 050 2 45 320 LSH 050 3 45 320 Nenndrehzahl An 4500 min 4500 min 4500 min Nen
128. umlichen Grenze leitungsgebundene Ph nomene an der Netzeinspeisung Mittel bzw Hochspannungsanschluss PDS der Kategorie C1 PDS mit einer Nennspannung lt 1000 V zum Einsatz in der ersten Umge bung PDS der Kategorie C2 PDS zum Einsatz in der ersten Umgebung die alle nachfolgenden Krite rien erf llen e Nennspannung lt 1000 V e Nicht ber Steckvorrichtungen angeschlossen e Nicht ortsver nderlich e Anschluss und Inbetriebnahme erfolgen nur durch Personen die ber technischen EMV Sachverstand verf gen e Warnhinweis erforderlich Warnhinweis in der Dokumentation Dies ist ein Produkt der Kategorie C2 nach IEC 61800 3 In einer Wohn umwelt kann dieses Produkt hochfrequente St rungen verursachen in deren Fall Entst rma nahmen erforderlich sein k nnen PDS der Kategorie C3 PDS mit einer Nennspannung lt 1000V zum Einsatz in der zweiten Umgebung Der Einsatz in der ersten Umgebung ist nicht vorgesehen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 29 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Warnhinweis in der Dokumentation Dieses PDS ist nicht f r den Anschluss an das ffentliche Netz vorgese hen Beim Anschluss an diese Netze kann es zu EMV St rungen kom men PDS der Kategorie C4 PDS zum Anschluss in der zweiten Umgebung die mindestens einem der folgenden Kriterien entsprechen e Nennspannung gt 1000 V e Nennstrom gt 400 A e Anschluss an IT Netze e geforderte dynamische Eigensc
129. use freistehend FI Anfangs oder Endgeh use f r Wandanbau O Mittelgeh use freistehend E Mittelgeh use f r Wandanbau E Mittelgeh use f r Wandanbau abgedeckte Dachfl chen H Schaltschrankh he m B Schaltschrankbreite m T Schaltschranktiefe m Bild 5 1 Berechnung der effektiven leistungabstrahlenden Schaltschrank oberfl che Strahlungsleistung einer Schaltschrankoberfl che Wenn die effektive Schaltschrankoberfl che A und der W rmedurch gangskoeffizient k bekannt sind l sst sich die Strahlungsleistung Qg bei maximaler Schaltschrankinnentemperatur T und maximaler Aussentem peratur T wie folgt berechnen Q k A T T 1 Die Formel 1 hat nur G ltigkeit wenn eine interne Luftbewegung sicher gestellt ist T entspricht der mittleren Schaltschrankinnentemperatur wel che bei geschlossenen Schaltschr nken nur durch einen internen Uml f ter sichergestellt werden kann A Projektierungshandbuch c line DRIVES LT i 5 Information zur Systemgestaltung Es gibt auch Diagramme aus denen man die Strahlungsleistung ohne Berechnung direkt ablesen kann siehe Bild 5 2 200 Z D oO D 2 2 7 D c E S E dp 150 100 1 15 2 3 4 5678910 Schaltschrankoberfl che A m nach VDE 0660 Teil 500 Bild 5 2 Strahlungsleistung einer Schaltschrankoberfl che Projektierungshandbuch c line DR
130. uses zu beschr nken und sie nicht auf die umge bende explosionsf hige Atmosph re bergreifen zu lassen also den sogenannten Z nddurchschlag zu vermeiden An der Oberfl che der Geh use darf die Temperatur den f r die jeweilige Temperaturklasse zul ssigen Grenzwert nicht bersteigen Die Temperatur der Wicklung ist nur durch die thermische Stabilit t und die Alterung der verwendeten Isolierstoffe begrenzt kann also den Wer ten f r normale nichtexplosionsgesch tzte Motoren nach Tabelle 5 17 entsprechen W rmeklasse Isolierstoffklasse Grenz bertemperatur in K B 80 F 105 H 125 Tabelle 5 17 Zul ssige Grenz bertemperaturen f r isolierte Wicklungen bei Dauerbetrieb nach DIN EN 0034 1 VDE 0530 Teil 1 siehe auch Tabelle 5 18 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 78 LTi 5 Information zur Systemgestaltung F r die Au enseite der Geh use ergeben sich Grenzwerte die je nach Temperaturklasse aus der Tabelle 5 18 ersichtlich sind Grenztemperatur in C Temperaturklasse Z ndtemperatur EN 60079 14 Tab 1 Oberfl chentemperatur EN 60079 14 Tab 1 Wicklung der Klasse F dauernd EEx d normal IEC 60034 1 Wicklung der Klasse F dauernd EEx e reduziert EN 50019 Tab 3 Wicklung der Klasse F am Ende von tg EN 50019 Tab 3 K fig am Ende von tE PBT Pr fregeln abh ngig von der Temperatur des Gases abh ngig von der W rme Isolierstoff k
131. zur besseren Ver deutlichung die Messung der Oberwellen bezogen auf die Grundwelle des Motorstroms durchgef hrt Die Beeinflussungen der Fourie Analyse des Stroms durch Filter und Motor an sich sind in dieser praxisnahen Messung von geringer Bedeutung 1 CMOS programmable Logic Device Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 144 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Anteil der Oberwelle bezogen auf die Grundwelle 6 Frequenzumrichter mit Sinusfilter bei 700 Hz EE Standard Modulation des CDA3000 E Hochfrequenz Modulation des CDA3000 HF 5 4 3 2 Mk 0 E l Bu in Em 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Harmonische Oberwelle Bild 3 65 Reduzierung der Stromoberwellen durch CDA3000 mit HF Modu lationsverfahren Das Einsatzgebiet von hochfrequenten Antrieben wie Schnelllauf spindeln erstreckt sich ber ein breites Spektrum Angefangen in der Holzverarbeitungsindustrie als Hauptantrieb in der Metallbearbeitung als Schleif und Fr sspindelantrieb als Zentrifugenantrieb in der Medizin technik als Vakuumpumpenantrieb als K hlgebl seantrieb in der Laser technik oder nicht zuletzt in der Textilindustrie als Wicklerantrieb Die Anwendungen sind vielf ltig doch es bleibt die Frage wie wirkt sich die Temperaturreduzierung in der Praxis aus Welche Vorteile ergeben sich z B f r den Anlagenbetreiber der Werkzeugmaschine Hier muss man nicht lange berlegen denn eine Temperaturreduz
132. 0 N055 no warning N070 SET Z000 H000 timer reverse N071 SET H003 1 count reverse N075 JMP H003 gt H002 N150 max count reverse N080 SET REFFRQ F001 reference reverse N085 JMP Z000 0 N053 timer reverse N090 JMP IS02 1 N030 stop required N095 SET M000 0 N100 JMP N085 N150 SET REFFRQ F003 stop N155 SET OS02 1 N160 JMP ISO3 0 N160 Waiting for reset N165 SET 0S02 0 N170 JMP NO30 N200 SET ENCTRL 1 enable control N201 SET REFFROQ F001 start reverse N210 JMP ISO2 1 NO30 stop required N220 JMP N210 END Programmende Weitere typische Anwendungen sind Blockierschutzregelungen Mischer M hlen und Zerkleinerungsmaschinen f r Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 137 LT 3 Auswahl der Antriebsregler Abwickelantrieb f r Draht Der hier beschriebene Abwickelantrieb versorgt eine Trocken oder Nassziehdrahtmaschine mit Material Zur L sung des autarken Teilpro zesses geh rt die Integration der Antriebsl sung in den Automatikbetrieb und den Einrichtmodus Funktionsbeschreibung Die Abzugsgeschwindigkeit wird ber die Antriebseinheit FU1 M1 bzw dem implementierten Prozessregler und einer R ckkopplung ber einen T nzer T geregelt F r die Montage einer neuen Drahtrolle auf den Dorn D ist zur Arbeitserleichterung des Bedieners ein Einrichtmodus imple mentiert Der Einrichtmodus wird ber einen Schalter b1 bzw Steuerein gang IS02 am Frequenzumrichter FU1 nur im Stillstand aktiviert
133. 1 2000 42 37 5 13390 IP23d A4 BR 015 60 541 6000 15 13 5 E 37500 IP23D A4 BR 010 80 541 8000 10 9 z 56250 IP235 A4 Tabelle 4 7 Technische Daten der Bremswiderst nde Bei Auswahl der Bremswiderst nde muss darauf geachtet werden dass bei c line DRIVES Antriebsreglern der minimale zul ssige Widerstandsan schlusswert ohne weitere Toleranz angegeben wird 1 1 x230 V Netzanschluss 20 15 2 3 x460 V Netzanschluss 25 10 3 F r den Betrieb an Antriebsreglern mit 3 x 400 460 V Netzanschluss nicht zul ssig 4 Die Bremswiderst nde k nnen bei optimaler K hlung mit zweifacher Dauerbremsleitung betrieben werden Bitte fragen Sie Ihren Projekteur 5 Anschlussgeh use in IP54 6 minimaler Widerstandswert in Klammer angegeben 4 10 Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Auf Anfrage sind auch Sonderausf hrungen in unterschiedlichen L ngen mit verschiedenen Klemmen und oder Mehrfachmodule erh ltlich Berechnung der effektiven Bremsleistung tz t te Bild 4 2 Effektive Bremsleistung t3 t Ps14 P Pp i u S2 W Ps Spitzenbremsleistung Pp Dauerbremsleistung Zykluszeit Arbeitsspiel ti 0 2s t 3s t3 0 2s t4 02s t5 3s tt 02s T 84s il Die Zykluszeit T muss lt 150 s sein Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 11 gt 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Be
134. 1 U f konstant 100 P 2 Leerlauf u 3 77 _ 2 2 3 Nennmoment motorisch BEE 4 Nennmoment generatorisch 5 a 374 20 2 2 7 gt T ref 10 20 30 40 50 60 Hz Bild A 6 u f Kennlinie bei verschiedenen Lastzust nden Das Anwendungsbeispiel soll nur aufzeigen dass eine manuelle Einstel lung von Boost nicht mehr Stand der Technik ist Projektierungshandbuch c line DRIVES A 41 LTi Anhang A Praxislexikon Motorregelverfahren U Regelung DC Haltestrom Regler Netz Anfahrstrom is Regler H o U f Charak teristik Uz Korrektur ee Lastmoment reg regler station r Fd Au Upc Korrektur UTog Korrektur Fahrprofilgenerator FPG Sollwert f Regelung Schwingungs bed mpfung Berechnung i o der Strom O Schlupfkom pensation L Ww u FPG saima T BildA 7__Regelungstechnisches Blockschaltbild Projektierungshandbuch c line DRIVES A 42 LTi Regelfunktion Anfahrstrom Regler Lastmomentregler Anhang A Praxislexikon Vorteil Automatische Anpassung des Anfahrstroms bzw der typischen Boostspannung Anfahren in allen Lastsituationen m glich Automatische Anpassung der u f Kennlinie in statio n rem Betrieb geringe Motorerw rmung h here Momentabgabe m glich Schwerlastanlauf mit autom Anpassung der Beschleunigungsrampe Grenzen Auf thermische Erw
135. 10 Geringe Motor verluste durch CDA3000 mit Hochfrequenz PWM 3 Auswahl der Antriebsregler Warum ist die Modulation des PWM Signals so entscheidend Mit dem PWM Muster der Ausgangsspannung wird der sinusf rmige Stromverlauf des Motorstromes an einer Induktivit t nachgebildet Je mehr die Sinus form durch schlechte PWM Muster verf lscht wird desto h her ist der Oberwellengehalt Fest steht dass nur die Grundwelle effektive Leistung umsetzt Die harmonischen Oberwellen f hren zu zus tzlichen Ummag netisierungsverlusten und verursachen unn tige W rmeverluste Dies ist gerade f r die kompakten Schnelllaufspindeln thermisch kritisch Mit der heute zur Verf gung stehenden Technologie an Microcontrollern k nnen bereits verschiedene PWM Verfahren erzeugt werden Die Umrichterfamilie CDA3000 HF der c line DRIVES verwendet den leis tungsstarken Microcontroller Siemens SAB80C 167 Trotzdem reichen die Ressourcen des Microcontrollers C167 alleine nicht aus die Anforderung einer HF PWM zu erf llen Durch die geschickte Kopplung von zwei Modulationseinheiten C167 und CPLD wurde die Berechnung des Spannungsraumzeigers auf das 2fache der Endstufentaktfrequenz max 32 kHz erh ht und eine genaue Berechnung beider PWM Flanken m glich Das Ergebnis spiegelt sich positiv in dem geringen Oberwellengehalt des Motorstromes wider Die Erw rmung des Motors wird deutlich verringert In dem dargestellten Diagramm siehe Bild 3 65 wurde
136. 2 4 1 sin cos Geber SinCos Ein Analog Digital Umsetzer mit 12 Bit Aufl sung erm glicht in Verbindung mit der Afach Auswertung eine Winkelaufl sung von 14 Bit d h ein Ae 360 214 0 022 1 Winkelminute Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 72 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 4 2 Gebersysteme In diesem Kapitel werden die bei LTi verf gbaren Geber den verschiede f r die c line nen Antriebsreglern der c line DRIVES und den Motoren zugeordnet DRIVES Zuordnung Geber Motor Bei der Kombinatorik Geber Motor ist die Ber cksichtung verschiedener Kriterien erforderlich e Synchronmotoren erfordern beim Systemstart eine absolute Lagein formation Daher scheiden rein inkrementelle Messsysteme aus Softwareverfahren zur Ermittlung der Absolutlage Kommutierungs findung bei Einsatz von inkrementellen Gebern werden im folgen den nicht ber cksichtigt da der Einsatzbereich dieser L sung eingeschr nkt ist e In Abh ngigkeit von der Montageumgebung unterscheidet man zwi schen Einbau und Anbaugebern Erstere werden direkt in den Motor eingebaut z B bei Servomoto ren Anbaugeber erfordern in der Regel eine h here Schutzart als die Einbaugeber IP65 IP54 gegen ber IP40 IP20 beim Einbauge ber Der Resolver ist aufgrund seiner Bauform in der Regel nur als Einbaugeber zu verwenden Bild 2 39 Anbau von fremdgelagerten Gebern Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 73 2 Auswahl der Motoren G
137. 2 50 Kennlinie Betriebsarten eceeeeneennseesesenennennne ne 2 22 des P Reglers erennnnnnssennnnnnenenenen A 53 Kippgrenze eines F rdergutes 0 A 19 Kolbenmaschinen Exzenterpressen Metallscheren 1 31 Kombiniertes Verfahren uresseseseeeseenne ee 2 63 Kompensation mit Oberschwingungserzeuger 5 25 Kopiervorlage s escssosscsscsesssssessossess 1 33 Korrekturfaktoren 222sesssennnenseneneneenenen A 104 Kraftfluss im Getriebe 22202202eee seen seen ne 2 86 Kreisteilungen und photoelektrisches Messprinzip bei inkrementellen Gebern ersceeseeenne no 2 60 K hlkonzepte esessesssesseesessssescssscsse 3 11 K hlung der LSH Servomotoren 2 24 Kurz und Erdschlussfestigkeit 3 41 Kurzschlussspannung 2 u22222224 rn A 38 L Lage des Slave Antriebs ist nichtlineare Funktion der Lage des Master Antriebs 1 28 Lagerbeanspruchung bei Antriebsreglerbetrieb 3 47 Lagerstr me eneneneseeeseeenesenenenenennnnnenn 3 47 Lastkennlinie Bearbeitungsmaschinen ur 2 0 1 32 des Kunststoffextruders 1 6 Extruder wessen 1 29 F rdermaschinen ezeseseseeeeeeneeeeeeee 1 31 Gebl se L fter Kreiselpumpen 1 30 Kolbenmaschinen Exzenterpressen Metallscheren 1 31 M hlen u 0 ee 1 30 A 130 LTi lastm ment u 1 29 LEISTUNG an en A 7 Leistungsbedarf zur Bewegung der Anwe
138. 2200020n000022n0n0nnann0n 1 2 1 1 1 Antriebssystem ueenensennenenennnnnnnensennnennennennnenn 1 3 1 1 2 Systemumfeld euu0eansseneesenensensensnnnnnnnnennnnnnnnnnne 1 4 1 2 Prozessanalyse 2 222202a2u22anua2ann0nnanunnunnannanuunannnnnn 1 5 1 2 1 Beispiel einer Prozessanalyse im Vergleich zur Funktionsanalyse eeeenensersesnnnennennenennenn nennen en 1 5 1 3 Kenngr en von Arbeitsmaschinen 2 2222 1 10 1 3 1 Bewegungsanforderung uss2cn2eneennenennnennenenn 1 10 1 3 2 Tr gheitsmoment nununnsenenennennnenennennennnnn 1 13 1 3 3 Stellbereich und Genauigkeit e 1 14 1 3 4 Moderne Bewegungsf hrung u 0 1 24 1 3 5 Lastmomente 1 29 1 4 Erfassen der Bewegungsaufgabe 222ur2ur2222r 1 33 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 1 Allgemeine Gesichtspunkte zur Motorauswahl 2 2 2 1 1 Auswahl eines Motors uu222220222222nnenneneeeenennen 2 6 2 2 Auswahl der Standard DS Motoren 2 22 22222 2 7 2 2 1 Kenngr en von DS Normmbotoren 2 2 8 2 2 2 Kenngr en von Asynchron Servomotoren 2 18 2 2 3 Kenngr en von LSH Servomotoren 2 21 2 3 Auswahl von DS Sondermotoren 2 222 2 22 2 45 2 3 1 Kenngr en von Reluktanzmotoren 2 46 2 3 2 Kenngr en von Synchronmotoren mit D mpferk fig u0unsueenneeennneennennnnennnennnnennn 2 50 2 3 3 Kenngr en von Hochfrequ
139. 22222222 4 4 1 Technische Daten uuusn rennen 4 4 2 Erweiterte Projektierungsregel 4 5 Auswahl der Motorfilter 2222222222222222222222 4 5 1 Technische Daten ununn nennen 4 5 2 Erweiterte Projektierung 2 222224224022s een Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 1 LTi 4 1 Auswahl der Netzdrossel 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Funktion Wirkung Der Einsatz der Netzdrossel dient zur e Reduzierung der Spannungsverzerrung Reduzierung der Spannungsverzerrung TH D im Netz Die einzuhaltenden Grenz 3 R gt Reduzierung der Kommutierungsein werte f r drehzahlver nderliche elektri br che sche Antriebe werden in der Norm S EN 61800 3 bzw IEC1800 3 beschrie Reduzierung der Amplitude des Netzla destroms ben Nat rlich bietet die Netzdrossel auch einen Schutz vor transienten Netzspan nungsspitzen S e Erh hung der Lebensdauer der Zwi schenkreiskondensatoren Elkos Bed mpfung transienter Spannungs spitzen aus verschmutzten Netzen 1 THD Total Harmonic Distortion Die Verwendung der Netzdrossel ist erforderlich A Bei Einsatz der Antriebsregler in Industrienetzen der Umgebungs klasse 3 laut EN 6100 2 4 und dar ber rauhe Industrieumgebung Die Umgebungsklasse 3 ist unter anderem gekennzeichnet durch Netzspannungsschwankungen gt 10 Un Kurzzeitunterbrechungen zwischen 10 ms bis 60 s Kurzzeitspannung
140. 298 2000 5 3 ASM H 25 2 7 85 0 13 0 0 00384 2000 6 6 ASM H 11 0 41 76 0 1 3 0 00028 3000 1 4 ASM H 12 0 54 77 0 1 7 0 00037 3000 1 8 ASM H 13 0 72 79 0 2 3 0 00047 3000 2 3 ASM H 14 1 1 80 0 3 5 3000 3 3 ASM H 15 1 5 82 0 4 7 3000 4 5 ASM H 21 1 1 82 0 3 5 3000 3 0 ASM H 22 1 5 83 0 4 7 0 00144 3000 3 9 ASM H 23 2 2 84 0 70 0 00215 3000 5 6 Bei den Daten handelt es sich um Mittelwerte die je nach Hersteller leicht variieren k nnen Tabelle A 37 Asynchron Servomotoren Selbstk hlung Asynchron Servomotoren mit K figl ufern nach DIN 42 950 Fremdk hlung Schutzart IP 65 Leistung Wirkungs Nennmo nn N Nenndreh Nenn Baugr e ung grad ment 3 zahl sirom PinkW in M inNm ment DENY inA n in Nn Jinkgm inmin ASF V 31 2 8 80 0 18 0 0 0070 1500 7 0 ASF V 32 3 6 83 0 23 0 0 0090 1500 8 9 ASF V 33 5 0 0 0130 11 6 ASF V 34 7 4 0 0209 15 4 ASF V 24 2 7 0 00298 6 7 Bei den Daten handelt es sich um Mittelwerte die je nach Hersteller leicht variieren k nnen Tabelle A 38 Asynchron Servomotoren Fremdk hlung 13 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 77 LT Anhang A Praxislexikon estun Wirkungs Nennmo pe Nenndreh Nenn Baugr e grad ment nen zahl strom nin MninNm m kgm nin min in A ASF V 25 16 5 2000 8 2 ASF V 11 1 7 0 00028 3000 1 8 ASF W12 2 3 3000 2 4 ASF W13 3 0 3000 2 9 ASF V 14 4 7 0 00065 3000 4 3 ASF V 15 6 5 3000 6 2 ASF V 21 4 7 3000
141. 30 Hybrid Antenne 30 1000 MHz BTA L Frankonia 0010892 Feldst rkemessger t PMM 8051 Isotropic 0010893 O Wandler OR 1 PMM 8051 Isotripic 0020998 HF Sonde BA 01 Isotropic 0006012 V Netznachbildung 3ph ESH2 Z5 Rohde amp Schwarz 0009896 Impulsbegrenzer HZ 560 Hameg 0019631 Signal Generator PSG 1000B Farnell 0025191 Signal Generator HP 8657 B Hewlett Packard 0018112 Leistungsverst rker 3100 LA ENI 0009387 Leistungsverst rker 30W1000M7 Amplifier Research 0019630 Leistungsverst rker 75 A220 Amplifier Research 0020713 Millivoltmeter URV 55 Rohde amp Schwarz 0018060 ESD Pr fpistole NSG 435 Schaffner 0006038 St rsimulator NSG 600 Schaffner 0006036 Burst Generator Einschub NSG 625 Schaffner Tabelle 5 9 Verwendete Pr fmittel Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 37 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Identifikation Bezeichnung Typ 0030065 Surge Generator UCS500 0009397 Koppelnetzwerk CCN 2000 0006030 Kapazitive Koppelzange SL400 071 0017110 HF Koppelzange EM 101 0020742 Koppelnetzwerk CDN M5 32A Tabelle 5 9 Verwendete Pr fmittel Fotos zu den Pr faufbauten Bild 5 16 Funkst rspannung und Funkst rfeldst rke Boden ohne Absor ber HF Einstrahlung Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 38 LT 5 Information zur Systemgestaltung Bild 5 17 HF Einkopplung auf Leitungen Bild wurde von Pr fbericht P030941 bernommen Bild 5 18 Schnelle Transienten Burst und ener
142. 3000 Resolver 10 1 14 Bit 1 14 Bit 1 Betriebsbedingungen 1 Absolute Genauigkeit Abweichung zwischen der tats chlichen und der gemessenen Position 2 Wiederholgenauigkeit Abweichung bei einem wiederholt angefahrenen Punkt bei gleichen 3 Maximalwerte in Beachten Sie bitte die maximale Aufl sung des Antriebsreglers bei Auswahl von Gebern mit einer gr eren Aufl sung als hier angegeben Tabelle 2 23 Typische Genauigkeiten von Gebern Projektierungshandbuch c line DRIvES 2 76 LTi 2 4 3 Projektierung 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Bei der Auslegung bzw der Projektierung der Maschine ist auch der Geber zu betrachten Dieses Kapitel gibt im Besonderen Empfehlungen und Hinweise zur Geberauswahl besonders bei einer Projektierung mit Fremdgebern Positioniergenauigkeit Die Positioniergenauigkeit ist einerseits abh ngig von den Eigenschaften des Gebers und andererseits von dem verwendeten Antriebsregler Die Genauigkeit von Gebern ist im Wesentlichen bestimmt durch e Die Richtungsabweichungen der Radialgitterteilung e Die Exzentrizit t der Teilscheibe bei Encodern zur Lagerung e Die Exzentrizit t des Rotors zum Stator bei fremdgelagerten Resol vern e Die Rundlauf Abweichung der Lagerung e Den Fehler durch die Ankopplung mit einer Wellen Kupplung bei Drehgebern mit Statorkupplung liegt dieser Fehler innerhalb der Systemgenauigkeit e Die Interpolationsabweic
143. 3849 Niedriges Performance Risiko Level PL Ausgangs punkt zur Einsch tzung der Risiko minderung Bild 5 27 Risikograf EN 954 1 EN ISO 13849 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 74 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Gegen berstellung der verschiedenen Level d MTTFd niedrig e E MTTFd hoch Performance level o MTTFd mittel 00mm re MAR saa DCavg DCavg DCavg 0 0 niedrig T T T T T T Kategorie B Kategorie1 Kategorie2 Kategorie2 Kategorie3 Kategorie3 Kategorie 4 DCavg DCavg DCavg DCavg mittel niedrig mittel hoch Bild 5 28 Vereinfachte Bestimmung des Performance Levels PL EN 954 1 EN ISO 13849 1 IEC 62061 IEC 61508 sK PL s L s L B a 1 b 1 2 c 3 d 2 4 e 3 1 Sicherheitskategorie 2 Performance Level 3 Safety Integrity Level Tabelle 5 16 Gegen berstellung der verschiedenen Klassensysteme Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 75 ISO IEC CEN CENELEC DKE DIN Projektierungshandbuch c line DRIvES 5 Information zur Systemgestaltung International Organization for Standardization Internationale Organisation f r Standardisierung www iso org International Electrotechnical Commission Internationale Elektrotechnische Kommission www iec ch European Committee for Standardization Comit Europ en d
144. 5 8 Projektierungshandbuch c line DRIVES SEIVOMOLOFEN eeeenenensenennnnennennennnnennenennnnnennen ann A 77 bersicht der Motordaten von Synchron Servomotoren LSH nennen A 79 Typische Motordaten von EUSAS Systemmotoren nerensnnnenensennnnennennennenennnnnenennennnn A 80 Typische Motordaten von schlanken Drehstrommotoren aus Alustrangpress DOM ernennen A 85 Neue Anschluss kennzeichnungen f r drehende elektrische Maschinen uuuunueneneeeeneneenenennn A 87 Schutzart en A 91 Schutzart IP Code nach IEC EN 2 A 91 Schutzart nach EEMAC und Nema A 98 Kabelverschraubungen mit PG Metrische Gewinde ucenaaaesnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nenn A 100 Au endurchmesser von Leitungen und Kabel A 101 Strombelastbarkeit von PVC isolierten Kupferleitungen us222222nneeeenenennenneneeeenn nen A 103 Farbkodierung f r Drucktaster Bedienteile A 105 Farben von Leuchtmeldern 0 202 2 0 A 106 Genormte Querschnitte von runden Leitern ISO AWG A 107 Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Literatur und Quellenverzeichnis Stichwortverzeichnis Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung 1 1 Denken im System 22 22222222222200020n0000n0n0nannann2n 1 2 1 1 1 Antriebssystem ueesensennenennnnnnnnensenenennenennn en 1 3 1 1 2 Systemumfeld 2u222222002020022n
145. 50 Auswahl der erg nzenden Komponenten LTi 4 1 4 1 1 4 1 2 4 2 4 3 4 3 1 4 3 2 4 4 4 4 1 4 4 2 4 5 4 5 1 4 5 2 5 1 5 1 1 5 1 2 5 1 3 5 1 4 5 2 5 2 1 5 3 5 3 1 5 4 5 4 1 Projektierungshandbuch c line DRIVES Auswahl der Netzdrossel 2 22 2222222222202u2rn2a0n 4 2 Nutzen einer dreiphasigen Netzdrossel 4 4 Netzdrossel zur Einhaltung der EN 61000 3 2 4 7 Auswahl der Bremswiderst nde 2 22u22222222222 4 8 Auswahl der Netzfilter 2 22222220222202222202000200 4 14 Zul ssige Motorleitungsl nge mit internem Funkentst rfilter unesnenseseesenenenneneennnennennnneennn 4 14 Zul ssige Motorleitungsl nge mit externem Funkentst rfilter nnesenseneeeeeeneeneesenenennennenennnn 4 16 Auswahl der Motordrossel unnnrreronnnunnnnnnnnne 4 19 Technische Daten u2022242eeennennneeneenenenn 4 19 Erweiterte Projektierungsregel 4 20 Auswahl der Motorfilter nursunrensnennnnnnnnnenennnnnne 4 22 Technische Daten za sun 4 22 Erweiterte Projektierung 2222222222200202 ernennen 4 24 Information zur Systemgestaltung W rmeabf hrung aus dem Schaltschrank 5 3 Grundbegriffe f r die Berechnung 5 3 Effektive Schaltschrank oberfl che sironnan 5 5 Berechnung der Filterl fter nnnn 5 7 Berechnung der W rmetauscher 0 5 8
146. 66 Abstufung und Farbkennzeichnung der Nennansprechtemperatur nach DIN44081 A 69 Abtriebsdrehzahlen 222222424 nn 2 83 Abwickelantrieb f r Draht 3 138 3 139 AG 3SCH Z rennen ehe 3 40 Allgemein Antriebsleistung rurerere nennen A 7 EN 60034 8 u A 87 Gesichtspunkte zur Motorauswahl 2 2 Leistungsanschl sse eeeesececeeeeeeeeeeeee 3 24 Technische Daten zesereseseseeeneeene 2 19 Allstromsensitive Differenzstrom berwachung in Personen und Lastaufz gen 5 88 Allstromsensitive Fl berwachung RCM in geerdeten Systemen enenensneneenenen en 5 85 Alte L sung mit Gleichstromantrieb 1 6 Amplitude user 2 72 Anbau von fremdgelagerten Gebern 2 73 Anforderung Ber hrungsschutz esesensenenseseeeneene A 94 f r Staubschutz nenserensnnenseseneneenenenn A 95 WASSErSChUtz 4 4 4456444444400 80 A 95 Angaben f r Inbetriebnahme und Tests 2 57 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anlaufkennlinie 0r0r0404e nenn nennen nn 2 8 Anlaufkennlinie eines DS Normmotors bei Netzbetrieb 5 342 254424 52 80400088052 2 8 Anschluss von Sensorleitungen zceerer 00 2 82 Anschlu beispiel ururununeneneneen nen 3 122 f r ENMO u 3 40 f r stromloses Schalten eurureu 0 3 40 Anteil der oberwellenbedingten Str me 4 4 Anteil der Oberwellenstr me erensenenenn en 5 18 Antriebs u
147. 7 Anforderungen an den Wasserschutz bei den zweiten Kenn ziffern IPX1 IPX8 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 95 LTi Anhang A Praxislexikon Schutzgrad Schutz gegen Schema der Pr fung IPX3 Spr hwasser 0 07 Umin pro D se IPX4 Spritzwasser 0 07 l min pro D se qy 12 5 1 min Pp 0 3 bar t 1 min m IPX5 Strahlwasser qy 100 1 min p 1bar t 1 min m IPX6 starkes Strahlwasser Tabelle A 47 Anforderungen an den Wasserschutz bei den zweiten Kenn ziffern IPX1 IPX8 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 96 LTi Anhang A Praxislexikon Schutzgrad Schutz gegen Schema der Pr fung t 30 min IPX7 zeitweiliges Untertauchen gt 150 mm gt 1 000 mm t o IPX8 gt 1PX7 IPX8 dauerndes Untertauchen gt gt 150 mm gt gt 1m Tabelle A 47 Anforderungen an den Wasserschutz bei den zweiten Kenn ziffern IPX1 IPX8 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 97 LTi A 5 2 Schutzart nach EEMAG und Nema Anhang A Praxislexikon Schutzarten elektrischer Betriebsmittel f r USA und Kanada zu IEC 529 EN 60529 VDE 0470 Teil 1 Die Angabe der IP Schutzarten stellt einen groben Vergleich dar Ein genauer Vergleich ist nicht m glich da Schutzartpr fungen und Beurtei lungskriterien unterschiedlich sind Kennzeichnung des Geh uses und der Schutzart Kennzeichnung des nach NEC Geh uses und der Vergleichbare IP NFPA 70 Schutz
148. 7 Neigungswinkel der schiefen Ebene grd Hi Reibungszahl bei L ngsbewegung Hr Reibungszahl bei Rotationsbewegung p Reibungswinkel in Gewindespindeln grd Projektierungshandbuch c line DRIVES A 15 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 6 Effektives Motormoment Mar u a M t Leistung Tabelle A 15 Effektives Motormoment Leistung Aus den folgenden Diagrammen f r ein Arbeitsbeispiel ist die Bedeutung der verwendeten Formelzeichen zu entnehmen lt gt m s Projektierungshandbuch c line DRIVES A 16 LTi Anhang A Praxislexikon M3 M M1 Nm M2 gt Auslegung Der Motor wird mit My gt Mer bestimmt P2 SU t Auslegung Der Motor wird mit Py gt Par bestimmt Projektierungshandbuch c line DRIVES A 17 Praxistipp Ist Nmax lt Motornenn drehzahl dann muss das Belastungsspiel vom Motorhersteller gepr ft werden Anhang A Praxislexikon Effektivwertmethode f r eigenbel ftete DS Normmotoren Zur Beschreibung der Effektivwertmethode f r eigenbel ftete DS Norm motoren wird von dem nachfolgenden Belastungsspiel ausgegangen Effektivmoment Ma ta tM La eo K tatty ttk K ts t Typische Reduktionsfaktoren f r eigenbel ftete Motoren K4 ca 0 7 Reduktionsfaktor f r Beschleunigungs und V
149. 75 0 Nm Maximal zul ssiger Strom Imax 49 0 A 49 0 A 570A 68 0 A Maximal zul ssige Drehzahl Nmax 6000 min 6000 min 6000 min 6000 min Spannungskonstante Kg 68 0 V 1000 72 0 V 1000 74 0 V 1000 87 0 V 1000 Drehmomentkonstante Kr 1 12 Nm A 1 19 Nm A 1 22 Nm A 1 44 Nm A ee zwei Pha Ra 0712 0 489 0350 0350 en zwei Pha Laph 11 4 mH 3 5 mH 6 7 mH 6 8 mH Leerlaufdrehzahl No 4850 min 4580 min 4460 min 3790 min Elektrische Zeitkonstante Tel 16 1 ms 17 7 ms 19 1ms 19 4 ms Thermische Zeitkonstante Tin 50 min 55 min 60 min 75 min mn J 6 8 kgem 8 3 kgem 11 0 kgem 15 3 kgem Masse m 9 5 kg 10 8 kg 13 50 kg 18 5 kg J 1 85 kgem 1 85 kgem 1 85 kgem 1 85 kgem Bremse optional m 1 8 kg 1 8 kg 1 8 kg 1 8 kg Tabelle 2 14 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 33 Technische Daten der Synchron Servomotoren LSH 127 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Wahl des Antriebsreglers Nach der Auswahl des richtigen Motors f r Ihre Anwendung wie in Kapi tel 2 1 beschrieben erfolgt die Bestimmung des passenden Servoreglers Hierbei gilt Der Nennstrom des Antriebsreglers muss mindestens so hoch sein wie der von der Anwendung vom Motor ben tigte Effektiv strom Mett der Anwendung Kr lert Antriebsregler gt wobei Kr die Drenmomentkonstante des Servomotors ist Nm A gt siehe Motordaten LSH Die Drenmomentkonstante Kr errechnet sich aus Weiter gilt Der kurzzeitig m glich
150. ANopen Antriebe DS406 CiA DS4xx BEINE CANopen Kommunikationsprofil Nachrichtenidentifier CiA DS3xx Layer 7 und Netzwerkmanagement Buszugriff Telegramm Formatierung EAN Layer 2 Daten bertragungssicherung Fehlererkennung physikalische Signaldarstellung Signalcodierung Bittiming und Bitsynchronisation Layer 1 CAN Bild 326 CANopen Struktur Ger teprofil DS402 Ziel des Profils ist es eine gleichartige Beschreibung der ber den CAN sichtbaren Funktionalit t von Antrieben bereitzustellen Lehnt sich an das DRIVECOM Profil 21 f r Antriebe an und erleichtert damit Herstellern und Anwendern solcher Ger te die Nutzung eines bereits vertrauten Profils Auf Grund der Vielfalt von spezifischen Eigenschaften mit denen die Her steller von Antrieben ihre Ger te ausstatten ist eine einheitliche Beschreibungsmethode erforderlich welche es gestattet auch die her stellerspezifischen Leistungsmerkmale darzustellen Zumindest f r Standardaufgaben ist eine Austauschbarkeit von Ger ten m glich F r die Hersteller von Antrieben bedeutet die Verf gbarkeit eines stan dardisierten Anwendungsprofils zumindest dass nicht f r jeden Kunden ein spezifisches Protokoll implementiert werden muss Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 69 LT 3 Auswahl der Antriebsregler Das Ger teprofil DS402 beschreibt einen Antrieb in folgenden Teilberei chen Allgemeine Motor und Antriebsdaten e Ger testeueru
151. Antriebsregler N005 SET H001 500 2000 N010 SET H002 500 NO15 SET H003 3000 NO20 SET H004 20000 NO25 SET H005 0 NO30 SET H006 3 NO35 SET H010 50 N040 SET H011 20 NO45 SET F000 0 NO50 SET F001 1 Hauptprogramm NO55 SET H005 0 N060 SET Z001 H004 N065 SET REFFRQ H010 N070 SET F000 PARA 408 N075 JMP Z001 0 N055 NO080 JMP F000 lt F001 N070 N085 SET Z000 H001 N090 SET F000 PARA 408 N095 JMP F000 lt F001 N070 N100 JMP Z000 0 N090 N105 SET REFFRQ H000 N110 WAIT H002 N115 JMP H005 H006 N145 N120 SET REFFRQ H011 N125 SET H005 1 N130 WAIT H003 N135 WAIT H002 N140 JMP N065 N145 NOP END Reaktionszeit bei berlast ms Pausenzeit bei berlast ms Reversierzeit ms Timer Wiederholungen reversieren Z hler Reversierversuche Max Wert Z hler Sollwert vorw rts Hz Sollwert reversieren Hz akt Scheinstrom Schwellwert Uberlast Timer Wiederholungen Reversieren vorw rts Scheinstrom holen Timer Wiederholngen reseten Timer Reaktionszeit berlast Scheinstrom holen berlast weg Timer abgelaufen Antrieb stoppen Pausenzeit warten zu oft reversiert Sollwert reversieren Z hler reversieren Reversierzeit Pausenzeit R cksprung zu vorw rts Programmende Eine andere M glichkeit diese Applikation zu l sen zeigt das folgende Programm Der Ablauf ist geringf gig ver ndert g
152. B F oder H k nnen wahl weise zwei Ziele erreicht werden h here Belastbarkeit bei gleicher theoretischer Lebensdauer h here Lebensdauer und Sicherheit bei gleicher Belastung Meist wird die verbesserte Isolation zur Erzielung einer erh hten Betriebssicherheit bei anormalen Betriebsbedingungen eingesetzt 00 120 140 160 180 200 220 C 240 Bild A 18 Theoretische Lebensdauer t von Isolierstoffkomponenten der W rmeklassen B F und H bei verschiedenen Temperaturen amp Projektierungshandbuch c line DRIVES A 68 LTi Anhang A Praxislexikon A 4 2 Farbkennzeich nung eines Schwellwert NAT C Farbcode a Farbcode NAT C Farbcode PTC s nach DIN 44081 60 wei grau 110 braun braun 150 schwarz schwarz 70 wei braun 120 grau grau 155 blau schwarz 80 wei wei blau blau 160 blau rot 90 gr n gr n wei blau 170 wei gr n 100 rot rot wei schwarz 180 wei rot Tabelle A 30 Abstufung und Farbkennzeichnung der Nennansprechtempe ratur nach DIN44081 Typischer Widerstandsbereich eines DIN PTC Temperatur C typische Widerstandswerte Q 20 150 50 4000 Tabelle A 31 Typische Widerstandswerte eines DIN PTC bei einer TNF von 90 160 C Projektierungshandbuch c line DRIVES A 69 LTi Anhang A Praxislexikon Diagramm eines DIN PTC 250 20 0 TNF 20 TNF TNF 15 r TNF 5 TNF 5 20 C Bild A 19 Widerstandsdiagramm als Funktion der Temperatur
153. CSA Report her vor ebenso wie die Anwendungsbedingungen und Einschr nkungen Multiple Listing Hierunter versteht man den Fall dass bestimmte Produkte vom Hersteller selbst unter eigenem Namen und zus tzlich als Handelsware durch Dritte vertrieben werden In derartigen F llen wird in einem gemeinsamen Antrag beider Parteien die urspr ngliche Zulassung auf den Handelspart ner bertragen eine neuerliche Abnahme ist nicht notwendig Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 27 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler cUL gelisteten Antriebsregler Antriebsregler Leistungsstufen 32 003 C 32 004 C 32 006 C 32 006 W 32 008 C 32 008 W 34 003 C SISI ss ss S CDBXX XXX X SISE Ss ss SS S CDEXX XXX X 34 003 W 34 005 C 34 005 W 34 006 W 34 008 W 34 010 W 34 014 W 34 017 W 34 024 W SISIS SISI SI SS SI SS SS S SS S CDAxx xXx X SIN SNS S SI S S SI SI S S SI S S SS S CDDXxX XXxX X 34 032 W 34 044 W 1 34 045 W s v 34 058 W 34 060 W v v 34 070 W 1 v 2 y 34 072 W v v lslslsisisisisisis slslsisisisisisis S x S Tabelle 3 7 cUL abgenommene Antriebsregler Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 28 j Projektierungshandbuch c line DRIVES 34 090 W 3 Auswahl der Antriebsregler Antriebsregler Leistungsstufen CDBXX XXX X CDEXX XXX X 34 110 W SS C
154. DAXX XXX X SS CDDXX XXX X v gekennzeichnete Ger te sind cUL gelistet gekennzeichnete Ger te sind nicht cUL gelistet 1 nur bei Sonderger ten CDA54 xxx 2 nur bei Sonderger ten CDD54 xxx Tabelle 3 7 cUL abgenommene Antriebsregler Achtung Die cUL abgenommenen Antriebsregler CDx34 024 W und oder CDx34 032 W m ssen bei generatorischer Belastung 4 Q Betrieb mit externem UR und abgenommenen Brems widerst nden betrieben werden Alle CDA und CDD Antriebsregler sind auch in Ausf hrung HF CDxxx xxx W HF zugelassen Ma nahmen zur Einhaltung der UL Approbation 1 2 Die Geh usemontage mit Schutzart IP54 und Verschmutzungsgrad 2 ist zwingend vorgeschrieben Die Ger te d rfen nur an Netzen der berspannungskategorie Ill betrieben werden Es d rfen nur UL approbierte Sicherungen und Sicherungsschalter verwendet werden CDx32 xxx Netzsicherungen min 250 V H oder K5 CDE BS34 xxx bis 34 032 Netzsicherungen 600 V H oder K5 CDA D34 xxx Netzsicherungen 600 V H oder K5 CDE B34 044 bis 34 070 600 V RK1 Die Ger te sind einsetzbar in Netzen mit einem maximalen Strom verm gen von 5000 A 3 29 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Die Ger teanschlussleitungen Netz Motor und Steuerleitungen m s sen UL approbiert sein CDx32 xxx Min 300 V Leitungen Netz Motor Cu 75 C min CDx34 xxx Min 600 V Leitungen Netz Motor Cu 75 C min
155. DRIVES Information zur Systemgestaltung W rmeabf hrung aus dem Schaltschrank 5 3 Grundbegriffe f r die Berechnung 5 3 Effektive Schaltschrank oberfl ache a meer 5 5 Berechnung der Filterl fter nenn 5 7 Berechnung der W rmetauscher 5 8 W rme bertragung durch W rmeleitung 5 9 Berechnungsbeispiel mit CDA34 014 C Cold Plate u ana 5 11 Netzr ckwirkungen von elektrischen Antrieben 5 16 Reduzierung der Netzr ckwirkung 5 20 Blindstromkompensationsanlagen in Elektroenergienetzen mit nichtlinearen Lasten 5 22 Resonanzfrequenz in Elektroenergie NELZEN en rue 5 24 Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV und elektrische Antriebe 222222222222202222000200unn2n00 5 27 EMV Normung elektrischer Antriebe 5 28 Grenzkurve f r elektrische Antriebe PDS 5 35 Typischer Messaufbau f r die Abnahme von elektrischen Antrieben uunuuneenneenneenneenennn 5 36 Aufbaurichtlinien f r Schaltschr nke 5 42 Sechzehn Ma nahmen zur EMV nach DIN VDE 0100 Teil 440 uenenseesnennnneennennnnnnn 5 44 Sicherheitstechnik f r Maschinen mit elektrischen Antrieben 2u nuu0uu00nn00n000nu0nn0 5 46 Richtlinien und EN Normengruppe 22 0 5 49 5 1 LT i 5 Information zur Systemgestaltung 5 6 2 Gefahrenanalyse und Ris
156. ECTFF um das 3fache muss die Verst rkung SCG etwa halbiert werden und die Nachstellzeit SCTLG mindestens verdoppelt werden Drehzahlsollwertfilter ber den Drehzahlsollwertfilter k nnen bei einer reinen Drehzahlrege lung mit analoger Sollwertvorgabe die h ufig vorkommenden St rungen auf dem Analogsignal ausgefiltert werden Projektierungshandbuch c line DRIVES A 61 LT Anhang A Praxislexikon Optimierung des Lagereglers Je gr er der Parameter Verst rkung Lageregler PCG eingestellt wird desto steifer ist der Antrieb und desto kleiner sind die Schleppfehler w hrend des Positioniervorgangs Wird die Verst rkung des Lagereglers zu gro gew hlt f hrt dies zum berschwingen in der Zielposition oder sogar zu Instabilit ten der Regelung Positionssollwert Position reference Positionsistwert Actual position Schleppfehler Tracking errors Bild A 14 Positionsistwert und Schleppfehler bei 1 Verst rkung des Lagereglers zu klein gro er Schleppfehler 2 Verst rkung des Lagereglers optimal 3 Verst rkung des Lagereglers zu gro berschwingen Praxistipp Je gr er die Dynamik des Drehzahlreglers gro e Verst rkung kleine Nachstellzeit ist desto dynamischer kann der Lageregler eingestellt wer den Voraussetzung f r die Optimierung des Lagereglers ist daher dass die Optimierung des Drehzahlreglers abgeschlossen ist Projektierungshandbuch c line DRIVES A 62 LTi Anhang A
157. EN 50014 50039 DIN VDE 0170 0171 LT 5 Information zur Systemgestaltung 2 Gruppe Erh hte Sicherheit Der Schutz beruht auf dem Prinzip dass die explosionsf hige Atmo sph re zwar auch in das Innere des elektrischen Betriebsmittels eindrin gen kann dass aber durch Vermeidung hei er Teile Funken oder Licht b gen eine Z ndung unterbleibt Diese Z ndschutzart wird als Erh hte Sicherheit e bezeichnet Sie wird f r Betriebsmittel angewendet die weder hei e Teile noch funkende Teile enthalten sowohl im Betrieb als auch im Fehlerfall Zu dieser Gruppe geh rt auch ein Schutzprinzip bei dem der Stromkreis keine h here Energie zul sst als eine Energie die stets kleiner ist als die Min destz ndenergie damit weder Erw rmung noch Funken entstehen k n nen die eine Z ndung hervorrufen k nnten Diese Z ndschutzart wird als Eigensicherheit i bezeichnet 3 Gruppe berdruckkapselung Es wird verhindert dass eine explosionsf hige Atmosph re an die eine Entz ndung verursachenden Teile gelangen kann Bei der Z ndschutzart berdruckkapselung p wird dies dadurch erreicht dass im Inneren des Geh uses ein st ndiger berdruck vorhanden ist der ein Eindringen von explosionsf higer Atmosph re verhindert Entweder durch einen statischen Druck oder in Form st ndiger Durch sp lung Bei der Z ndschutzart Olkapselung o ist der im Inneren eines elektrischen Betriebsmittels verbleibende Ra
158. Einleitung von Funktio WEISS nen au er Stillsetzen im Notfall siehe START EIN bevorzugt STOP AUS tung zugeordnet Anmerkung GRAU START EIN STOP AUS SCHWARZ START EIN STOP AUS bevorzugt ANMERKUNG Wo ein zus tzliches Kodierungsmittel z B Form Lage Oberfl chenbeschaffenheit zum Kennzeichnen von Druck taster Bedienteilen verwendet wird d rfen die gleichen Farben WEISS GRAU oder SCHWARZ f r verschiedene Funktionen ver wendet werden z B WEISS f r START EIN und STOP AUS Bedienteile Tabelle A 53 _Farbkodierung f r Drucktaster Bedienteile Projektierungshandbuch c line DRIVES A 105 LTi Anhang A Praxislexikon A 5 7 Farben von Leuchtmeldern Farbe Bedeutung Erkl rung Handlung durch den Bediener Sofortige Handlung um auf einen gefahrbringenden ROT Notfall Gefahrbringender Zustand Zustand zu reagieren z B durch Bet tigung des Stillsetzens im Notfall Anormaler Zustand bevorstehender kritischer berwachen und oder Eingreifen z B durch Wie GELB Anormal Zustand derherstellen der vorgesehenen Funktion GR N Normal Normaler Zustand Optional Anzeige eines Zustandes der Handlung durch den p BLAU Be ienererfordert Zwingende Handlung Andere Zust nde darf verwendet werden wenn WEISS Neutral Zweifel ber die Anwendung von ROT GELB GR N berwachen oder BLAU bestehen Tabelle A 54 Farben von Leuchtmeldern Blinksignale Zur weiteren Unterscheidung
159. G gro und die Nachstellzeit SCTLG klein gt bei einfacher Antriebsmechanik einfacher Fahrantrieb mit langem Antriebsriemen zur Kraft bertragung mit gro er Elastizit t und Lose muss die P Verst rkung SCG gegen ber steifer Mechanik etwa halbiert werden und die Nachstellzeit SCTLG mindestens verdoppelt werden Projektierungshandbuch c line DRIVES A 60 ECTF SCTF Drehzahlsollwert Anhang A Praxislexikon Drehzahlistwertfilter Der Drehzahlistwertfilter soll nur bei Sonderanwendungen verstellt wer den Der Drehzahlistwertfilter reduziert Drehmomentschwankungen wel che durch mangelhaften Geberanbau schlechte Mechanik oder Rau schen auf dem Gebersignal entstehen k nnen Durch die Reduzierung der Drehmomentschwankung wird die Rundlaufqualit t des Antriebs ver bessert gleichzeitig verliert der Antrieb an Regeldynamik Ein kleiner Drehzahlistwertfilter l sst h here Regeldynamik bei normaler Rundlaufqualit t zu Ein gro er Drehzahlistwertfilter reduziert die Regeldynamik und erh ht die Rundlaufqualit t Praxistipp Der ber das Laden des Motordatensatzes bzw die Motoridentifikation eingestellte Drehzahlistwertfilter sollte nur ver ndert werden wenn wirk lich ein besserer Rundlauf ben tigt wird Bitte beachten Sie dass durch Ver nderung der Filterzeit ECTF auch der P und I Anteil des Drehzahlreglers neu optimiert werden muss berschl gig kann man sagen bei einer Erh hung der Filterzeit
160. Geber und Getriebe Kraftfluss im Getriebe dA H Koaxialgetriebe mit einem geradlinigen y Kraftfluss Stirnradgetriebe Winkelgetriebe mit einem rechtwinkli gen Kraftfluss Schneckengetriebe Kegelradgetriebe Raumbedarf von Getrieben F Stirnradgetriebemotor Stirnradflachgetriebemotor Schneckengetriebemotor Kegelradflachgetriebemotor Schneckengetriebemotor mit Hohlwelle Alle Flachgetriebemotoren kann man mit Hohlwelle bekommen Die technischen Daten des Stirnrad Stirnradflach und des Kegelradge triebes sind sehr hnlich Die Wahl des Getriebes h ngt oft nur von den Einbauverh ltnissen ab Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 86 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Bestimmung des Antriebsdrehmomentes bei Netzbetrieb Fest drehzahl Standardgetriebe sind f r gleichf rmige Belastung und geringe Einschalt dauer ausgelegt Es ist notwendig bei Abweichungen von diesen Bedin gungen das errechnete theoretische Abtriebsmoment bzw die Abtriebs leistung mit einem dem Anwendungsfall typischen Betriebsfaktor zu multiplizieren 9550 P m Mmax f ge Nm 1 Gesamtbetriebsfaktor fgges fg Diagramm Getriebe x fg4 Diagramm Umgebungstemperatur x fg2 Diagramm ED il Der Gesamtbetriebsfaktor stellt das Verh ltnis der Getriebeleistung gt 16h 1 8 1 7 a 1 6 5 1 5 o 1 4 Nn Me 2 1 3 amp 12 E 2 1 1 E 1 0 0 9 8h 1 7 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1
161. Grenztemperatur Grenz bertemperatur W rmeklasse K 3 2 des Isolierstoffes der Wicklung Isolierstoffklasse C K B 130 80 F 155 105 H 180 125 Tabelle 2 1 W rmeklassen von Isolierstoffen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 2 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 Einfluss der Aufstellh he Die auf dem Motorleistungsschild angegebenen Nenndaten S1 bezie hen sich auf eine Aufstellh he von 1000 m ber N N Bei einer Aufstell h he ber 1000 m ist die zul ssige Bemessungsleistung bzw moment zu reduzieren Typische Werte sind Ab einer Aufstellh he von mehr als 1000 m ber N N muss eine Lei stungs bzw Momentreduzierung von 1 pro 100 m vorgenommen wer den Die maximale Aufstellh he betr gt typischerweise 4000 m ber N N Genaue Projektierungsdaten entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Motor datenblatt 3 Maximal zul ssiges Motordrehmoment Das maximal zul ssige Motordrehmoment findet man nicht auf dem Motorleistungsschild Es ist eine Information die man auf dem Motorda tenblatt findet Das maximal zul ssige Motordrehmoment h ngt im Wesentlichen vom Motortyp DS Normmotor Servomotor und damit von der M n Kennlinie ab Neben dem maximalen Drehmoment spielt auch die durchschnittliche Lagerlebensdauer und damit die Axial und Querkr fte eine entschei dende Rolle Denn was nutzt es dem Anwender wenn der super kleine Motor das maximale Drehmoment liefert aber nach 500 Stu
162. IVES 5 6 LTi 5 1 3 Berechnung der Filterl fter 5 Information zur Systemgestaltung Der erforderliche Volumenstrom eines Filterl fters ist abh ngig von der Verlustleistung der im Schaltschrank eingebauten Komponenten und der Differenz zwischen maximal zul ssiger Innen und Aussentemperatur Erforderlicher Volumenstrom V f Q 2 1 77 2 Der Faktor f m K Wh ist abh ngig von der H he ber Meeresniveau auf der der L fter betrieben wird siehe Tabelle 5 2 Damit wird ber cksich tigt dass der Luftdruck und damit die Luftdichte mit steigender H he abnimmt und der L fter demzufolge bei gleichbleibendem Volumenstrom immer weniger W rme nach au en transportiert H he ber Meeresniveau m f m K Wh 0 100 3 1 100 250 3 2 250 500 3 3 500 750 3 4 750 1000 3 5 Tabelle 5 2 Berechnungsfaktor f f r Filterl fter in Abh ngigkeit von der H he ber Meeresniveau Beispiel Der L fter soll in einem Schaltschrank installiert werden der auf einer H he von 80 m ber dem Meeresspiegel steht und eine Verlust leistung von 600 Watt aufweist Die Temperaturwerte sind T 40 C und T 20 C Einsetzen dieser Werte in Formel 2 ergibt 600m V 31 F Erforderlich ist also ein Filterl fter der mindestens 93 m h f rdert Die Filterl fter sollten generell etwas gr er gew hlt werden als berech net da die Betriebsseite der Filtermatte zunehmend verschmutzt und
163. Information zur Systemgestaltung Netz A zu weiteren einspeisung Verbrauchern Bild 5 13 Vereinfachte Darstellung der automatisch geregelten Zentralkom pensationsanlage Netz einspeisung zu weiteren Verbrauchern Bild 5 14 Vereinfachte Darstellung der Situation bei Antriebsreglerbetrieb F r alle Motoren die am Spannungszwischenkreis Antriebsregler Ser voregler Antriebsregler oder Positionierregler betrieben werden muss keine Blindstromkompensation durchgef hrt werden Der Antriebsregler stellt eine Netzbelastung mit ann hernd cos 1dar il Blindstromkompensation bei Antriebsreglerbetrieb Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 23 LTi 5 4 1 Resonanzfre quenz in Elek troenergie netzen 5 Information zur Systemgestaltung Resonanzfrequenzen in Elektroenergienetzen ergeben sich im Wesentli chen durch das Zusammenwirken von Netzimpedanz Kompensationsan lage und Verbraucherimpedanzen F r eine berschl gige Berechnung der Resonanzfrequenz gen gt es nur die Reaktanzen des Netztransfor mators und der Blindstromkompensation zu ber cksichtigen Sk S 100 fres 1 Qc fi V Uk Qc SK Netzkurzschlussleistung bei Netzspannung am Anschlusspunkt F r Sr ist die Bemessungsscheinleistung des Netzstransformators f r Ux seine Kurzschlussspannung in f r Q die Kompensationsleistung der Blindstromanlage und f r f4 die Netzfrequenz einzusetzen Nach der Formel erkennt man dass
164. Installation e Anschlussbedingungen und technische Daten unbedingt einhalten e Normen zur elektrischen Installation beachten z B Lei tungsquerschnitt Schutzleiter und Erdungsanschluss e Elektronische Bauteile und Kontakte nicht ber hren elektrostatische Entladung kann Bauteile zerst ren Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 13 3 Auswahl der Antriebsregler Verwendete Piktogramme Die Sicherheitshinweise beschreiben die folgenden Gefahrenklassen Die Gefahrenklasse beschreibt das Risiko bei Nichtbeachtung des Sicherheitshinweises Warnsymbole Allgemeine Erkl rung Gefahrenklasse nach ANSI Z 535 Achtung Fehlbedienung kann zu Besch digung K rperverletzung oder Sach oder Fehlfunktion des Antriebs f hren sch den k nnen eintreten Gefahr durch elektrische Spannung Falsches Tod oder schwere K rperverlet Verhalten kann Menschenleben gef hrden zung werden eintreten gt B Gefahr durch rotierende Teile Antrieb kann auto Tod oder schwere K rperverlet matisch loslaufen zungen werden eintreten 3 2 1 Bestimmungsge Antriebsregler sind Komponenten die zum Einbau in ortsfeste elektrische m e Verwen Anlagen oder Maschinen bestimmt sind Es ist darauf zu achten dass der dung nach IEC 61800 1 IEC 61800 2 und IEC 61800 4 geforderte Verschmut zungsgrad 2 eingehalten wird Beim Einbau in Maschinen ist die Inbetriebnahme der Antriebsregler d h die Aufnahme des b
165. Kontakt Vorstopp berwachen Umschaltung Schleichgang Warten auf unteren Endschalter Achse stoppen zur ckfahren bis Vorstopp Vorschub Programmende Weitere typische Anwendungsbeispiele sind B nder und Fahrwagenan triebe T r und Torantriebe Palettenhub und Drehtische und z B Pum penanlagen mit Schwimmerschaltern Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 133 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Rei wolf mit berlasterkennung Zerkleinerungsmaschinen werden in verschiedenen Anwendungen z B in der Lebensmiittel Bauindustrie oder auch im B robereich eingesetzt Ein h ufiges Problem w hrend des Zerkleinerungsprozesses ist das Blockieren des Antriebs In diesem Beispiel wird ein Rei wolf mit berlasterkennung und automa tischem Freifahren R ckdrehen der Walze bei Blockage dargestellt Durch den Anwender kann das Verhalten der berlasterkennung para metriert werden Dazu gibt der Anwender Reaktionszeiten bei berlast Mindestzeit f r berlast und die Anzahl der Freifahrversuche per Rezep turverwaltung ein Funktionsbeschreibung Nach dem Starten des Antriebs FU1 M1 ber den Taster b1 drehen sich die Walzen des Rei wolfs mit einer einstellbaren Festfrequenz in Vor w rtsrichtung A W hrend des Betriebs bernimmt die PLC von FU1 die berwachung des Motorstroms auf eine einstellbare Schwelle hin Bei einer Schwellwert berschreitung d h bei berlast oder Blockade der Walze wird der Antrieb
166. Maschine oder Anlage einzunehmen Das Profil spezifiziert eine Vielzahl ca 40 von Referenzmethoden Die Methoden werden ber das Objekt homing_method ausgew hlt e Die Auswertung von Endschaltern Indexsignalen und Encodersigna len Das Erstellen von eigenen Parametern f r Geschwindigkeit und Beschleunigung Das Halt Bit zur Unterbrechung der Referenzfahrt Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 73 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Object 607C Home offset Str ward saeua Object 6098n Homing method homing_speeds Object 6099 Homing speeds i EE Object 609A Homing acceleration AOS e home_offs t position_demand_value Index Pulse j Negative Limit Switch k Bild 3 31 Homing Mode Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 74 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Ger teprofil DS402 Profile Position Mode Das Ger teprofil DS402 ist die f r Antriebe typische Betriebsart Ein umfangreicher Satz von Parametern stellt den Trajektoriengenerator ein Die wichtigste Vorgabe ist die Zielposition target_position welche unter Einhaltung der Verfahrgeschwindigkeit Beschleunigung und Brems rampe eingenommen werden soll relativ oder absolut Bei vorhandener Factorgroup werden die Vorgaben automatisch umgerechnet e Single Setpoint nach einer Abbremsung meldet der Antrieb Zielposi tion erreicht danach kann eine neue Zielposition angefahren wer den Set of Se
167. Motor hohen Motorfrequenzen zu Buche Prinzipiell gilt daher f r Motorbaugr en ab 074 Bei Nenndrehzahlen von 4 500 min oder h her ist der LST Motor einzusetzen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 43 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Bei gew nschter Tr gheitsmomentenanpassung kann der LST Motor bessere Regeleigenschaften erzielen als der dynamischere LSH Motor Ist hohe Dynamik gefragt punktet der LSH Motor Ebenso berzeugt der LSH Motor in Standard Anwendungen durch seine hohe Leistungsdichte Dar ber hinaus siegt der LSH Motor im Preisvergleich und mit seinen kompakten Baul ngen Wie der Vergleich zeigt entscheidet letztendlich die Anwendung die Wahl der richtigen Wicklungstechnologie Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 44 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 3 Auswahl von Sondermotoren werden haupts chlich an den c line Antriebsreglern DS Sondermoto CDA3000 und CDA3000 HF betrieben Die folgende Tabelle zeigt den ren typischen Einsatzbereich der Antriebsl sung mit Sondermotoren auf Typische Einsatzgebiete von DS Sondermotoren Motorart Wirkprinzip Einsatzgebiet In der Textilindustrie f r Aufspulmaschinen Spinn Synchronmotor mit Schon pumpen Galettenantriebe Treibwalzenantriebe usw D mpferk fig y Weitere Einsatzgebiete sind in der Glas und Papierin dustrie als Wickelantriebe usw In der Textilindustrie f r Aufspulmaschinen Spinn Reluktanzmot
168. NN Montageart angereiht Tabelle 3 40 _Positionierregler f r 400 460 V Netze Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 148 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 2 Schaltfre Spitzenstrom Spitzenstrom Nennstrom Nennstr Positionier Empf dzpoiger quenz der nn on f r Aussetz f r Aussetz Normmotor In A In A 7 modul KW Endstufe bei 400 V bei 460 V betrieb betrieb KHz el c 0 bis 5 Hz A gt 5 Hz A 32 32 58 58 CDE CDB 32 28 58 58 34 032 Wx x 26 39 47 20 32 36 CDE34 044 Wx x 8 45 45 90 90 CDE34 058 Wx x 60 60 120 120 CDE34 070 Wx x 72 72 144 144 1 4 CDE34 088 Wx x 8 90 90 2 180 1 4 CDE34 108 Wx x 8 110 110 2 220 4 4 CDE34 140 Wx x 8 143 143 2 286 4 4 CDE34 168 Wx x 8 170 170 2 306 4 45 45 67 67 CDB34 044 Wx x 8 45 45 52 67 4 60 60 90 90 CDB34 058 Wx x 8 60 60 60 90 4 72 72 108 108 CDB34 070 Wx x 8 72 72 74 108 CDB34 088 Wx x A a a 2 135 TORIK 8 90 90 135 CDB34 108 Wat 4 110 110 2 165 APNA 8 110 110 165 CDB34 140 Wx x 4 143 143 2 215 EURE 8 143 143 215 COB34 168 Wax 4 170 170 A 255 PROBEN 8 170 170 255 K hllufttemperatur 45 C 40 C CDB34 003 Cx x bei Motorleitungsl nge 10 m Endstufenschaltfrequenz 4 KHz Montageh he 1000 m ber NN 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 8 16 kHz Montageart angereiht 1 Ger te lieferbar ab dem 3 Quartal 2006 2 Lag bei Redaktionsschluss noch nicht vor Tabelle 3 40 Positi
169. Norm unterhalb der IEC 61508 dar Sie beschreibt die Realisierung sicherheitsrelevanter elektrischer Steuerungssysteme von Maschinen und betrachtet den ge samten Lebenszyklus von der Konzeptphase bis zur Au erbetriebnahme Basis bilden quantitative und qualitative Betrachtungen von Sicherheits funktionen Dabei wendet die Norm konsequent ein Top Down Verfahren in der Rea lisierung komplexer Steuerungssysteme Functional Decomposition ge nannt an Hierbei wird ausgehend von den aus der Risikoanalyse hervor gehenden Sicherheitsfunktionen eine Aufteilung in Teilsicherheitsfunktio nen und schlie lich eine Zuordnung dieser Teilsicherheitsfunktionen auf reale Ger te Subsysteme und Subsystemelemente genannt vorgenom men Es wird sowohl Hardware als auch Software behandelt Die EN IEC 62061 beschreibt auch Anforderungen an die Realisierung von Applikationsprogrammen Subsystem Subsystem element 1 1 element 1 2 A T1 A T1 Subsystem 1 Sensor A SiLe PFHo T1 Subsystem 3 Subsystem 4 SPS nach Aktor IEC 61508 SiLc PFHo T1 Subsystem 2 SiLc PFHo T1 Sensor B SiLc PFHo T1 SIL Ein sicherheitsgerichtetes Steuerungssystem besteht aus verschiedenen Subsystemen Die Subsysteme sind durch die Kenngr en SIL Eignung und PFH sicherheitstechnisch beschrieben Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 71 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Sicherheitstechnische Kenngr en f r S
170. P Be m 2 mg 264W S P m g u Y_ 51 5kg 9 8m s 0 01 1 5m 8_ 9w n 0 88 Pean Pa Pr 273W 2 Motor ausw hlen Der ausgew hlte Motor muss eine Leistung gr er Pfahr haben Motor aus Liste ausw hlen gew hlter Motor Typ 71L 4 370W J 0 00073 kgm Der Motor soll mit max 2000 min 70 Hz Kennli nie betrieben werden 2 p _ mu _ 0 00073kgm 2000 min aR g1 2 t 91 2 0 5 65W 3 Gesamtleistung berechnen P gesamt Pa PF Par 264W 9W 65W 338W Weiteres zum Thema Auswahl von Antriebsreglern finden Sie in Kapitel 3 3 bis 3 6 m Projektierungshandbuch c line DRIVES 6 3 LTi 6 Antriebsbestimmung Verwendete Abk rzungen Pa Leistung zur Beschleunigung der Last W Par Leistung zur Beschleunigung des Rotors W Pp Leistung zum berwinden des Fahrwiderstandes bzw der Reibung W PH Leistung zum Heben der Last Ww m Gesamte Masse kg a Beschleunigung m s7 v Geschwindigkeit ms u Fahrwiderstand bzw Reibzahl n Wirkungsgrad der Antriebsl sung g Erdbeschleunigung 9 8 m s7 JM Tr gheitsmoment des gew hlten Motors kgm NM max Drehzahl des gew hlten Motors min ta Beschleunigungszeit s Die Angaben von typischen Motortr gheitsmomenten finden sie im An hang A 4 hu Projektierungshandbuch c line DRIVES 6 4 LTi 6 Antriebsbestimmung 6 1 2 Hubantrieb Beispiel Z Achse eines Handhabungsautomaten m 2 5kg n 0 88 a 10
171. Sicherheit wie eine trennende Schutzein richtung und das Freischalten des Antriebs vom Netz gew hrleisten Sicherheitsfunktionen Sicherer Halt SH Sicherer Betriebshalt SBH Sicheres Stillsetzen Sicher reduzierte Geschwindigkeit Sichere Bewegungsf hrung Sicher begrenztes Schrittma Sicher begrenzte Absolutlage Sicher begrenztes Drehmoment Bild 5 25 Sicherheitsfunktionen Mit Ausnahme des Sicheren Halts SH erfordern alle Sicherheitsfunk tionen ein mindestens zweikanaliges berwachungs und Abschaltprin zip Gel st wird diese Anforderung durch eine zweikanalige Rechner struktur welche die Forderung der sicheren Bewegungsf hrung Bewegungssteuerung und der EN 954 1 Kategorie 3 erf llt Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 64 5 Information zur Systemgestaltung Sichere Eing nge R ckmeldung Rechner 1 1 Abschaltpfad Moiorgeber 1 Steuerplatine 5 3 Kreuzweiser Sichere Impulssperre M Datenvergleich Leistungsteil 3 Motorgeber 1 Option G oder 2 Brneipeistechnik 2 Abschaltpfad Fon Sichere Eing nge R ckmeldung Bild 5 26 Zweikanalige Rechnerstruktur f r die Sicherheitsfunktion einer Bewegungssteuerung Bewegungssteuerung In der Praxis wird in den meisten F llen ein Motorgeber durch ein im Rechner implementiertes Motormodell ersetzt Die in den Gebern erzeugten Signale werden zweikanalig in Rechner 1 und 2 ausgewertet berwa
172. Sie Kapitel 2 2 2 entneh men L Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 106 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Positioniergenauigkeit mit Start Stopp Betrieb ohne Geberr ck f hrung in Abh ngigkeit der Motorregelverfahren Pr Otter o p Positionierfeh ler in X a Geschwindig keit in mm s t IL 3 tpr Reaktionsfehler 1 2 Klemmen Ab fragezyklus in s 1 Abfragezyklus der Steuerklemmen CDA3000 1 ms am Antriebsreg ler tap Reaktionsfehler 2 Zielposition 1 Stoppsignal kommt zugleich mit dem Einlesevorgang der Steuersignale am Antriebsregler 3 Zielposition 2 Stoppsignal kommt direkt nach dem Einlesevorgang der Steuersignale am Antriebsregler 4 Schlupfbereich je nach Regelungsart ist die Bremsrampe schlupfab h ngig Bild 3 50 Start Stopppositionierung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 107 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler ur ne FOR Eigenschaft u f Kennlinien Flux Feldorientierte steuerung Control Regelung Bremszeit 100 ms Fremdtr gheitsmoment Motortr gheitsmoment Normmotor Uy 400 u N a 10 ge ge 1500 min auf 0 min Normmotor Uy 400 A N A V 4 4 3 150 min auf 0 min Asynchron Servomotor Uy 330 y V gt a 1500 min auf 0 min Asynchron Servomotor Uy 330 V E 50 150 min auf 0 min Bremszeit 500 ms Fremdtr gheitsmoment Motortr gheitsmoment
173. Spannrolle abh ngig von der Vorspannung 2 bis 2 5 Flachriemen ohne Spannrolle abh ngig von der Vorspannung 2 3 bis 3 Antrieb ber Reibrad bliche praktische Verh ltnisse 3 bis 4 Weitere Informationen zu Wirkungsgrad und Reibwerten von mechani schen Elementen finden Sie im Buch Das 1 x 1 der Antriebstechnik Projektierungshandbuch c line DRIvES 2 90 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 5 2 Auswahl von Kenngr en von Planetengetrieben Planetengetrie ben Eigenschaften Standardgetriebe Planetengetriebe Kegelradgetriebe Getriebestufen 1 2 3 1 2 1 2 Wirkungsgrad ohne Schneckengetriebe sehr gut sehr gut sehr gut Verdrehspiel in Winkelmi a an1 T N nuten ca 25 bis 40 1 bis 10 6 15 StoBmomente schlecht sehr gut schlecht Drehsteifigkeit mittel sehr gut mittel Dynamik mittel sehr gut mittel Leistungsdichte schlecht sehr gut schlecht bersetzung mathem air in in genau Typenschild J J Kosten Euro Nm niedrig relativ hoch mittel 1 Umrechnung in Grad 15 60 0 25 Tabelle 2 27 Kenngr en von Planetengetrieben Ben tigte Angaben zur Auswahl von Planetengetrieben F r die Auswahl von Planetengetrieben werden folgende Angaben ben tigt e Abtriebsdrehmoment e Abtriebsdrehzahl e Querkr fte Axialkr fte e Verdrehspiel e Bauform Kraftfluss e Umgebungsbedingung Umgebungstemperatur e Lastzyklus Lastspiel Nachfolgend wird auf die neuen Begriffe Sto momente Verdreh
174. Spannungseinbr che durch Kommutierungsvorg nge inner halb der Stromrichter e Spannungsverzerrungen durch berlagerte Oberschwingungsstr me e Spannungsschwankungen durch schnelle Last nderungen insbeson dere Blindleistung Last nderungen sind in der Regel vom Prozess vor gegeben Die Technik bietet eine Reihe von M glichkeiten diese Netzr ckwirkun gen in Grenzen zu halten und die EMV sicherzustellen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 34 LTi 5 5 2 Grenzkurve f r elektrische Antriebe PDS dB pV 130 120 100 5 Information zur Systemgestaltung 80 60 40 20 150 kHz 500 kHz 5 MHz 30 MHz f Erste Umgebung Kategorie C1 Kategorie C2 Grenzwerte der EN 61800 3 Grenzwerte der EN 61800 3 stimmen mit EN 55011 Klasse B berein stimmen mit EN 55011 Klasse A Gruppe 1 berein Zweite Umgebung Kategorie C3 Kategorie C4 Grenzwerte der EN 61800 3 St raussendungen berschreiten stimmen mit EN 55011 Klasse A Gruppe 2 die Grenzwerte von EN 55011 Klasse A berein Gruppe 2 EN 61800 3 definiert Messverfahren und Grenzwerte an den Grenzen zu Anlagen die von einem anderen Mittelspannungstrafo versorgt werden entsprechend EN 55011 Klasse B oder Klasse A Gruppe 1 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 35 LTi 5 5 3 Typischer Mes 5 Information zur Systemgestaltung Zum Nachweis der Einhaltung der vom Gesetzgeber geforderten EMV Normen wi
175. Start Bewegung END Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 132 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Ablaufprogramm f r CDA PLC lt POO N005 N010 N015 N020 N030 N031 N032 N040 N041 N042 N050 N051 N052 N060 N065 N070 N075 N080 N081 N082 N085 00 05 09 10 20 29 30 40 ZZZzzz 50 51 52 53 54 55 z223223 233 N190 END SET H000 0 SET H001 1000 JMP M002 1 NO31 SET H002 70 SET H003 20 SET H004 200 SET M002 1 SET H010 H002 SET HO11 H002 INV H011 SET H012 H003 SET H013 H003 INV H013 JMP M001 1 N100 JMP IS02 0 N040 SET REFFRQ H010 JMP IS02 1 N075 SET REFFRQ H000 SET OS00 1 SET OS01 0 JMP N040 SET REFFRQ H011 SET OS00 0 JMP M001 0 N040 JMP IS01 1 N109 SET REFFRQ H013 JMP M001 0 N040 JMP IS03 0 N129 SET REFFRQ H000 JMP M001 0 N040 SET REFFRQ H012 JMP M001 0 N040 JMP IS01 0 N152 WAIT H004 JMP N120 JMP N040 Sollwert 0 Wert f r Timer 1 Initialisierung berspringen Sollwert Vorschub Hz Schleichgang Wartezeit Arbeitspunkt Arbeitsvariable Eilgang positiv Arbeitsvariable Eilgang negativ Arbeitsvariable Schleichgang positiv Vorschubbewegung starten Achse steht im oberen Endschalter Achse in oberen Endschalter fahren Warten bis Endschalter erreicht Achse stoppen Achse in oberer Position Schleife schlie en Vorschub starten Eilgang Achse f hrt
176. T H000 20000 Maximalwert Taktzeit in ms NO20 SET HO01 H000 Hilfvariable NO21 SET H001 1023 Aufl sung des Analogeingangs 10Bit N050 JMP IS00 0 NO050 auf Freigabesignal durch Lichtschranke warten N060 SET ENCTRL 1 Start der Regelung Timerwert von Analogeingang ISAl lesen N070 SET H002 ISAl Analogwert in H002 N075 SET H002 H001 Aufl sung des Analogeingangs einrechnen Timer initialisieren N080 SET Z00 H002 NO85 JMP Z00 0 NO85 warten bis Timer abgelaufen Regelung stoppen N090 SET ENCTRL 0 N100 JMP NO20 R cksprung END Weitere typische Anwendungsbeispiele sind R hrer und Misch anlagen f r Farbe und andere Medien sowie Zentrifugen M hlen und Zerkleinerungsmaschinen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 130 3 Auswahl der Antriebsregler Bohrvorschubeinheit Die Bohreinrichtung besteht aus einer Bohrspindel Vorschubeinheit und F rdereinrichtung Nachfolgend wird nur auf den Teilprozess Bohren und damit auf den Spindel und Vorschubantrieb eingegangen Grundstellung Die Bohreinheit ist in der Grundstellung wenn e die Vorschubeinheit oben steht S1 bed mpft ist die Bohreinrichtung frei ist S3 nicht bed mpft ist und e die Spindel M1 FU1 ausgeschaltet ist Funktionsablauf Wenn das Werkst ck W1 in der Bohreinrichtung S3 bed mpft ist und der Starttaster b1 bet tigt wird dann erh lt die Bohreinheit die Bearbei tungsfreigabe Die Bohrspindel M1 FU1 beschleunigt auf die
177. TC KTY 84 130 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 72 LTi A 4 4 Motorschutz Anhang A Praxislexikon m glichkeiten Motorschutzm glichkeiten A B c D C D j Motor PTC ber Motorschutzschal Thermistorschutz Motor PTC ber Softwarefunktion wachung und berlastart B PKZMI relais wachung des Motorschutz des Motorschutz des ter z B Antriebsreglers Antriebsreglers Antriebsreglers berlast im Dauer pa betrieb 4 4 Schweranlauf oO O Blockierung 2 J 4 4 Blockierung O Umgebungstempe O O ratur gt 50 C 2 Behinderung der O O K hlung 2 Antriebsreglerbe 5 trieb O oO lt 50 Hz Kein Schutz Bedingter Schutz Voller Schutz 1 Betrieb in der Motorleitung zwischen Antriebsregler und Motor zul ssig 2 Antriebsregler und Motor haben die gleiche Leistungsgr e 1 1 3 Antriebsregler ist mindestens viermal gr er als der Motor 4 1 4 Wirksam bei warmem Motor zu lange Reaktion bei kaltem Motor 5 Kein Vollschutz da nur der zul ssige Strom zugrunde gelegt wird Tabelle A 33 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 73 Motorschutzm glichkeiten LTi Anhang A Praxislexikon A 4 5 Typische Motor Drehstrommotoren mit K figl ufern nach DIN VDE 0530 3000 mint daten von DS 50 Hz Schutzart IP54 eigenbel ftet Normmotoren 7 F Wirkungs Nennmo Massentr g
178. Teilmaschinen e MRL Anhang 1 e Marktaufsicht Konfirmit tsbewertung e Sicherheitsbausteine erwartet Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 49 LT i 5 Information zur Systemgestaltung C Norm EN 12417 EN 1921 Fachnorm f r Bearbeitungszentren Automatische spezifische Fertigungssysteme r EN 12415 a Maschinen Drehautomaten EN 848 3 Holzverarbeitungs EN 1010 maschinen Druck und Papier verarbeitungs pe 81 3 maschinen ufz ge EN 201 EN 61800 5 2 Spritzgussmaschinen Elektrische Antriebe Entwurf B Norm EN 954 1 EN ISO 13849 EN 574 Komponenten EN ISO 62061 Zweihandschaltung relevante und sicherheitsbezogene maschinenrele Teile von Steuerungen EN 418 EN 13850 vante Normen EN 60204 1 Not Aus Schaltung Elektrische Ausr stung von Maschinen EN 61496 Lichtschranken und EN 1088 Lichtvorh nge Sicherheit von Maschinen verriegelungseinrichtungen u a A Norm EN 292 ISO 12100 Grundlegende Sicherheit von Maschinen Grundbegriffe allgemeine Festlegung f r Gestaltungsleits tze alle Maschinen EN 1050 ISO 14121 Sicherheit von Maschinen Leits tze zur Risikobe urteilung 1 harmonisiert unter MRL ab ca 2006 Bild 5 22 bersicht wichtiger A B und C Normen tierten Normungsvorhaben finden Sie im Internet unter il Eine vollst ndige Aufstellung aller gelisteten Normen sowie der manda http www newapproach org Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 50 LTi 5 6 2 Gefah
179. U Amin minimale Drehzahl des Motors in 1 min Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 124 3 Auswahl der Antriebsregler Minimale Drehzahlen f r die Drehzahlregelung Strichzahl minimale minimale Frequenz Hz Drehgeber Motordrehzahl Imp U min 2 poliger ASM 4 poliger ASM 32 1 6 3 3 64 0 8 1 6 128 0 4 0 8 256 0 2 0 4 512 0 1 0 2 1024 0 05 0 1 2048 0 03 0 05 4096 0 02 0 04 8192 0 01 0 03 16384 0 01 0 01 Tabelle 3 37 Minimale Drehzahl bei Verwendung von Drehgebern verschie dener Strichzahl pro Umdrehung Empfohlene Drehgebertypen W hrend der Freigabeuntersuchungen wurde nicht nur der Drehgeber eingang ISD02 3 entsprechend der Norm EN 61000 4 2 bis 5 qualifi ziert sondern auch das Zusammenspiel von Drehgebern verschiedener Hersteller mit dem Umrichtermodul bzw der feldorientierten Regelung Die getesteten Geber k nnen Tabelle 3 38 entnommen werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 125 Typ Stegmann Stegmann Thalhein IVO ITD40A4Y2 GI Eigenschaften DG60 ELB HG660 AKR 1024HBI 356 1604429 Hohlwellenge Hohlwellenge Anbaugeber un Anbaugeber ber ber Syn Fl 58 mm gepr fte Strichzahl 1024 1024 2048 1024 max Eigenfrequenz an ISD02 03 150 kHz 150 kHz 150 kHz 150 kHz eu Lau 30m 30m 30m 30m l nge EN61000 4 4 Burst 4 KV 4 KV 4 KV 4 KV geschirmte geschirmte geschirmte geschirmte Leitungstyp Leitung Leitung Leitung Leitung ca 60 nF km c
180. V e Schaltung Dreieck Stern 1 Motor auf Dreieckschaltung 230 V Dreieck umklemmen win v w U v2 De U1 Vi WI A LI L2 13 LI L2 13 A Schaltung Y Schaltung 2 Antriebsreglerleistung ausw hlen PUmrichter Z PMotor 3 z 4 kW 1 73 6 9 kW Gew hlter Antriebsregler CDA34 017 Nennleistung 7 5 kW Nennspannung 0 400 V Max Ausgangsfrequenz 0 100 Hz Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 115 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 Antriebsl sung 87 Hz Kennlinie A U PIM 230 V 50 Hz V KW My r 400V 87 Hz f 600 I ll RNR ERIE 400 300 A 200 100 m 0 20 40 50 60 80 87 100 Hz Bild 3 55 Konstanter Momentbereich bis 87 Hz Auslegung Anwendung Auslegung L sung Anwendungen Motor mit 4 KW 50 Hz in Sternschaltung am Einsatzgebiet der L sung Antriebsregler e Bei Anwendungen mit konstanter Momentabgabe bis 50 Hz CDA34 010 4 KW Motor mit 4 kW 50 Hz Einsatzgebiet der L sung in Dreieckschaltung e Bei Anwendungen mit konstanter Momentabgabe am Antriebsregler bis 87 Hz wie z B Hubantriebe CDA34 017 7 5 KW Bei Durchf hrung der Erstinbetriebnahme werden automatisch alle Parameter f r diesen Anwendungs fall eingestellt Genaue Aussagen ber die Dauerleistung S1 ED 100 kann nur der Motorhersteller machen Tabelle 3 34 Anwendungen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 116 LTi 3 Auswahl der Antriebsreg
181. a 60 nF km ca 60 nF km ca 60 nF km Tabelle 3 38 _Getestete Geber am Umrichtermodul CDA3000 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Typ Stegmann Stegmann Thalhein IVO 5 ITD40A4Y2 GI Eigenschaften DG60 ELB HG660 AKR 1024HBI 356 1604A29 Stromversorgung lt 60 mA lt 60 mA lt 60 mA lt 60 mA P 10 30VDC 10 30VDC 10 30VDC 10 30VDC Verpolschutz ja ja ja ja Tabelle 3 38 _Getestete Geber am Umrichtermodul CDA3000 Hinweis zum mechanischen Aufbau il e keine schockartigen Belastungen von Drehgebergeh usen und wel len z B durch Hammerschl ge usw e gleichm ige axiale Belastung Ausgleichselemente verwenden e P Schutzart bzw Ex Schutzarten einhalten e Gweberkabel nach mechanischen Anforderungen ausw hlen z B feste Verlegung schleppf hig Umweltbedingungen usw F r den nachtr glichen Anbau von Drehgebern haben sich Hohlwellen ausf hrungen bew hrt Hierbei wird der Drehgeber direkt auf das zweite Wellenende des Motors aufgesteckt und ber Motorgeh use fixiert Eine aufwendige axiale Zentrierung von Geber und Motor kann so eingespart werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 126 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler 3 4 9 Programmierbei Die PLC Firmware besteht aus der Softwareleistung der Basis Firmware spiele f r siehe Benutzerdokumentation CDA3000 und einer darauf aufbauenden Anwendungen PLC Anwendungsplattform mit CDA3000 PLC BASIS FIRMWARE
182. abfall in Abh ngigkeit der Induktivit t des Filters der Frequenz und des Stroms beachten Der Spannungsab fall f hrt zu einer Flussreduzierung und Verringerung des Drehmoments des Motors Hohe Leerlaufstr me f hren zu starker Erw rmung und sind nach M glichkeit durch Spannungsabsenkung im Leerlauf zu reduzieren e geregeltes System Sinus Filter LC Filter sind in der Regelstrecke zu ber ck sichtigen Motordrosseln k nnen der Streuinduktivit t des Motors hin zugerechnet werden wenn sie nicht als eigene Regelstrecke ber cksichtigt werden Der Spannungsabfall wird durch die Regelstrecke Filter Drossel erfasst und f r die Regelung des Motors ber cksich tigt Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 56 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Folgende Angaben sind f r die Inbetriebnahme und Tests erfor derlich Luft und fl ssiggek hlte Hochfrequenzmotoren gt geregelte und gesteuerte Systeme Nennstrom Nenndrehzahl Durchfluss L min Nennspannung Maximaldrehzanl Vorlauftemperatur I Sperrluftbetrieb p Nennleistung 5 arfordarlich Druck g 2 _ r x 5 N nifred niz S E K hlmedium z B l g q 2 3 oder Wasser I E 5 Leistungsfaktor cos Schaltungsart gt zus tzlich nur bei geregelten Systemen einfache Ersatzschaltbilddaten Massentr gheitsmoment e St nderwiderstand e L uferwiderstand St nderstreuinduktivit t e L uferstreu
183. an time to dangerous failure DC Diagnose Deckungsgrad en diagnostic coverage e CCF Fehler gemeinsamer Ursache en common cause failure Die Norm beschreibt die Berechnung des Performance Levels PL f r sicherheitsrelevante Teile von Steuerungen auf Basis vorgesehener Architekturen designated architectures Bei Abweichungen hiervon ver weist die EN ISO 13849 1 auf die IEC 61508 Bei Kombination mehrerer sicherheitsrelevanter Teile zu einem Gesamt system macht die Norm Angaben zur Ermittlung des resultierenden PL F r weitere Hinweise zur Validation verweist die EN ISO 13849 1 auf den Teil 2 der bereits Ende 2003 ver ffentlicht wurde Dieser macht Angaben zur Fehlerbetrachtung Wartung technischen Dokumentation und Hin weisen zum Gebrauch IEC 61508 und EN IEC 62061 sind auch als EN Norm ratifiziert EN ISO 13849 1 rev liegt als Entwurf vor Bis zu ihrer Verabschiedung die f r September 2005 angestrebt wird gilt noch die EN 954 1 1996 Es muss davon ausgegangen werden dass die EN ISO 13849 ab 2006 7 g ltig wird Damit ist absch tzbar dass die EN 954 1 ab ca 2009 10 zur ckgenom men wird bzw durch die EN ISO 13845 abgel st wird Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 73 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Vergleich des alten und des neuen Risikografs EN 954 1 S Schwere der Verletzung F H ufigkeit und oder Dauer der Gef hrdung P M glichkeit zur Vermeidung der Gef hrdung EN ISO 1
184. antriebsregler 3 150 c line Drives Antriebsregler u uu0sn00sn ee ensene nee 3 3 Codescheibe photoelektrisches Messprinzip 2 67 CSA Certification u2u24 4 rn nn 3 27 c UL Abnahme 4 2 2200 3 27 CUL Approbation 424 nn 3 5 D Daten bertragung beim SSI Absolutwertgeber 2 68 Datenvergleich von Reluktanzausf hrung zu Asynchronausf hrung ueeesenenseseeennen 2 48 DC Verbundbetrieb ucesseses een 3 52 A 63 DC Verbundbetrieb mit PTC Vorladeschaltung A 66 Denken im System eeeeseeessenensennsnenennnnn ne 1 2 Diagramm des PTC KTY 84 130 A 72 Diagramm f r Betriebsfaktoren 2 87 Dichte verschiedener Werkstoffe A 34 Drehgeberauswahl FOR Betrieb mit CDA3000 3 121 A 128 LTi Drehmoment e ssesecsossscsesssseccossessssse 1 14 in Abh ngigkeit des Lastwinkels 2 47 2 51 in Abh ngigkeit des Lastwinkels bei der Synchronmaschine mit Schenkelpoll ufer 2 51 in Abh ngigkeit des Polradwinkels 2 47 2 51 Drehmomentanregelzeit 22244 nr 1 16 Drehmomente u z000s0002 nennen nenn A 12 Drehsihficssu e e rt ee 3 38 Drehsinn und Anschlussbezeichnung 3 38 Drehsteffigkeit 22000r0000000000 0000 2 92 Drehtisch mit exzentrischen Lasten A 27 Drehzahlistwertfilter 0 0r0r0seseeeeeeeenn A 61 Drehzahlsollwerffilter 2040400 0 A 61 Drehzahlstellbereich
185. art nach Schutzart nach National nach NEMA ICS6 19831 ESA C22 1 Canadian IEC 529 DIN Electrical Code nach EEMAC E 14 22 Electrical Code 40050 nach UL 508 CSA C22 2 No 94 nach NEMA No 250 1985 Geh use 1 Geh use Typ 1 enaus pi Geh use f r allge allgemeine Verwendung meine Verwendung Geh use Typ 2 Geh use Typ 2 Geh use 2 tropfdicht tropfsicher tropfsicheres Geh use Geh use Typ 3 an use Typ i staubdicht regendicht staubdicht best ndig gegen Hagel und regendicht g geg 9 Geh use 3 Eis wettersicheres Geh use Geh use Typ 3R Genause Typ 3R regensicher best ndig regensicher j gegen Hagel und Eis Geh use Typ 3 S Geh use Typ 3 S staubdicht staubdicht regendicht regendicht sicher gegen Hagel und Eis Geh use Typ 4 Geh use Typ 4 Geh use 4 regendicht was wasserdichtes staubdicht wasserdicht n serdicht Geh use Geh use Typ 4 X regendicht was serdicht korrosi onsbest ndig Geh use Typ 6 regendicht Geh use Typ 4 X staubdicht wasserdicht korrosionsbest ndig Geh use Typ 6 staubdicht wasserdicht eintauchbar best ndig gegen Hagel und Eis Tabelle A 48 Projektierungshandbuch c line DRIVES Schutzarten elektrischer Betriebsmittel f r USA und Kanada A 98 Kennzeichnung des Geh uses und der Anhang A Praxislexikon Tabelle A 48 Schutzart Kennzeichnung des nach NEC Geh uses und der Vergleichbare IP NFPA 70 Schutzar
186. as von einer Beleuchtungseinheit bestehend aus LED und Kondensor ausgeht Bei einer Drehung der Teilscheibe wird der Lichtstrom moduliert und seine Intensit t von Photoelementen erfasst Bei absoluten Drehgebern die zus tzlich Inkrementalsignale ausgeben sind der feinsten Spur vier Abtastfelder zugeordnet Die vier Strichgitter der Abtastfelder sind jeweils um ein Viertel der Teilungsperiode Teilungs periode 360 Strichzahl zueinander versetzt Bild 2 33 Codescheibe und photoelektrisches Messprinzip bei absoluten Gebern Quelle Heidenhain Multiturn Drehgeber haben zur Bestimmung der Position innerhalb einer Umdrehung denselben Aufbau wie Singleturn Drehgeber Zur Erzeugung der Multiturn Information existieren verschiedene Varianten Zus tzliche Scheibe ber Getriebe Die Ma verk rperung zur Unterscheidung der Anzahl an Umdrehun gen besteht aus permanent magnetischen Kreisteilungen z B Hei denhain oder gray codierten Glasscheiben z B Stegmann die ber ein Getriebe miteinander verbunden sind Die Abtastung erfolgt im erstem Fall ber digitale Hall Sensoren im zweiten Fall mittels photoelektrischer Abtastung Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 67 Geber mit SSI Schnittstelle 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe e Elektronische Multiturn Erzeugung Hier wird mittels einer elektronischen L sung mit Magnetfeldsenso ren die Multiturn Information gebildet und in einem batteriegepuffer ten
187. ase of Thermoschalter schlie end bei Tempera temperature turanstieg TN Thermistor with negative tempera Temperaturf hler negativer Temperaturko ture coefficient effizient TP Thermistor with positive tempera Temperaturf hler positiver Temperaturko ture coefficient effizient Empfehlung K Temperature sensor based on Silicon Silizium Temperatursensor diode Tabelle A 42 Zusatzeinrichtungen 1TP1 i 1TP2 2Tp1 2TP2 Bild A 24 Beispiel f r eine Zweileiteranordnung eines Temperaturf hlers mit positivem Temperaturkoeffizient e Anmerkung Bei nur einem Stromkreis kann die Ziffer weggelassen werden e Empfehlung Die Polarit t sollte mit und gekennzeichnet werden 3 Pr zisierung der Drehrichtung Die Drehrichtung ist die die sich bei Blick auf die Antriebsseite ergibt Wenn die Maschinen gem den genormten Anschlussbezeichnungen angeschlossen werden stellt sich Rechtslauf ein In allen anderen F llen einschlie lich der Maschinen f r nur eine einzige Drehrichtung muss die Drehrichtung durch einen leicht sichtbaren Pfeil gekennzeichnet sein Projektierungshandbuch c line DRIVES A 89 LTi Anhang A Praxislexikon 4 Aufnahme von Anschlussbildern f r Maschinen f r gebr uch liche Anwendungen Die EN 60034 8 2002 enth lt neben generellen Regeln f r Klemmenbe zeichnungen eine F lle von Anschlussbildern wie sie f r gebr uchliche Anwendungen verwendet werden sollen Die Umstellung auf die
188. assen von Elektromotoren A 67 Farbkennzeichnung eines Schwellwert PTC s nach DIN 44081 22uu22u20r sense A 69 Linear PTC KTY 130 gel uneneernneneneennennnennnen A 72 Motorschutzm glichkeiten A 73 Typische Motordaten von DS Normmotoren A 74 Typische Motordaten von Asynchron Servomotoren uauacaseasensnnsnsennennnnnnnnnennnnnnnenannnnnn A 77 bersicht der Motordaten von Synchron Servomotoren LSH nenn A 79 Typische Motordaten von EUSAS Systemmotoren eeeannaenensennennnnensennensnnennennennenen nn A 80 Typische Motordaten von schlanken Drehstrommotoren aus Alustrangpress Profils A 85 Neue Anschlusskennzeichnungen f r drehende elektrische Maschinen A 87 Schutzart onii A 91 Schutzart IP Code nach IEG EN A 91 Schutzart nach EEMAC und Nema A 98 Kabelverschraubungen mit PG Metrische Gewinde en A 100 Au endurchmesser von Leitungen und Kabel A 101 Strombelastbarkeit von PVC isolierten Kupferleitungen 22u2u22220220200nnnennennenenennennn A 103 Farbkodierung f r Drucktaster Bedienteile A 105 Farben von Leuchtmeldern 222222222240000 A 106 Genormte Querschnitte von runden Leitern ISO AWG nenenseneneeennn A 107 A 2 Anhang A Praxislexikon LTi A 1 Mathematische
189. aten bzgl Bauform Kraftflussrichtung Drehmoment bersetzung Spiel usw entnehmen Sie bitte den Katalogen des jeweili gen Getriebemotors Was muss bei der Auslegung der Getriebe beachtet werden e Gegebenheiten des Einbauorts Raum Temperatur Lage e max Antriebszahl e max Abtriebsmoment e Betriebsfaktor die Standardgetriebe sind f r gleichf rmige Belas tung ausgelegt e Querkr fte Axialkr fte e Verdrehspiel Drehsteifigkeit Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 83 LTi 2 5 1 Auswahl von Standardgetrie ben il Projektierungshandbuch c line DRIvES 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Kenngr en von Standardgetrieben Stirnradflach getriebe Stirnradge Eigenschaften triebe Kraftfluss Schnecken getriebe Kegelradgetriebe geradlinig geradlinig rechtwinklig rechtwinklig ca 4 000 ca 40 000 max Drehmoment Nm ca 15 000 ca 6 000 2 Wellenende nicht m gl m glich Abtriebshohlwelle Untersetzungsbereich ohne Doppelgetriebe Wirkungsgrad 0 93 bis 0 98 0 93 bis 0 98 m glich m glich nicht m gl m glich m glich m glich a bis ca 6bis270 ca 6 bis 290 ca 6 bis 165 0 3 bis 0 85 0 9 bis 0 96 Verdrehspiel in Winkelminuten ca 30 bis 40 ca 30 bis 40 ca 30 bis 40 ca 25 bis 40 Kosten Euro Nm 1 Umrechnung in Grad 15 60 0 25 hoch Tabelle 2 25 Kenngr en von Standardgetrieben e Bei allen c
190. au Motorleitung getrennt von Signalleitungen und Netzleitung verlegen Mindestabstand zwischen Motorleitung und Signal leitung Netzleitung muss 20 cm betragen ggf Trennblech verwenden Motorleitung ohne Unterbrechung immer auf dem k rzesten Weg aus dem Schaltschrank f hren Falls ein Motorsch tz oder Motordrossel filter verwendet wird sollte dieser direkt am Antriebsregler platziert werden Schirm des Motorkabels nicht zu fr h absetzen Unn tige Leitungsl ngen vermeiden Die Antriebsregler sind immer mit geschirmten Motorleitungen und Signalleitungen zu verdrahten F r alle geschirmten Anschl sse muss ein Kabeltyp mit doppeltem Kupfergeflecht das 60 70 berdeckung aufweist verwendet werden Sch tze Relais Magnetventile geschaltete Induktivit ten sind mit L schgliedern zu beschalten Die Beschaltung muss direkt an der jeweiligen Spule erfolgen Geschaltete Induktivit ten sollten mindestens 20 cm von pro zessgesteuerten Baugruppen entfernt sein Gr ere Verbraucher in der N he der Einspeisung platzieren Signalleitungen m glichst nur von einer Seite einf hren Leitungen des gleichen Stromkreises sind zu verdrillen Generell wird bersprechen verringert wenn Leitungen nahe an geerdeten Blechen verlegt werden Restadern an beiden Enden mit Schaltschrankmasse Erde verbinden Tabelle 5 10 Projektierungs und Installationsvorschrift Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 42 LTi 5 Informat
191. aus der Systembetrachtung lernen Unter einem System versteht man gt gt gt gt eine gegen ber der Umwelt abgegrenzte Ganzheit bestehend aus einzelnen Elementen zwischen denen festgelegte Beziehungen existieren und die bestimmte Funktionen erf llen Ausgangspunkt aller Systembetrachtung ist das Erfassen Verstehen und Ordnen der in einem System bestehenden Beziehungen Dazu wird das System soweit in seine Teilbereiche Komponenten zerlegt dass alle Einzelkomponenten voneinander abgegrenzt sind und die Beziehung zwischen den Komponenten sichtbar wird Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung 1 1 1 Antriebssystem Ein Antriebssystem besteht aus den Einzelkomponenten bzw Modulen e Leistungsmodul e Motordrossel e Bedienmodul e Bremswiderstand e Anwendermodul e Kabel e Kommunikationsmodul e Motoren e Softwaremodule e Getriebe e Netzdrossel e usw e Netzfilter Die Kette ist nur so stark wie das schw chste Glied Schnittstelle zum Systemumfeld eistungs modu Anwender modul er module Netzdrossel Brems widerstand Dienst leistungen ommunik i Bild 1 1 Antriebssystem Fazit Ein Antriebssystem ist eine Kombination von eigenst ndigen Produkten und Dienstleistungen die neue nutzbare Antriebssystemeigenschaften mit h herwertigem Nutzen erzeugen Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 3 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung
192. be bersetzung f r k rzeste Taktzeiten bei konstantem Getriebe ber Beschleunigungsmoment setzung Schwungmassenantrieb ohne Reibung Mast 0 N 1 i J JLast lopt FR bzw J Motor 2 Motor l opt Anlauf gegen Last und Reibung Mast gt 0 N lt 1 iopt M ast M ast on JLast Muotor Muotor JMotor Projektierungshandbuch c line DRIVES A 28 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 10v t Diagramm Beschleunigungszeit Beschleunigungsweg Bremszeit Bremsweg Weg mit v konst Zeit f r v konst ee s 8 Gesamtweg Sges SBE Sgr ES 4 0 Iges BE BR 1 t gt Gesamtzeit Projektierungshandbuch c line DRIVES A 29 LTi Anhang A Praxislexikon v t Diagramm f r minimales Moment v Beschleunigungszeit tgse BE 1 Beschleunigungsweg SBE V tee Ape RE 2 v Bremszeit gr Apr Bremswe l i 2 g Ser V igr Apr Tor 2 Gesamtweg Spes SBE Sur Gesamtzeit he 0 2 4 6 s 8 t gt Projektierungshandbuch c line DRIVES A 30 LTi Anhang A Praxislexikon v t Diagramm mit sin f rmigem Verlauf Vmax Periodendauer T 2 n Amax T v Vmax Beschleunigungszeit tge T Beschleunigungsweg SBE 5 Vmax gt t j RE t BR a A max Bremszeit tsr gt t T Bremsweg SBR Z Vmax 2n Vmax 1 57 Vmax Beschl
193. ber bedarf einer genauen Untersuchung und kann nur projektbe zogen freigegeben werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 121 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Anschlussbeispiel aus der Betriebsanleitung Klemmenbelegung 4 Funktion X2 Bez i pai 20 0SD02 Relaiskontakt ffner Ko 22a 0SDo2 f r Meldung Betriebsbereit 0SD02 Relaiskontakt Schlie er gel DGND digitale Masse Meldung Stillstand Meldung Sollwert erreicht digitale Masse Hilfsspannung 24 V 13 W ISD03 Drehgeber Spur B ISD02 Drehgeber Spur A Start Stopp Linkslauf Start Stopp Rechtslauf Hardwarefreigabe der Endstufe Hilfsspannung 24 V Frequenz Istwert 0 FMAX analoge Masse nicht belegt Sollwert 0 V 10 V Referenzspannung 10 V 10 mA 1 Nur Drehgeber Typ HTL 24 V Versorgung verwendbar Eine Auswertung des Drehge bers erfolgt nur in der Regelungsart FOR Hinweise zum Drehgeber siehe Bild 3 58 Bild 3 57 Steuerklemmenbelegung Rotationsantrieb mit Geberauswertung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 122 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Drehgeber An den Klemmen X2 11 und 12 kann ein HTL Drehgeber 24 V Versor gung angeschlossen werden Zul ssige Impulszahlen liegen im Bereich von 32 bis 16384 Imp Umdr in der Schrittweite f r die Impulse von 2 mit n 5bis 14 NPN J
194. bern verschiedener Strichzahl pro Umdrehung e 3 40 0s200 3 125 M n Kennlinie eines DS Normmotors 2unsneenennen en 2 4 eines Synchron ServomotorSs eeceeneeenneee 2 4 f r Asynchronmotoren neesenseseneneenenen 2 18 f r Synchron Servomotoren ereserenene 2 22 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang D Stichwortverzeichnis Moderne Bewegungsf hrung 0 1 24 Modulares K hlk rperkonzept renneneneeneen 3 11 Momentbildung von Motoren A 45 Momentenkennlinie re44 444er 2 46 eines DS Normmotors 2 14 3 109 eines Reluktanzmotors bei Netzbetrieb 2 46 eines Synchronmotors mit Kurzschlussk fig und Permanentmagneten 2 50 Synchronmotors mit Schenkelpoll ufer 2 50 Motor ausw hlen zesesensensnsenennennnennee nn 6 3 Motorauswahl uuresenesenesenenennnnnnnnnn nee 2 6 Motordaten von Asynchron Servomotoren A 77 von DS Normmotoren ununeneneenenen en A 74 von EUSAS Systemmotoren A 80 von schlanken Drehstrommotoren aus Alustrangpressprofil A 85 Motordrossel 0r0r0rnennnennnennnennnenn 4 19 Motoren uu 5 5 onner ienna A 67 Motoren der Z ndschutzart d eeeasereneeneen 5 78 Motorfilter 2 24 20 ee 4 22 Motorschutzm glichkeiten 3 46 A 73 M hlen een 1 30 Multiple Listing r0r0r0 rennen nenn nennen 3 27 N N herungsbetrachtung
195. bersicht zu den Feldbussen nanunn 3 55 CAN Grundlagen uunnereeeerennnnennennenensnnnenenennnnnn 3 56 CANopen Profile cuueenerenennnensnnennenennenennennnnnnnen ne 3 69 PROFIBUS DP Grundlagen 2 222222224222222000 3 84 Inbetriebnahme Antriebsregler an PRROFIBUS S7 uunesensennennennnnnennnnnennnnennnnnn 3 92 c line Antriebsreglersystem CDA3000 3 98 Strombelastbarkeit der Antriebsregler CDABDOD 2 enden 3 98 Projektieren von Drehstrommotoren 3 101 Leistungsf higkeit der Motorregelverfahren des CDA3O0D eeeeneeeeseneenneennnennnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnn 3 104 Standard Antriebsreglerbetrieb 3 109 70 Hz Kennlinie mit 25 Feldschw chung 3 111 87 Hz Kennlinie Erweiterter Stellbereich 3 115 Mehrmotorenantrieb an einem Antriebsregler 3 118 Drehgeberauswahl f r FOR Betrieb mit CDASDOD 2 a 3 121 Programmierbeispiele f r Anwendungen mit CDA3OOO PLG eaeencnneasassnsnnnsnsnnnnnsnssnnnnnnsnnne 3 127 Geringe Motorverluste durch CDA3000 mit Hochfrequenz PWM uunsenersennseeenennennennnnenn 3 144 c line Positionierregler CDE CDB3000 3 146 Strombelastbarkeit der Positionierregler CDE CDB3J QOQ u ee 3 146 c line Servo und Direktantriebsregler CDD3000 2uaucusacasassansananunnncannnknunnnannunanninnrnnnn 3 150 Strombelastbarkeit der Servo und Direktantriebsregler uuneneeeneneennnneenennenen 3 1
196. bsregler ist die Basis f r die Qua liti t der Lage und Drehzahl bzw der Rundlaufg te Man spricht auch von der Lage bzw Drehzahlaufl sung in Bit Eine hohe Aufl sung im Antriebsregler ist demnach nur dann erforderlich wenn die Genauigkeit des Gebers dieses gew hrleistet dass keine allgemeing ltigen Aussagen bzgl eines Typs gemacht werden k nnen Die in Tabelle 2 23 angegebenen Werte beziehen sich demzu folge auf die von LTi angebotenen bzw empfohlenen Geber il Die Genauigkeiten der Geber variieren in Abh ngigkeit vom Hersteller so Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 75 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 5 i o B a a en du ea e 3 38 ss 235 BSR 22 2 5 5 223 ORS 3 5 ses F H E TEUZ 58 oaa gas ss 58 385 SEE HTL Inkrementalgeber 12 Bit 5 MEERE 1024 Signalperioden 5 Mate 175 TTL Inkrementalgeber 12 Bit 5 12 Bit 5 1024 Signalperioden max 16 Bit z SinCos Inkrementalgeber 10 Bil 29 el 0 04 2048 Signalperioden max 16 Bit max 30 Bit bei El 20 Bit CDD3000 CDD E3000 SSI Absolutwertgeber 13Bit 2 5 13 Bt 25 13 Bit Umdrehung max 16 Em 20 Bit bei E i CDE B F3000 SSI Absolutwertgeber 16Bit 20 25 Bit 0 04 mit SinCos Signalen max 16Bit max 30 Bit bei 2048 Signalperioden 20 Bit CDD3000 CDD E3000 r 16 Bit 20 24 Bit 0 08 ee 45 a7 max 20Bit max 30 Bitbei ui CDD3000 CDD
197. bsreglers Begriffsdefinition UL Listing Das Produkt erf llt Anforderungen gegen ber allen erkennbaren Gefah ren Diese Zulassung gilt f r Endprodukte die vom Anwender unmittelbar und universell verwendet werden k nnen z B ein PC ein Antriebsregler ein Monitor ein B geleisen usw UL Component Recognition Produkt das als Komponente in Endprodukte eingebaut wird Diese Komponenten wurden entsprechend den Spezifikationen und Anwendungsbedingungen des Herstellers untersucht weitergehende die Endprodukte betreffende Anforderungen z B Ber hrungsschutz wer den nicht gepr ft Die Zulassung erfolgt daher nur mit Einschr nkungen unter der Voraussetzung dass die Komponenten im Endprodukt bestim mungsgem verwendet werden Zulassungen von Komponenten richten sich daher nur an Hersteller die diese Komponenten in Endprodukte einbauen Den Betreiber der Endpro dukte betrifft eine eventuelle Zulassung der eingebauten Komponenten dagegen nicht Beispiele zugelassener Komponenten Stecker Netzdrosseln Motordros seln Sicherungen Leiterplatten usw aber auch Einbauger te wie Stromversorgungen Laufwerke oder ein Monitor wenn er in eine gr ere Einheit eingebaut wird CSA Certification Produkt erf llt die CSA Anforderungen Die Bezeichnung CSA zugelassener Produkte lautet CSA Certified unabh ngig davon ob es sich um Endprodukte oder um Komponenten handelt die Unterscheidung geht jedoch klar aus dem
198. buch c line DRIVES 3 15 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 2 Netzbedingung Die DIN VDE 0100 300 1996 01 unterscheidet drei Netzsysteme Es wird besonders deutlich wie sich das IT Netzsystem vom TT und TN Netzsystem durch die Art der Erdverbindung unterscheidet IT System L1 m 7 l2 L3 d 4 PE K rper N T A TN System L1 m L2 me L3 DA PE NU 8 Ih TT System L1 L3 3 N ELS d bH K rper LE Darstellung f r den Schutzleiter Darstellung f r den PEN Leiter Darstellung f r den Neutralleiter Bild 3 4 IT TN und TT Netzsystem Erster Buchstabe Beziehung des Versorgungssystems zur Erde T direkte Verbindung eines Punktes zur Erde entweder alle aktiven Teile von Erde getrennt oder ein Punkt ber eine hochohmige Impedanz mit Erde verbunden Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 16 3 Auswahl der Antriebsregler Zweiter Buchstabe Beziehung der K rper der elektrischen Anlage zur Erde T K rper direkt geerdet unabh ngig von der etwa bestehenden Erdung eines Punktes des Versorgungssystems N K rper direkt mit dem geerdeten Punkt des Versorgungssystems verbunden in Wechselstromsystemen ist der geerdete Punkt im Allgemeinen der Sternpunkt oder falls ein Sternpunkt nicht vor handen ist ein Aussenleiter Spannungsverh ltnisse im IT Netzsystem Bei einem IT System stellen sich
199. c line Feld busse 3 3 1 bersicht zu den Feldbussen 3 Auswahl der Antriebsregler PROFIBUS CANopen DeviceNet Interbus SERCOS II SERCOS III LON Chips Intel Philips Hardware Semiconductors wie CAN Motorola Siemens Application Siemens Layer Interessenge Interessenge Pepperl Fuchs Systeme I ME Sof ODVA Phoenix meinschaft meinschaft LNO LON Hersteller Kl ckner M ller Nutzer Orga ting ESD Bosch Open Contact Sercos Inter Sercos Inter Schneider nisation e V N Daimler Benz u a DeviceNet face e V face e V Automation u a Vendor Application Layer CiA Associa CAN in Automation tion Dr zi a Linie Stern Topologie Linie Linie Stern Ring Linie Ring Cu 100 m bei 12 Mbit s 200 m re bei 1 5 Mbit s ne Rust 400 m vei 25 m bei 1 Mbit s 400m max a g 130m t nosl nge 500 kbit s 500 m bei 125 kbit s 250 kbit s 13 km auf 50m Kunst Fast Ethernet 2700 m gs ange 1000 m bei 5 km bei 10 kbit s Cu Basis Twisted Pair stoff LWL 187 5 kbit s 1200 250 m Glasfa bei lt 93 5 kbit s en LWL mehrere km 9 6 BIUS 10 kbit s 20 kbit s 19 2 kBit s 50 kbit s bertra 93 73 KBs 125 kbit s 125 kbit 500 kbitis 2 4 8 16 300 Bits ungsrate 1875 KB 250 kbit s 250 Kbis konstant Mbit s 100 Mbits 4 25 Mbit s gung 500 KBit s FMS Ki 500 kbit s 1 5 MBit s pp 700 kbits 12 MBit s DP 800 kbit s 1 Mbit s 62 5 us Je nach 125 us 31
200. ch der Eignung in Ihrem individuellen Anwendungsfall und legen Sie einen Validierungsplan fest Elan Schaltelemente GmbH amp Co KG Im Ostpark 2 35435 Wettenberg www elan de Die LTi DRIVES GmbH und die ELAN Schaltelemente GmbH amp Co KG bernehmen infolgedessen keine Verantwortung und werden keine dar aus folgende Haftung bernehmen die auf die Benutzung der Schaltvor schl ge zur ckzuf hren ist Validieren Entspricht die L sung dem sicherheitstechnischen Anforderungen Legen Sie immer einen Validierungsplan fest Im Plan wird festgehalten mit welchen Pr fungen und Analysen Sie die bereinstimmung der L sung z B Schaltungsvorschlag mit den Anforderungen aus Ihrem Anwendungsfall ermittelt haben Pr fen Sie in jedem Fall ob e alle sicherheitsbezogenen Ausgangssignale in richtiger und logischer Weise von den Eingangssignalen erzeugt werden e das Verhalten im Fehlerfall den festgelegten Schaltungskategorien ent spricht e die Steuerung und die Betriebsmittel f r alle Betriebsarten und Umge bungsbedingungen ausreichend dimensioniert sind Erstellen Sie nach Abschluss der Analysen und Pr fungen einen Validie rungsbericht Dieser sollte mindestens beinhalten e alle zu pr fenden Gegenst nde e das f r die Pr fung zust ndige Personal e Pr feinrichtungen einschlie lich Einzelheiten der Kalibrierung und Simulationsinstrumente e die durchgef hrten Pr fungen e die festgestellten Probleme und
201. ch mehr als 25 Sattelmoment M 10 von My Kippmoment Mp 10 von Mp Massentr gheitsmoment J 10 von J Tabelle 2 3 Toleranzen f r Werte von Induktionsmaschinen nach VDE 0530 Schutzart W rmeklasse und PTC Ausf hrung k nnen Sie dem Anhang A4 entnehmen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 10 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Peut Pre Pcu2 Pr PLi X o2 R2 P2 abgegebene Wellenleistung zugef hrte elektrische Leistung St nder L ufer l Luftspalt Bild 2 7 Ersatzschaltbild mit Gesamtverlustbilanz ka kann umgeschrieben werden in R2 R2 18 wobei Ra 1 8 die mechanische Belastung des Motors angibt Typische Verluste eines Asynchronmotors Pa gt St nderwicklungsverluste Peuz M L uferk figverluste Pre n 3 gt 15kWn 5 Eisenverluste PL n m L fterverluste PR n Reibungsverluste Lager Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 11 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Abh ngigkeit der Motorgr en bei Antriebsreglerbetrieb Verlauf der bezogenen Gr e Konstanter Flu Feldschw chung j Gr e bezogene Gr e Grenzfrequenz bei u f Kennliniensteuerung M konst a P 1 konst 2 n n f i Drehzahl n Ay j fiy tfn 0 U 1 1 Spannung U T 1e i i La To 0 p 1 ff Fluss Dy 1 D f f 0 Strom I D 1 Ae 0 M 1 v f Drehmoment M PFN 1 N 2 My
202. cher Fluss Grundstellbereich Regel 1 U nr Era konst konst gt M konst 1 Feldschw chung Regel 2 mab Kia gt cD konst gt M t konst f ver nderlich Tabelle A 26 _Grundgleichungen und Regeln Projektierungshandbuch c line DRIVES A 39 LTi Anhang A Praxislexikon Spannungsanhebung zur Kompensation des Ohm schen Spannungsabfalls e Setzt man Nennstrom f r konstantes Nennmoment im ganzen Fre quenzbereich bis zum Nennpunkt 50Hz voraus so bleibt der Abso lutwert des Ohm schen Spannungsabfalls an R4 Statorwiderstand gleich gro e Der relative Spannungsabfall an R4 gemessen an U steigt mit klei ner werdender Frequenz an Zur Kompensation des Spannungsabfalls am Statorwiderstand R4 erh ht man im unteren Frequenzbereich die Speisespan nung U Boost Zahlenbeispiel f r einen 0 37 kW Motor 0 37 kW 220 V A 2 05 A Strangwiderstand Ppp 24 Q Ohm scher Spannungsabfall AU R I _ 24 2 05 _ogy 3 e Wird die Spannung linear mit der Frequenz verstellt so liegt bei 5 Hz an den Motorklemmen _ 220V 5Hz 22V Sn 50 Hz Dies ist zu wenig um Nennfluss zu bilden Die Spannung muss ber das lineare Verh ltnis u f angehoben werden Projektierungshandbuch c line DRIVES A 40 LTi Anhang A Praxislexikon U VA 400 _ 2 at Pa zE 300 _ O gt i EG Ka 2 Z Rd BE 200 _ EL P 2 A EG Pr
203. chgeh use mit Alumi nium Zink Oberfl che zur Verbesserung der St rfestigkeit gem IEC61800 3 Umgebung 1 und 2 Die Antriebsregler CDE CDB3000 0 37 kW bis 7 5 KW und 22 kW bis 37 kW sind mit integrierten Netzfiltern ausger stet Mit dem von der Norm vorgeschriebenen Messverfahren halten die Antriebsregler die EMV Pro duktnorm IEC 61800 3 f r Erste Umgebung Kategorie C2 und Zweite Umgebung Kategorie C3 ein ffentliches Niederspannungsnetz Kategorie C2 Wohnbe reich bis 10 m Motorleitungsl nge genaue Daten k nnen Sie dem Anhang der jeweiligen Betriebsanleitung entnehmen Industrielles Niederspannungsnetz Kategorie C3 Industriebe reich bis 25 m Motorleitung genaue Daten k nnen Sie dem Anhang der jeweiligen Betriebsanleitung entnehmen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 5 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Zuordnung Antriebsregler mit externem Netzfilter F r alle Antriebsregler steht ein externer Funkentst rfilter EMCxxx zur Verf gung Mit diesem Netzfilter halten die Antriebsregler die EMV Pro duktnorm IEC61800 3 f r Erste Umgebung Kategorie C2 und Zweite Umgebung Kategorie C3 ein ffentliches Niederspannungsnetz Kategorie C2 Wohnbe reich bis 100 m Motorleitungsl nge genaue Daten k nnen Sie dem jeweiligen Bestellkatalog und oder dem Kapitel 4 3 entneh men Industrielles Niederspannungsnetz Kategorie C3 Industriebe reich bis 150 m Motorleitungsl n
204. chleunigung Mmax Jrotl mittel sehr gut gut gut mittel sehr gut Drehzahlstellbereich Obis 2 xny 0 bis ny 0 bis 4x ny on ae mittel sehr gut Rotor Massentr gheit gro klein Stillstandsmoment ran ja 30 Schutzart IP54 IP64 K hlung ohne Fremdl fter eigenbel ftet Konvektion Konvektion Max Beschleunigungsmoment 1 8 bis 2 x My 3xMy 3x My am ber mechanische Motor ja bedingt bedingt Reparatur einfach schwierig einfach Ersatzteilbevorratung einfach schwierig mittel Tabelle 2 2 Unterschiede der DS Motortypen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 7 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 2 1 Kenngr en von Anlaufkennlinie bei Netzbetrieb DS Normmoto ren 24r 6 I i LI 7 2 0 F s MHo 1 0 1 6 L 4 t los t t LAI N MA2h 13 0 6 f My Iy cos p cos p Y 0 8 L 2 0 4 Y 0 4 l 1102 o L 0 0 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 nIn w Bild 2 3 Typische Anlaufkennlinie eines DS Normmotors bei Netzbetrieb Betriebskennlinie LOT 100 7 0 87 80 0 67 60 cos p NINy TERRA 0 47 40 0 27 20 o 0 0 25 50 75 100 125 PIP gt Bild 2 4 Typische Betriebskennlinie eines DS Normmotors Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 8 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Leistungsfaktor 1 00 1500 min Pp 110 kW I NL 0
205. chleunigungszeiten von vierpoligen DS Normmotoren Leistung Leerlaufbeschleunigungs u SUEE Baugr e Pinw zeit in mS leg 0 heitsmomentanpassung in ms lea Im 63L 4 250 55 110 71L 4 375 49 98 80 S 4 550 57 114 80L 4 750 54 108 905 4 1100 52 104 90L 4 1500 52 104 90L 4a 2200 35 70 100L 4 2200 50 100 100L 4a 3000 50 100 112M 4 4000 123 246 Tabelle 2 5 max Beschleunigungszeiten von vierpoligen DS Normmoto ren Beispiel Gleichungen f r Reduktion ber ein Getriebe Jm Jea i Jh J J Ja 2 2 n m So Ju t Fa il Weitere Berechnungen von Massentr gheitsmomenten siehe Anhang A 2 8 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 17 LTi 2 2 2 Kenngr en von Asynchron Ser vomotoren ohne Geber mit Geber 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe M n Kennlinie f r Asynchron Servomotoren t Mmax A m MN a i 1 3 R SMe 2 2 Mo Mn Tg 3 1 2 3 4 n Ny Ny 1 Impulsbetrieb 2 Aussetzbetrieb 3 Dauerbetrieb S1 Bild 2 10 M n Kennlinie f r Asynchronmotoren Verwendete Abk rzungen Begriff Erkl rung Mo Stillstandsmoment Thermisches Grenzdrehmoment des Motors bei Stillstand Die ses Moment kann der Motor unbegrenzt lange abgeben l Stillstandsstrom Effektivwert des Motorstrangstromes der ben tigt wird um das Stillstandsmoment zu erzeugen My Nen
206. chrichters einen Gleichstromanteil enthalten kann Es d rfen nur allstromsensitive FI Schutzschalter eingesetzt werden die f r Antriebsreglerbetrieb geeignet sind FI Vertr glichkeit Der Antriebsregler kann im Fehlerfall DC Fehlerstr me ohne Nulldurchgang erzeugen Deshalb d rfen die Antriebsregler nur an allstromsensitiven RCM Typ B Fl Schutzeinrichtung betrieben werden siehe DIN VDE 0160 und DIN VDE 0664 Hinweis Weiteres zum Thema Fehlerstrom berwachung k nnen Sie dem Kapitel 5 8 entnehmen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 31 LTi 3 2 8 Ableitstr me A 3 Auswahl der Antriebsregler Auch bei fehlerfreien elektrischen Ger ten und Anlagen k nnen von akti ven Teilen ausgehende Ableitstr me auftreten Bedingt durch den Aufbau der elektrischen Systeme flie en diese Str me gegen Erde ab Ist jedoch der Schutzleiter unterbrochen werden sie ebenfalls als Ber hrungsstrom wirksam Hinweis Eine Antriebsl sung mit c line Antriebsreglern hat in der Regel einen Ableitstrom gt 3 5 mA Das System ist deshalb sorgf ltig zu erden VDE 0100 und mit den Bestimmungen f r Ableitstr me gt 3 5 mA in Einklang zu bringen Typische Ableitstr me der Antriebsregler Netz Ersatzschaltbild f r die K rperimpedanz 0 22 pF 10m Motorleitung abgeschirmt 25 Hz Drehfeld 1 Die Ableitstr me werden bei der Typenpr fung einmalig ermittelt Bild 3 6 Typischer Messaufbau zu
207. chrone bertragung der Position ist nicht m glich so dass f r die zyklischen Lage und Drehzahlberechnung als Prozessdatenka nal zus tzliche sinusf rmige inkrementelle Signale bertragen werden Die Schnittstelle zum Geber erm glicht die bertragung von Diagnose daten des Gebers oder auch das Speichern von Antriebsreglerkonfigura tionen Diese Funktionen werden jedoch nicht von den Antriebsreglern der c line DRIVES unterst tzt Die Geber werden mit einer Spannung von 7 12 V versorgt Es sind keine Sensorleitungen erforderlich da die Spannung im Geber selbst geregelt wird Die Berechnung der Lage und Drehzahl erfolgt wie beim klassischen sin cos Geber siehe Kapitel 2 4 1 sin cos Geber SinCos Daher sind auch sehr kleine Drehzahlen messbar Die Absolutposition wird in der Regel nur einmalig beim Systemstart gelesen und damit die Lageberech nung initialisiert Anschlie end werden nur noch die inkrementellen Signale ausgewertet Resolver Mit dem Resolver wird die absolute Lage der Motorwelle ermittelt Prinzi piell ist er als Singleturn Absolutwertgeber zu bezeichnen Aufgrund der fehlenden Eigenlagerung wird der Resolver in der Regel als Einbaugeber bei Servomotoren verwendet Bild 2 35 Resolverkomponenten Quelle LTN Der Resolver besteht aus einer Rotorspule und zwei Statorwicklungen die um 90 zueinander versetzt sind und arbeitet nach dem Prinzip des Drehtransformators Zus tzlich hat der Resolver im Sta
208. chronmaschine Die Spannungsgleichung lautet U41 R pn 1 Xiph l4 Up l1 Xiph l4 Ripn U Up Berechnung der Polradspannung Gegen EMK Up _ Umax 6 249 V NW 144V Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 40 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Berechnung des Ohm schen Spannungsabfalls gt R 1 UR1ph imaxe R pn Imax 6 2h 1 5 6 14A gt 15 32V 1 Zuschlagsfaktor f r hei e Wicklung Da die Motoren in Stern geschaltet sind ist der Jmax g auch gleich dem Jmax e Im einstr ngigen Ersatzschaltbild Berechnung des induktiven Spannungsabfalls L gt ph 2 rn 500 Hz 6 14A 6 9mH 68V UxLiph XLiph i Imax 6 2 7 fmax Imax Berechnung der Strangspannung 2 U Up URiph UxLiph 144 3 2 68 V 162 V Berechnung der maximalen Spannungsreserve 1 Upn ph Uuv Uw Uuw U i 3 281V 1 Servomotoren sind in Stern geschaltet 100 U 100 Umax Regler 100 O2 Y _ 29 75 400 V U res Es sollte eine Spannungsreserve von 15 bis 20 vorhanden sein Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 41 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Die Rechnung best tigt dass auch bei 15 Netzunterspannung die ben tigte Zwischenkreisspannung gen gt um den Motor mit dem gew nschten Motorstrom bei der Drehzahl von 6000 min zu betreiben Ebenso kann diese Art der Umrechnung der Mo
209. chungen f r Geschwindigkeit Position End lagen Nocken werden also zweikanalig durchgef hrt Alle sicheren Ein g nge die z B zur Anwahl der sicherheitsrelevanten Maschinenfunktio nen wie sicher reduzierte Geschwindigkeit usw dienen sind ebenfalls redundant vorhanden Der Funktionsblock Impulssperre verarbeitet Stoppanforderungen zweikanalig Im Fehlerfall also beim Versagen der Sicherheitsfunktion verf gen beide Rechner ber einen unabh ngigen Abschaltpfad Um Fehler in der sicherheitsgerichteten Steuerung zu erkennen f hren beide Rechner neben Selbsttests auch einen kreuzweisen Vergleich der sicherheitsrelevanten Daten durch Eing nge mit langsamen oder selte nen Signalwechseln werden durch erzwungene Signalwechsel Zwangs dynamisierung berpr ft Der Test der Ausg nge erfolgt in regelm ig erforderlichen Stoppzust nden Teststopps Die aufgezeigte Rechnerstruktur wird in der Praxis unterschiedlich umge setzt Thema dieses Kapitels ist es nicht auf die Umsetzung einzugehen sondern auf die Sicherheitsfunktion selbst Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 65 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Sicherheitsfunktionen Sicherer Betriebshalt vp SBH BE Taleranzf nsier Betriebshalt ist der Zustand bei dem die mechanische Komponente im Stillstand gehalten wird wobei der Antrieb sich im Zustand Drehzahl oder Lageregelung befindet Sicheres V4 Toleranzfenster Stillsetzen Stillse
210. ck Temperatur und Durchflussregelung Die nachfolgenden Programmier bungen sind f r die Umrichterbaureihe A CDA3000 PLC gedacht Die Aufgabenstellung und die L sungsvor schl ge sind nicht nach sicherheitstechnischen Gesichspunkten gepr ft Die LTi DRIVES GmbH bernimmt infolgedessen keine Verantwortung und wird keine Haftung bernehmen die auf die Nutzung der Program mier bungen zur ckzuf hren ist Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 128 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Zeitgesteuerter Kofferbandantrieb Wenn der Koffer den Lichtstrahl der Lichtschranke L1 unterbricht wird das F rderband FB gestartet Die maximale F rdergeschwindigkeit wird per Potentiometer P1 vorgew hlt Die Taktzeit des F rderbands FB wird mit dem Potentiometer P2 vorge w hlt Ist die mit dem Potentiometer P2 vorgew hlte Zeit abgelaufen wird der Umrichter M1 FU1 abgeschaltet und das Band trudelt aus Technologieschema t CDA3000 PLC Bild 3 60 Zeitgesteuerter Kofferbandantrieb Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 129 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Ablaufprogramm Ablaufprogramm f r CDA PLC Bsp Kofferbandantrieb Initialisierung Sollwertvorgabe ber Analogeingang ISAO mit entsprechender Nor mierung in den Ger teparametern TEXT Kofferband DEF H000 max_Taktzeit DEF H001 Hilfsvariable DEF H002 Analogeingang END lt POO N010 SE
211. ctor UNSIGNED32 rw 0 607E VAR Polarity UNSIGNED8 rw o Tabelle 3 18 Projektierungshandbuch c line DRIVES Objects Factorgroup 3 72 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler xi Dimension Exponent Basiseinheit Resultierende Einheit Position kbe Abh Ham S milli Weg Geschwindigkeit E 3 v gt mm s Object 6089n Position notation index mili Object 608A Position dimension index Beschleunigung gt mm2 Object 608B Velocity notation index Object 608C Velocity dimension index m Abbrechen benehmen Object 608D Acceleration notation index Object 608E Acceleration dimension index x Object 608F Position encoder resolution Object 6090 Velocity encod Juti aeg Jec h Velocity Encoder resolution echen Object 6091n Gear ratio pn Sa Object 6092 Feed constant Hernon aana Object 6093n Position factor A Getriebe falls vorhanden Object 6094n Velocity encoder factor Object 6095r Velocity factor 1 Object 6096n Velocity factor 2 Object 60971 Acceleration factor Object 607En Polarity EEE Umdrehungen der Motorwelle Umdrehungen der Abtriebswelle Bild 3 30 Factorgroup und Normierungsassistent im DRIVEMANAGER Ger teprofil DS402 Homing Mode Das Ziel des Homing Mode ist es eine Referenzposition mit festem Bezug zur
212. d Signalkabel oder leitungen untereinander Ausreichende r umliche Trennung Abstand oder Schirmung von Energie und Signalkabel oder leitungen von Blitzschutzsystemen LPS Vermeiden von Induktionsschleifen durch die Wahl gemeinsamer Kabel und Leitungswege oder trassen verschiedener Systeme Verwenden von Signalkabeln oder leitungen die geschirmt oder und mit verdrillten Aderpaaren ausgef hrt sind Potenzialausgleichsleiter oder verbindungen sind so kurz wie m glich auszuf hren Kabel und Leitungsanlagen mit mehreren einadrigen Leitern sind in metallenen Umh llungen oder in gleichwertigen Vorrichtungen zu f hren Vermeiden von TN C Systemen in Anlagen mit st ranf lligen sen siblen Betriebsmitteln der Informationstechnik TN C Systeme in Geb uden Potenzialausgleich bei der Einf hrung von Leitungen in Geb uden Ma nahmen f r Bereiche Geb ude unterschiedlicher getrennter Potenzialausgleichsanlagen F r bestehende Anlagen Ma nahmen f r Anlagen die entspre chend fr herer Normen noch nicht ausreichend die Anforderungen zur EMV ber cksichtigt haben 5 45 LT 5 6 Sicherheitstech nik f r Maschi nen mit elektrischen Antrieben 5 Information zur Systemgestaltung Nachfolgend geben wir Ihnen einen berblick zu den EN Normengrup pen Sicherheitstechnik f r Maschinen Danach wird schwerpunktm ig auf das Thema Sicherheitstechnik f r Maschinen mit elektrischen Antr
213. d werden einige Begriffe etwas n her definiert damit keine Mi verst ndnisse zwischen dem Kunden also Ihnen und dem Antriebshersteller also uns entstehen Drehmoment Allgemeine Bewegungsgleichung JI m m Last mL O i Motor Bild 1 11 Drehmoment e Die Differenz aus Antriebs und Lastmoment beschleunigt die ea Pae Massentr gheit J mit e Ausgehend vom Stillstand gilt ma gt m gt Rechtslauf ma lt m Linkslauf ma Mm Stillstand e Istm gt m so beschleunigt der Antrieb so lange bis m m ist Die maximal erreichbare Geschwindigkeit wird begrenzt durch die Spannungsgrenze des Antriebsreglers d h bei hohen Dreh zahlen fehlt die Spannung um das Antriebsmoment erzeugen zu k nnen und das mit der Drehzahl steigende Lastmoment z B Reibung Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 14 1 Analyse der Aufgabenstellung Genauigkeit einer Drehmomentregelung mit Asynchronma schine Das Drehmoment der Asynchronmaschine ist abh ngig von einigen Maschinenparametern die wiederum zum Teil temperaturabh ngig sind Die station re relative Genauigkeit der Drehmomentregelung betr gt daher ca 10 Das Drehmoment driftet infolge von Temperaturschwan kungen um ca 1 rel Genauigkeit einer Drehmomentregelung mit Synchronmaschine Das Drehmoment der Synchronmaschine ist au er von drehmomentbil dendem Strom nur von konstanten Maschinenparametern abh ngig Die station re relative Ge
214. den beiden anderen Reglerty Projektierungshandbuch c line DRIVES A 52 LTi Anhang A Praxislexikon pen verwendet werden In der Antriebstechnik werden Regler mit diffe renziellem Verhalten nicht eingesetzt da sie das Messwertrauschen ver st rken was leicht zu einer Dauerschwingung des Regelkreises f hren kann Regler P Regler Beim P Regler besteht Proportionalit t zwischen Eingangsgr e x und Ausgangsgr e y Er erzeugt allerdings nur dann am Ausgang eine Stell gr e wenn am Eingang eine Regeldifferenz vorhanden ist Dies f hrt zu einer bleibenden Regelabweichung Gleichung des P Reglers y Kp Xg Kp Verst rkung Bild A 11 Kennlinie des P Reglers Xa Y Xdo Xa Sprungantwort Kp Xao y des P Reglers t Kp Symbol des P Reglers Xd y Projektierungshandbuch c line DRIVES A 53 LTi Anhang A Praxislexikon Regler I Regler Beim I Regler ist die nderungsgeschwindigkeit der Stellgr e propor tional zur Regelabweichung x Es tritt keine bleibende Regelabweichung auf y K xadt dy g Gleichung des ar K xa l Reglers pa nderungsgeschwindigkeit von y a lt Symbol des P Reglers Ki Sprungantwort des l Reglers Xa Y Xa dy _xK do x dt K xao T do N 1 T Integrationszeit K Integrierbeiwert dt Symbol des l Reglers Xd FP o Projektierungshandbuch c line DRIVES A 54 LTi Anhang A Praxislexikon Regler Pl Regler Der PI Regler ist eine
215. deren L sung e die Ergebnisse Bewahren Sie die dokumentierten Ergebnisse in nachvollziehbarer Form auf Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 56 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Informieren Sie den Benutzer ber die richtige Verwendung die Leis tungsf higkeit und die Leistungsgrenzen der sicherheitsbezogenen Teile Instruieren Sie den Benutzer wie dieser die Leistungsf higkeit der sicherheitsbezogenen Teile erhalten soll insbesondere dann wenn von Ihnen getroffene Fehlerausschl sse spezielle Instandhaltungsarbeiten erforderlich machen Bei der Festlegung der Sicherheitskategorien SK f r die Schaltungsbei spiele haben wir folgenden Fehlerausschluss angenommen Fehlerausschluss e Br ckenbildung innerhalb der Verschaltung in Schaltschrank Begr ndung e gesch tzter Einbau in Schaltschrank bew hrte Technik Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 57 5 Information zur Systemgestaltung Zweikanalige Not Aus Not Halt Schaltung EN 418 EN 60947 5 5 mit Querschlusserkennung Konfiguration Sensor CDE3000 mit Leistungs sch tz K4 Sicherheitskategorie SK EN 954 1 SK4 mit Querschlusserkennung SK4 durch Reihenschaltung von regler CDE3000 in SK3 Ausf hrun Leistungssch tz K mit Positionier Stoppkategorie EN 60204 1 Stoppkategorie 0 unge g steuertes Stillsetzen CDE3000 ohne Leistungs sch tz Ka Not Halt nach EN 13850 mit SK3 SK3 Ausf hrung durch Positi
216. des Ableitstrom pro m Ohne Motorfilter 1 89A 50m 38 mA mit Motorfilter 0 86 A 50m 17mA Der Ableitstrom sinkt mit Motorfilter um ca 55 pro Meter Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 26 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Reduzierung des gestrahlten St rspektrums ungeschirmte Motorleitungen durch Motorfilter MRF e Beurteilt wurden nur ungeschirmte Motorleitungen und der Motor e Antriebsregler und Filter sind wie in der Praxis au erhalb des Emp fangsbereichs im Schaltschrank montiert Bild 4 7 Messaufbau 00 0000 00M 100M n gopM 300M 400M 17 MES EN 55011 Field MaxPk max 35dByV m Bild 4 8 St rspektrum einer 50 m langen geschirmten Motorleitung ohne Motorfilter Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 27 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten TMES EN 55011 Field MaxPk max 57dByV m Bild 4 9 St rspektrum einer 50 m langen ungeschirmten Motorleitung ohne Motorfilter 300M 400M 600M MES EN 55011 Field MaxPk max 49dBpV m 50m MES EN 55011 Eield MaxPk max 47dBuVim 230m Bild 4 10 St rspektrum einer 50 m 1 230 m 2 langen ungeschirmten Motorleitung bei Betrieb mit Motorfilter MRF il Auf Anfrage sind auch Sonderausf hrungen erh ltlich Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 28 5 5 1 5 1 1 5 1 2 5 1 3 5 1 4 5 2 5 2 1 5 3 5 3 1 5 4 5 4 1 5 5 5 5 1 5 5 2 5 5 3 5 5 4 5 5 5 5 6 5 6 1 Projektierungshandbuch c line
217. des Maschinenbauers Galvanische Trennung ber den Sicheren Halt des Antriebsreglers erfolgt keine galvanische Trennung Somit besteht keine Schutzfunktion gegen Elektrischen Schlag Krafteinwirkung von au en Ist beim Antriebssystem mit Sicherem Halt mit Krafteinwirkung von au en zu rechnen z B Absacken h ngen der Lasten sind zus tzlich Ma nahmen vorzusehen welche die Bewe gung sicher verhindert mechanische Bremse Funktionspr fung Die Funktion Sicherer Halt Schutz gegen unerwarteten Anlauf m ssen Sie grunds tzlich auf korrekte Funktionst chtigkeit berpr fen e bei Erstinbetriebnahme e nach jedem Eingriff in die Verdrahtung der Anlage e nach jedem Austausch einer oder mehrerer Betriebsmittel der Anlage Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 53 LT 5 Information zur Systemgestaltung Kurzschluss im Leistungsteil des Antriebsreglers Durch je einen Kurzschluss in zwei versetzten Zweigen des Leistungs teils kann eine von der Polzahl des Motors abh ngige kurzzeitige Achs bewegung ausgel st werden Beispiel Synchronmotor Bei einem 6 poligen Synchronmotor kann die Bewegung maximal 30 Grad betragen Bei einer direkt angetriebenen Kugelrollspindel z B 20 mm pro Umdrehung entspricht dies einmalig einer maximalen Linearbewegung von 1 67 mm Bei Einsatz eines Asynchronmotors haben die Kurzschl sse in zwei ver setzten Zweigen des Leistungsteils nahezu keine Auswirkung
218. die W rmeabf hrung dadurch behindert wird Aus diesem Grund sollte man auch die W rmeabstrahlung ber die Schaltschrankoberfl che bei der Berechnung des erforderlichen Volumenstroms des L fters au er Acht lassen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 7 LTi 5 1 4 Berechnung der W rmetauscher u m 5 Information zur Systemgestaltung Im Gegensatz zu den Filterl ftern ist die W rmeabstrahlung ber die Schaltschrankoberfl che bei der Auslegung der W rmetauscher sehr wohl zu ber cksichtigen Die erforderliche K hlleistung Qg die ein W r metauscher erbringen muss berechnet sich aus der Differenz von Ver lustleistung und Abstrahlungsleistung des Schaltschrankes Qe QV QS 3 Beispiel Ein allseitig freistehender Schaltschrank aus Stahlblech ist 60 cm breit 2m hoch und 50 cm tief Die Verlustleistung im Schrank betr gt 900 Watt Die maximale Umgebungstemperatur betr gt 25 C die Temperatur im Schaltschrank soll nicht ber 35 C ansteigen Die Abstrahlungsleistung der Schaltschrankoberfl che berechnet sich nach Formel 1 zu Qs k A T T Dabei bezeichnet k den W rmedurchgangskoeffizienten A die effektive Schaltschrankoberfl che Der W rmedurchgangskoeffizient f r Stahlblech betr gt 5 5 W m K Die effektive Schaltschrankoberfl che wird nach DIN 57 660 Teil 500 bzw VDE 0660 Teil 500 s Tabelle 5 2 berechnet A 1 8 H B T 1 4 B T H B und T geben die H he Breite und Tiefe des Sch
219. die Resonanzfrequenz mit h herer Kompen sationsleistung immer kleiner wird und somit in die N he der vom Antriebsregler erzeugten Oberwellenstr me z B 250 Hz 5 Oberwelle 350 Hz 7 Oberwelle kommt Dies wiederum kann dazu f hren dass die Oberschwingungsstr me von den Kondensatoren der Blindstromkom pensationsanlage abgesaugt werden wodurch diese berlastet werden Was tun wenn die Resonanzfrequenz bei 5 7 oder 11 Ordnung entsprechend der Frequenzen 250 Hz 350 Hz oder 550 Hz liegt Die Gefahr der Resonanz kann man vermeiden indem Kondensatoren durch Vorschalten von Drosseln zu Reihenschwingkreisen erg nzt wer den Diese werden in der Regel so abgestimmt dass die Resonanzfre quenz unterhalb der niedrigsten Oberschwingungsfrequenz von z B 250 Hz liegt In der Praxis gibt man bei verdrosselten Kompensationsanlagen den sogenannten Verdrosselungsfaktor an In der nachfolgenden Tabelle sind die haupts chlich verwendeten Verdrosselungsfaktoren und die zugeh rige Resonanzfrequenz gegen bergestellt Verdrosselungsfaktor Resonanzfrequenz 5 67 210 Hz 7 189 Hz Tabelle 5 6 Verdarosselungsfaktoren Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 24 Fazit 5 Information zur Systemgestaltung Mit steigendem Verdrosselungsfaktor erh ht sich die Spannung an den Kondensatoren was den Einsatz von Kondensatoren mit h herer Netz spannung erforderlich macht Mittelspannung 1000 kVA u 5 1 400 W 50 Hz 300 k
220. die Spannungen der Aussenleiter gegen Erde entsprechend den Spannungsverteilungen durch die Ableitim pedanzen ein Diese Impedanzen bestehen aus den Kapazit ten der Lei ter und denen der Betriebsmittel gegen Erde und den hierzu parallel geschalteten Isolationswiderst nden Sind diese Ableitimpedanzen f r jeden Leiter gleich gro f hren auch alle Aussenleiter die gleiche Span nung gegen Erde Hochohmige Spannungsmesser die zwischen Aus senleiter und Erde geschaltet werden zeigen den gleichen Wert an In Drehstromnetzen ist das die Sternspannung bei Wechselstromnetzen wird die halbe Leiterspannung angezeigt Isolations berwachungsger te sollen daher symmetrisch angekoppelt werden Tritt bei einem Leiter ein Erdschluss ein bricht dessen Spannung gegen Erde zusammen Da aber die Spannung zwischen den Leitern bestehen bleibt werden die gesun den Leiter auf die Leiterspannung gegen Erde angehoben Diese erh hte Spannungsbeanspruchung kann an einem Punkt geringer elektrischer Isolationsfestigkeit zu einem Durchschlag und damit zu einem Doppelk rperschluss f hren Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 17 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler c L2 Ni L1 L3 UL Bild 3 5 Spannungs und Stromverh ltnis im IT System a IT System mit Erdschluss auf Leiter L3 ber die Kapazit ten der gesun den Leiter flie t der Erdschlussstrom lg b Leiterspannung gegen Erde bei symmetrisch
221. duzierter bertragungsrate e Selbst synchronisierende Bitcodierung e kurze Nachrichten 0 8 Byte kurze bertragungszeit garantierte Latenzzeit e Multi Master Architektur jeder Busteilnehmer hat Zugang zum bertragungsmedium bei gleichzeitigem Zugang erfolgt selbst ndige Aufl sung Broadcast Kommunikation e Hohe St rsicherheit e Mechanismen f r Netzwerkmanagement und konfiguration Projektierungshandbuch c line DRIvES 3 56 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler CANopen Struktur Ger te Ger te Ger te Ger te R i CANopen profil profil profil profil Ger teprofile CiA DS4xx A B C D CANopen Kommunikationsprofil CiA DS3xx Be 7 Application tayer ISO OSI Layer 2 Data Link Layer CAN Standard ISO 11898 ISO OSI Layer 1 Physical Layer CAN ES Bild 3 17 CANopen Struktur Wichtige CANopen Kommunikations und Ger teprofile e CiA DS 301 V4 02 Definition der CANopen Applikationsschicht des Kommunikationsprofils und des Netzwerkmanagements f r CANopen Slaves zertifiziert als EN Norm EN 50325 4 e CiA DR 303 1 V1 3 Definiert die Art der Verkabelung und der Anschlusstechnik e CiA DS 306 V1 3 Definiert das Format und den Inhalt des elektro nischen Datenblattes EDS f r CANopen Ger te e CiA DSP 402 V2 0 Ger teprofil f r Antriebe und Bewegungs steuerungen Zustandsmaschine Bewegungs Modi Objektverzeichnis e Schnittstelle zwischen Antriebsregler und CAN Bus e Basis f
222. e Abstand zur Arbeitsfl che gegeben ist Diese mechanische Verstellung liefert gleichzeitig ber das Potentiometer P1 ein 0 10 V Analogsignal f r den Verstellbereich Die Verstellposition ist direkt proportional zum Durchmesser der Polier scheibe x Ver ndert sich nun der Durchmesser dann wird aus der Ana loginformation bei geforderter konstanter Umfangsgeschwindigkeit die neue Sollfrequenz des Hauptantriebs M1 berechnet In diesem Beispiel liegt der Durchmesser der Scheibe zwischen 0 55 m und 0 96 m gt Umfang 1 73 m 3 01 m Der Initiator S1 berwacht den Abstand zwischen Polierscheibe und der Schutzhaube Bei zu kleinem Abstand wird ein Starten des Hauptan triebs verhindert bzw ein laufender Betrieb abgebrochen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 141 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Technologieschema 10V 10V CDA3000 PLC Bild 3 64 Durchmesserabh ngige Geschwindigkeitsregelung Ablaufprogramm Ablaufprogramm f r CDA PLC Poliermaschine Infos Geschwindigkeitssollwert ber ISAO mit folgenden kundenspez Einstellungen OV 10m s 10V 34 5m s gt Delta 24 5m s gt Aufl sung 2 45m s V Umfangssollwert ber Poti an ISAl mit folg kundenspez Einstellungen OV gt 0 96m gt 3 01m max Umfang A 10V gt 0 55m gt 1 73m min Umfang gt Delta 1 28m gt j Aufl sung 0 128m V TEXT Schleifscheibe DEF F000 A
223. e Anwendungsbereich Mehrachsanwendungen e Alternative zur Drehzahlsollwertvorgabe 10V und Encodersimula tion Es sollte immer die aktuellste Firmware verwendet werden e Antriebsregler sind nur Slaves welche die Sollwerte von einem Master verarbeiten Berechnung der Bahnkurve immer in der Master Steuerung e c line Puffertiefe 1 kein Eingangspuffer f r Burst von Sollpositionen die mit Sync akti viert werden bergabe absoluter Sollwerte Positionssollwerte e Aktuell NUR lineare Interpolation zwischen den Grobinterpolations punkten given interpolation positions von der Steuerung e Synchronistation ber Sync Identifier Synchronisation der Task Scheiben 1ms Task und damit synchrone Verarbeitung der Sollwerte Zyklus Buslast Anzahl der Achsen 1000 kBit 500 kBit 1 1ms 29 2ms 29 2 1 ms 52 2 ms 52 3 2 ms 38 3 ms 50 4 2 ms 49 3 ms 66 5 2 ms 61 4 ms 61 6 2 ms 73 4ms 73 7 3 ms 56 5ms 67 8 3 ms 64 5ms 77 9 3 ms 72 6 ms 72 10 3 ms 79 6 ms 79 Tabelle 3 23 Typische Leistungsf higkeit Achtung Leistungsf higkeit Zykluszeiten gt 5ms vermeiden Ca 60 Buslast noch akzeptabel Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 81 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Anwendungsbeispiel Druckmaschine e Vierfarbdruckmaschine mit Synchronisation ber CANopen Interpolated Position Mode e Trio Steueru
224. e Drehrichtungsumkehr des Motors ber z B Wendesch tz ist w hrend des Betriebs nicht zul ssig AC 3 Sch tz Bei Verwendung von Sch tzen der Gebrauchskategorie AC 3 entsprechend IEC 947 4 1 EN 60947 oder VDE 0660 Teil 102 ist zu beachten dass die Anzahl der Bet tigungen nicht ber f nf je Minute und zehn je zehn Minuten hinausgehen darf Bei h herer Bet tigungs h ufigkeit sind entsprechend andere Schaltelemente zu w hlen lt 10 Hz liegt quasi Gleichstrom vor wodurch das AC 3 Sch tz ebenfalls berlastet werden kann Anschlussbeispiel f r stromloses Schalten BZ x2 16 Al 1 STR o 1 ENMO E K1 Der Umrichter 4 Motor TENMO ITENMO u m Bild 3 12 Anschlussbeispiel f r ENMO Auf die Darstellung des Schirman schlusses wurde verzichtet Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 40 3 2 14 Kurz und Erd schlussfestig keit 3 Auswahl der Antriebsregler Wirkungsweise Start der Regelung Hilfssch tz K1 wird aktiv mit Start der Regelung Die Ausgangsfrequenz Ausgangsspannung des Umrichters l uft um die in Parameter 247 TENMO eingestellte Zeit verz gert an Somit ist sichergestellt dass das Motorsch tz geschlossen ist bevor die Aus gangsfrequenz Ausgangsspannung des Umrichters hochl uft Stopp der Regelung Bei Wegnahme von Start der Regelung f llt das Hilfssch tz K1 um die in Parameter 247 TENMO eingestellte Zeit verz
225. e Maximalstrom des Antriebsreglers muss mindestens so hoch sein wie der von der Anwendung vom Motor ben tigte Maximalstrom z B Beschleunigungs bzw Bremsmoment Mmax der Anwendung Kr Imax Antriebsregler gt Die Drehmomentkonstante K ist im Bereich bis ca 1 5fachem Still standsmoment ann hernd konstant Es ist zu beachten dass oberhalb des 1 5fachen Stillstandsmoment die Drehmomentkonstante abflacht Das bedeutet dass in diesem berlastbereich berproportional mehr Motorstrom ben tigt wird um eine lineare Steigerung des Motormomen tes zu erzielen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 34 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe M max 1 l 1 5 xlo max Bild 2 12 Typischer Verlauf der Drehmomentkennlinie in Abh ngigkeit des Motorstroms Die Kennlinie Bild 2 12 zeigt den typischen Verlauf der Drenmomentkon stante K bei Motorstillstand Wird z B in der Anwendung ein Maximal moment von doppeltem Stillstandsmoment ben tigt liegt man bei der Reglerauswahl auf der sicheren Seite wenn man an Stelle Kr das Motor Maximalmoment in das Verh ltnis zum Motormaximalstrom setzt In diesem Fall gilt n herungsweise Mmax der Anwendun Imax Antriebsregler gt Nimax CEF ANWengung Mmax Motor Imax Motor Nat rlich entstehen mit steigender Drehzahl auch Verluste im Motor Eisenverluste und Reibungsverluste Hierf r wird ebenfalls ein Teil des M
226. e Normalisation Europ isches Komitee f r Normung www cenorm be European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europ en de Normalisation en ELECtronique www cenelec org Deutsche Kommission Elektrotechnik und Elektronik www dke de Deutsches Institut f r Normung www din de 5 76 5 7 Antriebsreglerge speiste elektri sche Antriebe im explosions gef hrdeten Bereich 5 Information zur Systemgestaltung Zur Automatisierung von Produktionsabl ufen in der chemischen und petrochemischen Industrie ist die Drehzahlregelung der elektrischen Antriebe notwendig Die Realisierung ber Antriebsreglerantriebe ist eine bew hrte Technik die sich auch im Bereich des Explosionsschutzes durchgesetzt hat Die Konstellation drehzahlgeregelter Asynchron Drehstrommotoren in Ex Bereichen setzt sich aus drei vier Betriebsmitteln zusammen Diese sind der Spannungszwischenkreis Antriebsregler der Asynchron Dreh strommotor und die Motortemperatur berwachungseinheit bzw je nach Kabell nge auch aus du dt Motordrossel oder Motorfilter Sinusfilter Der Antriebsregler Motorfilter und das Thermistorschutzger t werden au erhalb des Ex Bereichs errichtet und werden daher nicht in einer Z ndschutzart ausgelegt Der eigentliche Antrieb der Motor befindet sich im explosionsgef hrdeten Bereich und ist daher druckfest gekap selt auszuf hren siehe Bild 5 29 nicht explosionsgef hrdeter Bereich explosionsgef hrdeter B
227. e Spannungsversorgung Strombelastbarkeit e Maximale Signal Eingangsfrequenz des Antriebsreglers e Taktfrequenz der seriellen Absolut Schnittstelle SSI Hiperface e Kleinste darstellbare Drehzahl bei TTL HTL Inkrementalgebern und bei SSI Absolutwertgebern ohne sin cos Signale e Maximal zul ssige Leitungsl nge Die Auswertung separater St rungssignale oder Funktionen zum Zur ck setzen der Lage im Geber sind mit den c line DRIVES nicht m glich EMV Verhalten In einer sehr stark EMV gest rten Umgebung sollten immer Geber mit einer differenziellen Daten bertragung z B ber die RS422 Schnitt stelle eingesetzt werden HTL Geber Signale bei denen kein differenzi eller Leitungsanschluss an den Antriebsreglern der c line DRivEs m glich ist k nnten hier trotz des gr eren Signal Rausch Abstandes gest rt werden Desweiteren haben Erfahrungen gezeigt dass Geber mit magneto resistiven Bauelementen gest rt werden k nnen wenn diese direkt zusammen mit einer Haltebremse am Motor angebaut werden bzw eine magnetische Kopplung zwischen Motor und Geber besteht Verkabelung F r die meisten Geber werden konfektionierte Geberkabel in verschiede nen L ngen angeboten Die Verwendung wird dringend empfohlen da diese auf korrekte Funktionalit t gepr ft sind Zum Anschluss des Gebers an den Antriebsregler sind die jeweiligen Betriebsanleitungen der Antriebsregler und ggf die des Gebers zu beachten Bei Anschluss von Fre
228. e als Differenzspannung ausgegeben und wiedereingelesen Dabei entspricht eine positive Differenzspannung einer logischen 0 OFF und eine negative Differenzspannung einer logischen 1 ON Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 80 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Es werden Differenzspannungen zwischen Uymin 2 V und Uymax 5 V ausgegeben und die Steuerung erkennt die Differenzspannungen zwi schen Uymin 0 2 V und Uymax 6 V als logisch definierte Pegel Ulm Ausgang Eingang Output l input Bild 2 41 Signalpegel der RS422 Schnittstelle Quelle Heidenhain min max Typ Eingangsfrequenz c line DRIVES 0 Hz 500 kHz Eingangsspannung e High Pegel 0 2 V e Low Pegel 0 2 V e differenziell Wellenabschlusswiderstand 120 Q Spannungsversorgung f r Geber teilweise Regelung ber Sensorlei tungen m glich 5 V 150 mA Tabelle 2 24 Elektrische Spezifikation der RS422 Schnittstelle am Antriebsregler der c line DRIVES Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 81 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Sensorleitungen Verschiedene Geber erfordern eine Spannungsversorgung von 5 Vpc 5 Zur Einhaltung dieser Toleranz sind zus tzliche Sensorlei tungen erforderlich Geber Antriebsregler 1 Spannungsabfall durch lange Leitungen Automatische Nachregelung der Ausgangsspannung Bild 2 42 Anschluss von Sensorleitungen Quelle Hengstler Die Sensorleitungen erm g
229. e ranica online interpolation elektronisches Getriebe positionierung gro e Bearbeitungsvorg I Positioniersteuerung offline Interpolation _ elektronische Kurven PLC Motion kleine Bearbeitungsvorg scheibe _ Feldbus Positionierung Bild 1 19 Aufgabenorientierte Systematisierung der Bewegungsfunktionen Bewegung von A nach B Positionieren ist das Bewegen eines Maschinenelements von Position A nach B W hrend des Positioniervorgangs ist keine Bearbeitung m glich Zu Beginn und am Ende der Positionierung ist die Geschwindigkeit Null Die Bewegungsfunktion Positionieren bezieht sich auf eine Achse allein tt Bild 1 20 Positionierung von A nach B Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 24 1 Analyse der Aufgabenstellung Verkettete Fahrsatzpositionierung Verkettete Fahrsatzpositionierung ist dadurch gekennzeichnet dass in einer zuvor parametrierten Reihenfolge verschiedene Positionen ange fahren werden Die verschiedenen Positionierauftr ge mit Folgeauftrags logik werden in Fahrs tzen gespeichert Es k nnen verschiedene Positio niermodi wie absolut relativ endlos geschwindigkeitsgeregelt und wegoptimale Rundtischpositionierung angew hlt werden PLC Motion ber PLC Motion werden prozessnahe Zusatzaufgaben abgearbeitet und die Koordination der Positionierung durchgef hrt Der Ablauf wird nicht parametriert sondern programmiert Weitere Leistungsf higkeiten ent
230. e reduzierte Drehzahl Reglerverst rkung bei O min ist bei den c line DRIVES prozentual von der Nennverst rkung ein stellbar Ab der Drehzahl in der nicht mehr mindestens 1 Impuls pro Abtastintervall auftritt berechenbar mit Gleichung aus Bild 2 28 wird die Verst rkung linear von der Nennverst rkung bis zur Verst rkung bei O0 min reduziert Die berechnete Istdrehzahl wird zur Kompensation der Auswirkung des Jittereffekts des Inkrementalgebers mittels eines Filters gegl ttet Der Jit tereffekt beruht auf einer Schwankung der Flankenimpulslage der beiden Geberspuren Geber mit hochaufl senden sin cos Signalen sogenannte sin cos Geber liefern zwei um 90 versetzte Sinussignale Es werden die Anzahl der Sinuskurven entspricht der Impulszahl die Nulldurchg nge und die Amplituden Arcustangens ausgewertet Dadurch kann die Drehzahl mit sehr hoher Aufl sung ermittelt werden Dieser Geber ist f r Antriebe geeignet die mit gro em Stellbereich betrieben werden und auch kleine Drehzahlen ruckfrei fahren m ssen Die sin cos Geber haben zwei Spuren und eine Nullimpulsspur mit der Invertierung sind es dann sechs Spuren Die zwei um 90 versetzten Sinussignale liegen auf Spur A und B Als Nullimpuls wird eine Sinushalb welle pro Umdrehung an Spur R zur Verf gung gestellt Die Spuren A Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 64 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe B und R werden im Geber invertiert und als inv
231. eb Bei der Positioniergenauigkeit spricht man von der Positionsabweichung im Stillstand Die Gr e der Abweichung wird ma gebend durch die Reaktionszeiten von Steuerung und Antriebsregler mitbestimmt Vmax 1 2 3 4 Sr Vmax hr Sr Positionierfehler inmm x 4 Vmax Geschwindig keit in mm s tar Reaktionsfehler f 9 Klemmen Ab 1 2 fragezyklus in s Abfragezyklus der Steuerklemmen am Antriebsregler tar Reaktions fehler Zielposition 1 Stoppsignal kommt zugleich mit dem Einlesevorgang der Steuersignale am Antriebsregler Zielposition 2 Stoppsignal kommt direkt nach dem Einlesevorgang der Steuersignale am Antriebsregler Schlupfbereich je nach Regelungsart ist die Bremsrampe schlupfab h ngig Bild 1 16 Start Stopppositionierung Die Positionier und Wiederholgenauigkeit h ngt nat rlich noch von wei teren Faktoren wie gt YYYY ab Realisierung der Mechanikfunktion mechanisches System des Messwertaufnehmers eingesetztes Getriebe konstante Reaktionszeit der Steuerung Messwertaufl sung aus Positionsgeber usw Eine genaue Betrachtung ist nur im Einzelfall m glich Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 21 Steuerung 1 Analyse der Aufgabenstellung Positioniergenauigkeit mit Lageregelung in der Steuerung Bei einer Positionierung mit Lageregelung in der Steuerung ist die Posi tioniergenauigkeit abh ngig vom Gebersyst
232. eber und Getriebe Aus diesen Bedingungen leitet sich die Tabelle 2 21 ab HTL Inkrementalgeber TTL Inkrementalgeber sin cos Inkrementalgeber SSI Absolutwertgeber SSI Absolutwertgeber C Asynchronmotor ynchron Servomotor b S 2 E S gt pH 2 Ss b o S N u 2 mit sin cos Signalen Anbau Einbau Anbau Einbau Anbau Hiperface Absolutwertgeber Anbau Einbau Anbau Einbau Anbau Resolver 5 Einbau Einbau Tabelle 2 21 Zul ssige Kombination aus Geber Geberbauform und Motor Projektierungshandbuch c line DRIvES 2 74 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Auswertung von Gebern mit den c line DRIVES Mit den Antriebsreglern der c line DRIVES sind verschiedene Geber aus wertbar Die zul ssige Kombinatorik und der Anschluss dieser Geber ist in den entsprechenden Betriebsanleitungen beschrieben HTL Inkrementalgeber TTL Inkrementalgeber sin cos Inkrementalgeber SSI Absolutwertgeber SSI Absolutwertgeber mit sin cos Signalen Hiperface Absolutwertgeber Resolver 1 Auswertung des Nullimpulses nicht m glich 2 Nur mit spezieller Ausf hrungsvariante des CDE3000 m glich 3 Nur als Leitgebereingang verwendbar Tabelle 2 22 Zul ssige Geber in Abh ngigkeit vom Antriebsregler Genauigkeiten und Aufl sung von Gebern Die Geber besitzen unterschiedliche Genauigkeiten Die Genauigkeit in Kombination mit der Aufl sung im Antrie
233. edingungen Bemerkung Ersteller BEE Projektierungshandbuch c line DRIVES A 110 LTi Anhang B Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Verarbeitungstechnische Projektname Bewegungsanforderung kontinuierlicher diskontinuierlicher diskontinuierlicher Stofffluss Chargenprozess St ckgutprozess rotatorische Bewegung n f t L translatorische Bewegung v f t Radius der Antriebswelle ber die die Bewegung erzeugt wird Bemerkung Ersteller ___ Datum Bliatt von Projektierungshandbuch c line DRIVES A 111 LTi Anhang B Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Tr gheits kgm moment Drehzahlstellbereich statische Drehzahlgenauigkeit dynamische Drehzahlgenauigkeit Bemerkung Verarbeitungstechnische Projektname Bewegungsanforderung Masse Bewegungsart Momentanregelzeit min 1 Positioniergenauigkeit min 1 Lastmoment des Verarbeitungsprozesses ML 1 n P konstant ML konstant P n ML f n P f n ML n2 P n8 ML f n ML t s ML f o ML f t Ersteller Projektierungshandbuch c line DRIVES A 112 LTi Anhang B Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur i Projektname Weitere
234. eeen eo 5 27 Elektronische Kurvenscheibe 220202220000 1 28 Empfohlene Drehgebertypen 3 125 EMV Abnahmen 2cessesessessesensnennnnennenen 3 5 EMV Normung elektrischer Antriebe 5 28 Energie isigassm near A 14 Erfassen der Bewegungsaufgabe 1 33 Ersatzschaltbild mit Gesamtverlustbilanz 2 11 Erweiterte Projektierung ererereseseeene ern 4 24 Erweiterte Projektierungsregel 4 20 Extruder sen 1 5 1 29 F Farben von Leuchtmeldern ceererereenn o A 106 Farbkennzeichnung eines Schwellwertes PTC A 69 Farbkodierung f r Drucktaster Bedienteile A 105 Fehlerstr me ohne Nulldurchgang 5 86 Fehlerstrom berwachung in elektrischen Anlagen mit elektrischen Antriebssystemen 5 83 Feldbus Positionierung rurur440 se rennen 1 25 Feldorientierte Regelung FOR 3 104 F rderband in der Beschleunigungsphase mit einem mit Fl ssigkeit gef llten Beh lter A 20 F rderband mit einem hohen K rper mit kleiner Aufstandfl che unzerenennenennenennenenen A 19 F rderband mit unbefestigtem Gegenstand beim Beschleunigen erur0renenenenennnennn nen A 19 F rdermaschinen wie z B Schr gaufz ge 1 31 Formieren der Zwischenkreiskondensatoren 3 35 der Zwischenkreiskondensatoren ELKOS 3 36 Freifeldmessung zur Funkst rfeldst rke 5 41 Funkst rspannung und Funkst rfeldst rke Bod
235. een 5 Antriebsreglergespeiste elektrische Antriebe im explosionsgef hrdeten Bereich 5 Motoren der Z ndschutzart Id 5 Z ndschutzma nahmaen neeeeenn 5 Fehlerstrom berwachung in elektrischen Anlagen mit elektrischen Antriebssystemen 5 83 Grunds tzliches Messverfahren von FI Schutzschaltern bzw RCW RCD Typ A 5 85 Allstromsensitive FlI berwachung RCM Typ B in geerdeten Systemen 5 85 Allstromsensitive Differenzstrom berwa chung in Personen und Lastaufz gen 5 88 Antriebsbestimmung Antriebsbestimmung ber Leis tungsauslegung 22 2 22a2a220nu0nu2annanunnunnunnannanunnn una 6 2 Fahrantrieb esera 6 3 H bantrieb seinieni 6 5 LTi A A 1 A 1 1 A 1 2 A 2 A 2 1 A 2 2 A 2 3 A 2 4 A 2 5 A 2 6 A 2 7 A 2 8 A 2 9 A 2 10 A 2 11 A 2 12 A 2 13 A 2 14 A 3 A 3 1 A 3 2 A 3 3 A 3 4 A 3 5 A 3 6 A 4 A 4 1 A 4 2 A 4 3 A 4 4 A 4 5 A 4 6 Projektierungshandbuch c line DRIVES Praxislexikon Mathematische Zeichen 2 2 2 222222202020n2n0e A 3 SEE a a S E E A 3 Wichtige Einheiten 2 2 2220422ner nennen A 5 Antriebstechnische Gleichungen 22 222 A 6 Physikalische Grundgleichungen A 6 Leistung 2 aa A 7 Drehmomente uu us era A 12 Arbeit are A 13 REIBUNG rear A 15 Effektives Motormoment Leistung
236. ege D nnwandige Kugelschale mit der Drehachse durch den Schwerpunkt J aen Steiner scher Satz 2 Ja J m s Tabelle A 16 Massentr gheitsmomente von K rpern Projektierungshandbuch c line DRIVES A 23 LTi Anhang A Praxislexikon Reduktion ber ein Getriebe SR Hy J N red 2 Js J Jia 7 G niay Jio Ju Jea Reduktion ber zwei Getriebe O i Jm Jea J i J3 Jy 2 j LY n Iny red iy n n Jges Jm Jed Bewegung ber Transportrolle Projektierungshandbuch c line DRIVES A 24 LTi Anhang A Praxislexikon Bewegung ber Zahnstange Bewegung ber Seilrolle J m r m 2 m m w 2 nn P Gangh he im Gewinde Projektierungshandbuch c line DRIVES A 25 LTi Anhang A Praxislexikon Umrechnung von Translation in Rotation l vy Je 91 2 m k A n k Anzahl der Antriebe J ges Ju k J red Projektierungshandbuch c line DRIVES A 26 LTi Anhang A Praxislexikon Drehtisch mit exzentrischen Lasten nrs t m Masse Zuladung my Masse Tisch Irisch Eu EMN 2 Ny T Jia Irisch N Jis Jm Jei Projektierungshandbuch c line DRIVES A 27 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 9 Optimale Optimale Getrie
237. egen ber der oben angegebenen Funktionsbeschreibung ple programm for shredder parameter 270 FFIX1 reference forward 271 FFIX2 reference reverse Zeile 55 special function warning current inputs IS00 Start forward IS01 Start reverse IS0O2 Stopp IS03 fault reset outputs 0S00 c_rdy 0S01 reference reached 0802 warning current limit TEXT shredder DEF H000 value timer reverse DEF H001 value timer repeat DEF H002 max repeat DEF H003 repeat DEF M000 STA WIS Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 136 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler DEF Z000 timer revers DEF Z001 timer repeat DEF F000 reference forward DEF F001 reference reverse DEF F003 reference 0 END lt POO Init N005 SET H000 5000 timer reverse N006 SET H001 600000 timer repeat N007 SET H002 3 max count repeat N010 SET F000 PARA 270 reference forward Noll SET F001 PARA 271 reference reverse N012 SET F003 0 main N030 SET REFFRQ FO03 N035 SET 0S02 0 N040 JMP IS00 1 NO50 start forward NO41 JMP ISOl 1 N200 start reverse N043 JMP NO40 N050 SET H003 1 N051 SET Z001 H001 Timer Wiederholungen reversieren N052 SET ENCTRL 1 enable control N053 SET REFFRQ F000 forward N054 WAIT 2000 waiting for acceleration N055 SET M000 STA WIS warning current N056 JMP Z001 0 N050 Timer Wiederholngen reseten N057 JMP IS02 1 N030 N060 JMP M000
238. eit im Allgemeinen das gt Analysieren der Aufgabenstellung gt _Konzipieren und Entwerfen des Systems gt Auslegen der Komponenten f r das System und gt die Auswahl der besten L sung die umgesetzt werden sollte In diesem Projektierungshandbuch geht es nicht um ein einzelnes Thema es ist aus verschiedenen Gedanken gewebt Nicht alle Gedan ken werden neu f r Sie sein Was neu ist ist das Bild das sich ergibt wenn die verschiedenen Gesichtspunkte miteinander verkn pft werden Dann kommen zu der bekannten Antriebsl sung mit einem Mal neue fas zinierende L sungen hinzu Probieren Sie es aus Wir bitten Sie um ein konstruktives Feedback Schreiben Sie uns wenn Sie Verbesserungsvorschl ge haben denn das Bessere ist der Feind des Guten Wir werden Ihre wertvollen Anregungen aufgreifen und in der jeweils n chsten Auflage umsetzen Bitte richten Sie Ihr Schreiben an LTi DRIVES GmbH Gewerbestra e 5 9 35633 Lahnau z Hd Herrn Joachim Sch fer e mail joachim schaefer It i com 1 Analyse der Aufgabenstellung 1 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 gt 3 Auswahl der Antriebsregler 3 4 Auswahl der erg nzenden 4 Komponenten 5 Information zur Systemgestaltung 5 6 Antriebsbestimmung 6 Anhang Praxislexikon mit Formelsammlung Antriebsregler Motoren Getriebe Schutzart A und Quellenverzeichnis Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi nderungsdienst Projektieru
239. ektierungshandbuch c line DRIVES 3 34 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 11 Formieren der Alle U Antriebsregler besitzen einen Eingangsgleichrichter ber den die Zwischenkreis 50 60 Hz Wechsel oder Drehspannung gleichgerichtet wird Die gleich kond t gerichtete Spannung wird in den sogenannten Zwischenkreiskonden ondensatoren satoren gespeichert Der motorseitige Wechselrichter im Ausgangskreis des Antriebsreglers formt die Zwischenkreis Gleichspannung in ein neues Drehspannungssystem mit variabler Frequenz f und Spannung u um Gleich Zwischen Pulswechselrichter PWR richter kreis z E Netz Drehstrom a 5 motor 7 parallel Steuer Regel und berwachungseinheit seriell Bild 3 8 Blockschaltbild eines U Umformers Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 35 LT 3 Auswahl der Antriebsregler Formieren der Zwischenkreiskondensatoren ELKOS Zum Formieren der Zwischenkreiskondensatoren m ssen die Antriebs regler in 400 460 V Technik CDA34 xxx ca alle 6 Monate f r 1 Stunde ans Netz gelegt werden Die Zeit ist abh ngig von der Lagertemperatur So m ssen Antriebsregler die bei lt 40 C gelagert werden nur ca alle 12 Monate ans Netz gelegt werden r LTi ce Typ CDA34 032 C1x Netz 400V 15 20 50 60 Hz 16 2 KVA Ausg 3x0 400V 32A 15 kW 0 400 Hz IL SN 991204342 x L Ifd Nr L Kalenderwoche Jahr Bild 3 9 Typenschi
240. elantriebe usw Synchronmotor mit D mpferk fig In der Textilindustrie f r Aufspulmaschinen Spinnpumpen Galetten oder Treibwalzenmo asynchron toren usw synchron Weitere Einsatzgebiete sind in Streckwerkma schinen sowie der Synchronlauf von zwei Ach sen Reluktanzmotor In der Holzverarbeitungsindustrie als Hauptan trieb Weitere Einsatzgebiete sind Schleif und Fr sspindeln Zentrifugen Vakuumpumpen und Wickler Hochfrequenzmotor asynchron In der Verpackungs und Nahrungsmittelin dustrie als Takt und Positionierantrieb Wei tere Einsatzm glichkeiten als Hauptantrieb f r Werkzeugmaschinen Asynchron Servomotor asynchron asynchron mit In der F rdertechnik als Fahr und Hubmotor Motorbremse Schiebeankermotor Tabelle 327 Einsatzgebiete von Drehstrommotoren Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 102 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Projektierungshinweise f r Drehstrommotoren Motorart Projektierungshinweise DS Normmotor Kapitel 2 5 1 Asynchron Servomotor Kapitel 2 5 2 Bei einem Schiebeankermotor wird die Bremse durch das Magnetfeld des Motors gel ftet Der Motor muss immer mit Motorregelverfahren Schiebeanker Kennliniensteuerung betrieben werden Es ist eine Anpassung der Soft motor warefunktion Stromeinpr gung durchzuf hren Hinweis Im Leerlauf flie t ein hoher Strom Der Betrieb bei kleinen Drehzahlen ist nur kurzzeitig zul ssig Der Reluk
241. elle Wicklung LSH 97 2 LST 97 2 25 0 2 2 Torque Nm Torque Nm 0 er a L 1 6 6 50 T 50 T39 I i 43 11070 4130 1290 33 4020 0 00 0 00 0 1000 2000 3000 4000 5000 0 1000 2000 3000 4000 5000 1 S1 Kennlinie thermisch zul ssiges Dauerdrehmoment 2 Kurzzeitig m gliches Maximaldrehmoment Bild 2 16 Gegen berstellung der Drehmomentkennlinien am Beispiel des LSx 097 2 gleiche Baugr e Der Vergleich der beiden Kennlinien zeigt deutlich die h heren Drehmo mente des LSH Motors gegen ber dem LST Motor Das Stillstandsmo ment ebenso wie das Nenndrehmoment des LSH sind wesentlich h her als das M des LST Weiterhin lassen die Magnete des LSH Motors h here Maximalmomente zu als die Magnete des LST Motors Trotz all dieser Vorteile kann mit dem LSH Motor nicht jede Anwendung abgedeckt werden Grenzen des LSH Motors St rken des LST Motors Bedingt durch die hochpolige Ausf hrung des LSH Motors ab der Bau gr e 074 10 polig besitzt er bereits bei einer Nenndrehzahl von 3 000 min eine Nennfrequenz von 250 Hz Der LST Motor ist hingegen ber alle Baugr en 6 polig aufgebaut und besitzt daher bei gleicher Drehzahl nur eine Nennfrequenz von 150 Hz Mit steigender Motorfrequenz steigen auch die Eisenverluste im Motor berproportional Insbesondere bei Sonderwicklungen mit hohen Nenndrehzahlen von bis zu 6 000 min schlagen die beim LSH
242. em und der Qualit t der Lage regelung Umrichtermodul CDA3000 Zielposition Modulator Dreh 5 und zahlregler Berechnung von Fluss und Moment Drehwinkel und Drehzahl erfassung Drehgeber Bild 1 17 Positionierung mit Sollwertgeber und Lageregelung in der Steue rung Lagesollwertgeber Der Sollwertgeber erzeugt den zeitlichen Verlauf der Sollposition Lageregler Der Lageregler sorgt daf r dass die Sollposition so gut wie m glich ein gehalten wird Drehzahlregler Der Drehzahlregler seinerseits sorgt daf r dass die Solldrehzahl des Motors eingehalten wird Die Vorgabe des Drehzahlsollwerts kann ber 10 V bis 10 V oder ber CAN bzw PROFIBUS erfolgen Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 22 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Positioniergenauigkeit mit Lageregelung im Antriebsregler Ser voregler Auch bei einer Positionierung mit Lageregler im Regler ist die Positio niergenauigkeit abh ngig vom Gebersystem und der Qualit t der Lagere gelung Tabelle Q Feldbus IMOTION Fahrsatz o p Dreh Zielposition Online f Ir zahlregler Geschwindigkeit Lageprofil Beschleunigung generator Ruck Modulator E Dreh TA momentregler Berechnung von Fluss und Moment Mist Nist Xist Drehwinkel und Drehzahl erfassung Bild 1 18 Grundprinzip der Lageregelung im c line Antriebsregler
243. ementalgebers ausgewertet Hierf r ist zuerst die Ermittlung der H llkurve der amplitudenmodulierten Spannungen U1 und U2 erforderlich Hier werden derzeit zwei Varianten eingesetzt e Abtastung der amplitudenmodulierten Gebersignale mit Analog Digi tal Umsetzern synchron zur Erregerfrequenz im Scheitelpunkt Per Software wird die Phasenverschiebung zwischen Erregung und Aus gangspannung korrigiert e Demodulation der amplitudenmodulierten Gebersignale per Hard ware und Abtastung der H llkurve mit Analog Digital Umsetzer Vor teilhaft ist bei diesem Verfahren dass die Phasenverschiebung zwischen Erregung und Ausgangsspannungen nicht ber cksichtigt werden muss Das bertragungsverh ltnis des Resolvers ist erheblich toleranzbehaftet 0 5 20 In beiden o g Varianten wird deshalb zur Ausnutzung des Messbereichs der Analog Digital Umsetzer die Amplitude der Erreger spannung geregelt Toleranzen des Resolvers bei der Montage elektronischer Schaltkreise erzeugen Verst rkungs Phasen und Offsetfehler auf den H llkurven Die Fehler haben einen gravierenden Einfluss auf die gemessene Dreh zahlwelligkeit Mit dem patentierten Verfahren GPOC Gain Phase Off set Correction werden die Fehler minimiert und somit die Signalqualit t verbessert Aus den ermittelten und korrigierten H llkurven wird mittels der Arcustan gens Funktion die Rotorlage berechnet Die Berechnung der Drehzahl erfolgt analog zum sin cos Geber siehe Kapitel
244. en Anwendungen ist es notwendig den Beschleunigungsvorgang f r 10 s bei 5 Hz zu stoppen damit der Motor Zeit hat in den Synchron betrieb berzugehen Tabelle 2 20 Projektierungshinweise f r permanentmagneterregte Syn chronmotoren mit Kurzschlussk fig f r asynchronen Selbst anlauf Genaue Aussagen kann jedoch nur der Hersteller des Synchronmotors machen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 52 LTi 2 3 3 Kenngr en von Hochfrequenz motoren 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Typische Drehmomentkennline einer Hochfrequenzspindel Beispiel P 1 4AkWIn 7A U 220 V n 5 000 50 000 min Anwendung Bohren Fr sen Schleifen Gravieren 2000 T 100 0 1800 S5 30 0 Drehmoment torque 1600 Leistung power 1400 1200 1000 Leistung power P2 W a S Drehmoment torque M Nem pA t gt gt o t 0 L_ 0 0 0 6000 10000 16000 20000 26000 30000 35000 40000 45000 50000 Drehzahl speed n 1 min Bild 2 23 Drehmoment Leistungskennlinie einer asynchronen Hochfre quenzspindel Projektierungshinweise Ein Hochfrequenzmotor ist im Bezug zu Normmotoren ein Sondermotor mit speziellen Eigenschaften Die in dieser Sparte typische Dom ne der Asynchronmotoren wird im Bereich der geregelten Hochfrequenzmoto ren verst rkt durch permanentgeregelte Synchronmotoren durchb
245. en ohne Absorber HF Einstrahlung 5 38 Funktionsanalyse resereneseeesenennnnnnnnnnee 1 7 G Geber mit SSI Schnittstelle 2 68 Gebersysteme f r die c line Drives 2 73 Gebl se L fter Kreiselpumpen 1 30 Gefahrenanalyse und Risikominderung 5 51 Genauigkeit der Drehzahlregelung in Abh ngigkeit der Gebersysteme neneeneneseseseennnenenene 1 19 A 129 LTi Genauigkeit der Lageregelung in Abh ngigkeit vom Gebersystem sssessesssoesssosssosssoee 1 23 Geometrische Zeichen rurununsnenenennn nn A 3 Geregelte Prozesse ssesssessseesseesseeso 3 128 Geringe Motorverluste 0040004000 3 144 Gesamtleistung berechnen 2 24 4000 6 3 Geschwindigkeitsregelung 3 141 Getestete Geber am Umrichtermodul CDA3000 3 125 Grenzdrehzahl eines DS Normmotors 2 9 Grenztemperatur des Isolierstoffs A 67 Grenztemperaturen elektrischer Maschinen der Z ndschutzarten e und d zerereneenenn 5 79 Grundausstattung der LSH Servomotoren 2 23 Grundbegriffe f r die Berechnung 5 3 Grundprinzip der Lageregelung im c line Antriebsregler ssssesssseesesssssssssseese 1 23 Grundprinzip der Moment Drehzahl und Lageregelung ssssossessesessesssssesesse A 58 Grundprinzip der sensorlosen Drehzahl SFC A 44 Grunds tzliches Messverfahren von Fl Schutzschalt
246. en durch Oberwellen und Kommutierungseinbr che um mehr als die H lfte Die H he der auftretenden Ladestr me wird durch die Antriebsreglerlei stung und im Wesentlichen durch die Netzimpedanz bestimmt Da die Netzimpedanz ma geblich die auftretenden Ladestr me bestimmt m s sen Sie sich mit nachfolgenden Fragen auseinandersetzen e Welche Impedanz hat Ihr Netz e Wie ist das momentane Verh ltnis von Kurzschlussleistung zu Antriebs reglerleistung e ndert sich die Netzimpedanz zeitabh ngig e Werden Leitungsf hrungen ge ndert und wie wirken sich die nderun gen aus e Werden Versorgungstrafos parallel geschaltet e Ist Notstrombetrieb vorgesehen e An welchem Netzanschlusspunkt werden zuk nftig Antriebsregler oder Servotechnik installiert e ndert sich zuk nftig die Netzumgebungsklasse z B durch Installation einer Punktschwei maschine Was bedeutet das f r Sie Da Ihnen diese Fragen voraussichtlich nie mand beantworten kann k nnen Sie nur durch den Einsatz von Netz drosseln einigerma en sicher sein keine Probleme zu bekommen Denn die Netzdrossel koppelt Ihr Antriebsger t vom Netz ab und sch tzt es vor zu hohen Ladespitzen und Netzspannungsunsymmetrien siehe Kapitel 4 1 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 20 EN 61800 3 IEC1800 5 Information zur Systemgestaltung Erh hung der Kurzschlussleistung Eine andere Ma nahme zur Reduzierung der Netzr ckwirkung Ober schwingung Spannungsunsym
247. en muss eine Anschlussgenehmigung erteilen Nachfolgende Tabelle zeigt die max zul ssigen Amplituden der Stro moberwellen f r 1 phasige Antriebsger te mit Anschlussleitung lt 1 kW nach EN 61000 3 2 Oberwellenordnung zul ssiger Grenzwert A 3 2 30 5 1 14 7 0 77 9 0 40 11 0 33 13 0 21 15 0 15 17 0 13 Tabelle 4 5 Max zul ssige Amplituden der Stromoberwellen Einhaltung der Norm EN 61000 3 2 mit Netzdrossel Die Einhaltung der Norm EN 61000 3 2 ist bis zu einer Motornennleis tung von ca 550 W 4 poliger Normmotor m glich Hierzu m ssen Sie eine einphasige Netzdrossel z B Typ LR32 5 mit 6 1 Kurz schlussspannung einsetzen Achtung F r einphasige PWM Antriebsregler mit Anschlussleistung gt 550 W kann die Norm EN 61000 3 2 nur eingehalten wer den wenn ein aktiver Netzgleichrichter zur sinusf rmigen Netzstromentnahme eingesetzt wird Man spricht in der Pra xis von PWM Antriebsreglern mit einem sogenannten PFC Power Factor Controller 1 UK 6 entspricht bei 230 V 13 8 V 2 Ein PFC ist nach dem Prinzip eines Hochsetzstellers aufgebaut Charakteristisch f r eine solche aktive Eingangsbeschaltung ist dass die Ausgangsspannung des PFC immer h her ist als die Eingangsspannung Netz Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 7 LTi 4 2 Auswahl der Bremswider st nde 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Im generatorischen Betrieb z B beim Abbrem
248. ennspannung Umgebungstemperatur Montageh he 3 x 480 V max 10 50 60 Hz typisch 25 C bis 40 C mit Leistungsreduzierung bis 60 C 1 3 C 1000 m mit Leistungsreduzierung bis 4000 m 6 1000 m Relative Luftfeuchte Lager Transporttemperatur Schutzart 15 85 Betauung ist nicht zul ssig 25 C bis 70 C 40 C bis 85 C IP00 Eingang Klemmen VBG4 Zul ssiger Verschmutzungsgrad UL Recognition Funkentst rung entsprechend EN61800 3 Wohn bereich Kategorie C2 Funkentst rung entsprechend EN61800 3 Indu striebereich Kategorie C3 P2 gem EN 61558 1 alle Netzfilter haben UL Recognition f r die M rkte USA und Kanada Motorleitung bis 100 m zul ssig Motorleitung bis 150 m zul ssig il Hinweis Projektierungshandbuch c line DRIVES Durch die Verwendung der externen Funkentst rfilter ist bei geringeren Motorleitungsl ngen auch die Kategorie C1 zu erreichen Wenn dieses f r Sie von Bedeutung ist dann sprechen Sie unsere Vertriebsingenieure oder Ihren Projek teur an LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten EEE EEE Dreiphasige Netzfilter f r Seitenanbau Techn Daten Verlust gt s Anschluss 2 a r Nenn Ableitstrom Gewicht geeignet f r Antriebsregler strom A leistung ges mA kg klemmen MW mm CDA CDD CDE CDB34 008 EMC 10 0 CDA CDD CDE CDB34 010 10 13 lt 1 2 1 7 0 2 4 PE M5 CDA CDD CDE CDB34 014 EMC 17 0 CDA CDD CDE
249. ent ST THNNEN nannte 4 14 Z ndschutzarten nach EN 50014 50039 DIN VDE 0170 0171 eenensereneenen een 5 81 Z ndschutzma nahmen arensesenensenenennn 5 80 Zuordnung Antriebsregler mit externem Netzfilter rurununenenenen en 3 6 Zuordnung Geber Motor 22220e0ssee 000 2 73 Zusatzeinrfichtungen zurereresenesenennnenen A 88 Zweikanalige Rechnerstruktur f r die Sicherheits funktion einer Bewegungssteuerung 5 65 Zwischenkreiskondensatoren 3 35 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang D Stichwortverzeichnis A 135 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang D Stichwortverzeichnis A 136 LTi DRIVES LTi DRIVES GmbH Gewerbestra e 5 9 35633 Lahnau Germany Fon 49 0 6441 966 0 Fax 49 0 6441 966 137 wwu lt i com info It i com Technische nderungen vorbehalten Der Inhalte unserer Dokumente wurden mit gr ter Sorgfalt zusammengestellt und entsprechen unserem derzeitigen Informationsstand Dennoch weisen wir darauf hin dass die Aktualisierung dieses Dokuments nicht immer zeitgleich mit der technischen Weiterentwicklung unserer Produkte durch gef hrt werden kann Informationen und Spezifikationen k nnen zu jederzeit ge ndert werden Bitte informieren Sie sich ber die aktuelle Version unter http drives It i com Id Nr 0927 05B 2 00 Stand 02 2014
250. enten f r Innen bzw Au enw nde die W rmeleitzahl des Wandmaterials und s die Wanddicke ie Ink k W W rmedurchgangswiderstand des Schaltschrankes Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 4 5 Information zur Systemgestaltung LTi 5 1 2 Effektive Schaltschrank oberfl che Von den oben aufgelisteten Gr en bedarf die effektive Schaltschrank oberfl che A noch einer besonderen Erl uterung Die W rmeleistung die vom Schaltschrank abgestrahlt wird h ngt n mlich nicht nur von dessen tats chlicher Oberfl chengr e ab entscheidend ist auch die Aufstel lungsart des Schrankes Ein Geh use das allseitig frei in einem Raum steht kann mehr W rme abstrahlen als eines das an einer Wand oder in einer Nische aufgestellt wird Deshalb gibt es genaue Vorschriften wie die effektive Schaltschrankoberfl che in Abh ngigkeit von der Aufstel lungsart zu berechnen ist Die Formeln zur Berechnung von A sind in DIN 57660 Teil 500 bzw VDE 0660 Teil 500 festgelegt siehe Bild 5 1 Geh use Aufstellungsart nach VDE 0660 Teil 500 Aufstellungsart nach VDE 0660 500 Formel zur Berechnung von A m2 A 1 8 x H x B T 1 4xBxT A 1 4 x B x H T 1 8 xT xH A 1 4 xT x H B 1 8xBxH A 1 4 x H x B T 1 4xBxT A 1 8xBxH 1 4xBxT TxH A 1 4xBx H T TxH A 14xBxH 0 7xBxT TxH gaca on Einzelgeh use allseitig freistehend DI Einzelgeh use f r Wandanbau CI Anfangs oder Endgeh
251. entes bei gleichstromseitigem Schalten Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 95 LT 4 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Federdruckbremsen Mechanische Kenngr en 150 250 250 Bremsengr e 2 5 150 250 250 kgm x103 0 015 0 045 0 172 0 45 0 86 1 22 2 85 6 65 13 3 195 39 39 181 181 os efe e o fe e e a e fe fea o o fra ms 30 30 180 Anbaubare 63 71 180 200 Motorbaugr e 71 80 200 225 Tabelle 2 29 Mechanische Kenngr en Technische Daten der permanenterregten Haltebremsen der LS Motoren Anbaubare Motorbaugr en LST 037 LST 050 LST 074 LST 097 LST 127 LST 158 0 6 2 0 6 2 Js Ikgem2 0 015 0 08 0 2 My Nm 0 4 2 0 4 5 9 0 18 36 Eu ms 10 25 35 40 50 90 t ms 6 6 7 7 10 22 Tabelle 2 30 Mechanische Kenngr en Zeit vom Ausschalten des Stromes bis zum Erreichen des Haltemomen tes t4 Zeit vom Einschalten des Stromes bis zum L sen der Haltebremse t2 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 96 3 Auswahl der Antriebsregler 3 1 c line Antriebsregler 2 222u222002220020n00n00n0n0nnnnn0 3 3 3 1 1 Abnahmen Umweltbedingungen 00 3 5 3 1 2 Modulares K hlk rperkonzept 3 11 3 2 Ma nahmen zu Ihrer Sicherheit z2 22 2 3 13 3 2 1 Bestimmungsgem e Verwendung
252. enzmotoren 2 53 2 4 Auswahl von Gebern 22u 2 222222222002n022an00nnann2nannn 2 58 2 4 1 Typen bersicht nenene 2 59 2 4 2 Gebersysteme f r die c line DRES 2 73 Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 2 4 3 2 4 4 2 5 2 9 1 2 5 2 2 6 3 1 3 1 1 3 1 2 3 2 3 2 1 3 2 2 3 2 3 3 2 4 3 2 5 3 2 6 3 2 7 3 2 8 3 2 9 3 2 10 3 2 11 3 2 12 3 2 13 3 2 14 3 2 15 3 2 16 3 2 17 3 2 18 3 2 19 3 2 20 3 2 21 Projektierungshandbuch c line DRIVES Projektierung 22u2u2nennnneenenenennennenennennennnennennn 2 77 Schnittstellen isinisi oireina 2 80 Auswahl von Getrieben 2 2222222222202200000200022222 2 83 Auswahl von Standardgetrieben 2 84 Auswahl von Planetengetrieben 2 91 Auswahl der Motorbremsen 2 2222222222222224 2 94 Auswahl der Antriebsregler c line Antriebsregler 2 2222222202220020n00n02n00n0nnn0n0 3 3 Abnahmen Umweltbedingungen 2 2 00 3 5 Modulares K hlk rperkonzept 3 11 Ma nahmen zu Ihrer Sicherheit 2 22 2 2 3 13 Bestimmungsgem e Verwendung 3 14 Netzbedingung u2222222222020202n2nennnnennennennnnnn 3 16 Betrieb am IT Netz ueeneeseneenennenseeennennennnnn 3 20 Belastung des Versorgungsnetzes 2 0 3 23 Allgemeines zu den Leistungsanschl ssen
253. er Leiterkapazit t Alle Lei ter f hren die Sternspannung gegen Erde c Leiterspannung gegen Erde im Netz Netz mit einem Erdschluss an Lei ter L3 Die gesunden Leiter f hren die Leiterspannung gegen Erde Diese bestimmt ber die Leiterkapazit ten den Betrag des Erdschlussstroms Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 18 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Netzbedingungen f r Antriebsregler CDx3000 F r den Betrieb der Antriebsregler CDx3000 an den verschiedenen Netz systemen m ssen nachfolgend aufgezeigte Bedingungen beachtet wer den Betrieb mit Bozen Antriebsregler CDx3000 Bemerkung e Anschlussdaten beach ten e Beste Netzform im Hin blick auf EMV TN und TT uneingeschr nkt zul ssig Der Betrieb der Antriebsreg IT mit isoliertem Sternpunkt ler an dieser Netzform ist nicht zul ssig siehe Kapitel 3 2 3 Betrieb am IT Netz Tabelle 3 2 Netzbedingungen eine gleichm ige Netzbelastung zu erhalten sollte eine symmetrische Aufteilung der Antriebsregler auf die drei Au enleiter vorgenommen wer den Belastung des gemeinsamen Null Leiter beachten evtl den Quer schnitt vergr ern N Betrieb von mehreren CDx32 xxx 1 x 230 V am Netz 3 AC N PE Um Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 19 LTi 3 2 3 Betrieb am IT Netz 3 Auswahl der Antriebsregler Einschr nkung der elektrischen Sicherheit und Anlagenverf g barkeit bei Einsatz von Antriebsreglern mit integr
254. erden b Wenn 40 C nicht berschritten werden kann bei gleichm igem Betrieb die Bemessunggsleistung um ca 10 gesteigert werden Projektierungshandbuch c line DRIVES A 81 LTi Anhang A Praxislexikon Die technischen Daten gelten f r die Bemessungswerte d h Bemes sungsspannung und Bemessungsfrequenz Werden die Motoren ber oder unter der Bemessungsspannung im Weitbereich betrieben wird die Statorwicklung nach F ausgenutzt Die Auslegung der Weitbereichswicklung enth lt Spannungsschwankun gen zu den angegebenen Weitbereichsspannungen im Netz von 5 bei gleichbleibender Leistung Fett gedruckte Werte gelten als Bemes sungswerte Projektierungshandbuch c line DRIVES A 82 LTi Anhang A Praxislexikon Klemmenanschluss f r EUSAS Motoren bis inkl Baugr e 90 220 240 V 50 Hz 220 280 V 60 Hz Dreieckschaltung Klemmenanschluss f r EUSAS Motoren ab Baugr e 100 bis 280 380 420 V 50 Hz 380 480 V 60 Hz Dreieckschaltung Standardlieferung 660 730 V 50 Hz 660 830 V 60 Hz Sternschaltung Projektierungshandbuch c line DRIVES A 83 190 210 V 50 Hz 190 240 V 60 Hz Dreieck Dreieck schaltung 330 365 V 50 Hz 330 415 V 60 Hz Stern Sternschaltung Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang A Praxislexikon 115 A 84 LTi A 4 9 Typische Motor daten von schlanken Drehstrommo toren aus Alustrangpress profil Anhang A Praxislexikon Eigensc
255. ereich 1 Netz 2 Antriebsregler 3 Motorfilter 4 Ex d Motor Bild 5 29 Schematischer Aufbau von antriebsreglergespeistem Antrieb im Ex Bereich Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 77 LTi 5 7 1 Motoren der Z ndschutzart a EN60079 14 5 Information zur Systemgestaltung Motoren der Z ndschutzart d druckfeste Kapselung d rfen ohne zus tzliche amtliche Pr fung und Bescheinigung an einem beliebigen Antriebsregler betrieben werden Sofern der Motorhersteller die Eignung in einer Werkspr fung festgestellt hat e und der Motor in einer pauschalen Konformit tsbescheinigung f r die Temperaturklassen T1 T4 neuerdings auch T6 mit thermischem Motorschutz TNS als Alleinschutz bescheinigt e und durch den Motorhersteller entsprechend gepr ft ist In den neuen europ ischen Errichtungsbestimmungen EN 60079 14 wird zu diesem Thema sinngem gleichlautend folgendes festgelegt Motoren der Z ndschutzart d Motoren die mit ver nderlicher Frequenz und Spannung gespeist wer den erfordern eingebaute Thermistoren die in der Dokumentation des explosionsgesch tzten Motors festgelegt sind Die Wirkung des Thermi storschutzes muss in der Abschaltung des Motors bestehen Die Motor Antriebsregler Kombination braucht nicht zusammen gepr ft zu sein Z ndschutzart Druckfeste Kapselung d Grundgedanke der Z ndschutzart d ist eine m gliche Z ndung auf das Innere des Motorgeh
256. erhalb der S1 Kennlinie liegen 2 M E Z M nt Zn ta ef J y A ze tyes tyes Maximales Impulsdrehmoment Typisch 2 bis 5faches Nennmoment je nach Reglerzuordnung Das 3 bis 5fache Nennmoment ist max f r 0 2 s zul ssig Lagerlebensdauer Die durchschnittliche Lebensdauer unter Nennbedingungen Mmax lt My betr gt 20 000 h Projektierungshandbuch c line DRIVES Tabelle 2 7 Allgemeine technische Daten 2 19 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Typische max Beschleunigungszeiten von Asynchron Servomo toren h Beschleuni Leistungs Leerlaufbeschleu Beschleuni Einbau f z 2 fenster mm gungsmo klasse nigungszeit ms gungszeit ms ment Nm kW Ired 0 lred Im Og 110x110 3 25 bis 11 75 0 4 bis 1 5 14 bis 12 28 bis 24 G 140x 140 8 75 bis 32 5 1 1 bis 2 7 20 bis 19 40 bis 38 C 190 x 190 32 5 bis 87 5 2 1 bis 5 5 34 bis 38 68 bis 76 C 260x260 100 bis 175 6 3 bis 11 71 bis 87 142 bis 174 Vorausgesetzt Beschleunigung von 0 auf 1500 min mit 2 5fachem Nennmoment Tabelle 2 8 Beschleunigungszeiten Beispiel Gleichungen f r Reduktion ber ein Getriebe Jm red J J J J ed 3 z 2 i n n Jio Ju tSn il Berechnung von Massentr gheitsmomenten siehe Kapitel A 2 8 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 20 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber
257. ern bzw RCW RCD 5 85 H Hardware der RS422 Schnittstelle 2 80 Hebelarm der Rollreibung f r verschiedene Werkstoffpaarungen eserereseseneseeenn A 34 Hebezeuge F rderanlagen Kolbenverdichter Walzwerke cu 1 29 HF Einkopplung auf Leitungen Bild wurde von Pr fbericht P030941 bernommen 5 39 Hiperface u nenn 2 70 Hochspannungstest Isolationspr fung 3 34 HTL Signale mit Nullspur u 4 000000 2 61 l Impulsdauermessung s essssesssseeesesee 2 63 Induktiver Widerstand eseseseeeeeeeene A 38 Induktivit t je Drosselstrang zureneenenenn en A 38 Inkrementalgeber r0r0s4e seen eeneneen 2 59 Inneres Moment sesssssessesesssesessssssesess 2 47 IP Code Kennziffern und Buchstaben A 92 IT TN und TT Netzsystem 2eeereeeeeeenenene 3 16 Projektierungshandbuch c line DRIvES Anhang D Stichwortverzeichnis K Kabell nge Strom und Spannungsverluste 3 42 Kabelverschraubungen u22222224 nn A 100 Kenngr en von Arbeitsmaschinen eeererseseeeenen 1 10 von DS Normmotoren eeneseseeseeeeneenenene 2 8 von Hochfrequenz Motoren 2 53 von LSH Servomotoren vceeneneneeseeeenenen 2 21 von Motorbremsen eeessesesseneenenenee 2 94 von Planetengetrieben 2 91 von Reluktanzmotoren erere2seeeeeenen 2 46 von Standardgetrieben 2 84 von Synchronmotoren mit D mpferk fig
258. erten Sicherheitsfunktion m g lich e Gruppenantrieb mit einem Haupt sch tz m glich Der Zustand Sicherer Halt wird durch den Einsatz verschlei freier elektroni scher Bauelemente erreicht Zwei sicherheitsgerichtete Leistungssch tze in Rei henschaltung erforderlich Dieses Leistungsmerkmal ist mit konventioneller Technik nicht zu erreichen Kurze Wiederanlauf zeiten Besseres EMV Verhal ten Der Antriebsregler wird leistungsseitig nicht vom Netz genommen wodurch keine sp rbaren Wartezeiten bei Wie deranlauf auftreten Besseres EMV Verhalten durch die durchg ngige Schirmung der Motorlei tung Der Antrieb muss lei stungsseitig vom Netz genommen werden wodurch immer l ngere Wiederanlaufzeiten in Kauf genommen werden m s sen Durch Leistungssch tze in der Motorleitung nicht m glich Tabelle 5 13 Vorteile des Einsatzes der Antriebsregler mit Sicherem Halt Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 63 LTi 5 6 4 Sicherheitsfunk tionen f r Bewegungsf h rung 5 Information zur Systemgestaltung Die Grundz ge der Sicherheitsfunktionen in Antriebssystemen sind im Positionspapier DKE AK226 03 zusammengefasst Das Positionspapier dient unter anderem zur Erstellung der Produktnorm EN 61800 5 2 Entwicklung von drehzahlver nderlichen Antriebssyste men In dem Papier werden Sicherheitsfunktionen beschrieben Sicherheits funktionen die vergleichbare
259. ertierte Signale an den Spuren A B und R zur Verf gung gestellt Die bertragung erfolgt ber eine RS422 Schnittstelle siehe Kapitel 2 4 4 Schnittstellen PAAA e yY oN 360 Ra p KAAAA 9 N k Bild 2 31 sin cos Signale mit Nullspur und invertierten Signalen RS 422 Die sin cos Signale werden einer Gleichspannung von 2 5 V berlagert Die Spitzen Spitzen Spannung betr gt Uss 1 V Somit werden Null durchg nge bei der Signal bertragung vermieden sin cos Geber erfor dern eine Spannungsversorgung von 5 Vpc 5 Zur Sicherstellung dieser Toleranz sind zus tzliche Sensorleitungen erforderlich siehe Kapi tel 2 4 4 Schnittstellen Die Auswertung der sin cos Geber erfolgt in hnlicher Form wie die der TTL und HTL Geber Zus tzlich ist aber die Auswertung der analogen Signale zur Verbesserung der Lageaufl sung m glich Impuls Halte Quadran 3 z hler register eh korrektur STROBE hochauf gel ste Lage 2al Bild 2 32 Auswertung von sin cos Gebern X Die sinusf rmigen Signale werden impulsgeformt und die Impulse anschlie end wie beim TTL und HTL Geber gez hlt Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 65 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Ein zweiter Kanal erfasst die analogen Signale mit Analog Digital Umset zern Die Position innerhalb eines Quadran
260. erz gerungs vorg nge von DS Normmbotoren lt 2 2 kW ca 0 6 Reduktionsfaktor f r Beschleunigungs und Verz gerungsvor g nge von DS Normmotoren gt 2 2 kW K ca 0 3 Reduktionsfaktor f r Stillstandsmoment nur bei Regelungsart FOR Auslegung Der eigenbel ftete Motor wird mit My gt Mett bestimmt Die Regel ist nur g ltig wenn Nmax gt Motornenndrehzahl ist Projektierungshandbuch c line DRIVES A 18 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 7 Wahl der max Rutschen eines F rdergutes Beschleunigung Bild A 1 F rderband mit unbefestigtem Gegenstand beim Beschleunigen Maximale Beschleunigung a G u a Bandbeschleunigung in m s g Erdbeschleunigung in m s H Reibungszahl Kippgrenze eines F rdergutes vs Bild A 2 F rderband mit einem hohen K rper mit kleiner Aufstandfl che Maximale Beschleunigung amp lt ho g a Bandbeschleunigung in m s b Breite des K rpers in m g Erdbeschleunigung in m s h H he des K rpers in m Projektierungshandbuch c line DRIVES A 19 LTi Anhang A Praxislexikon berschwappen einer Fl ssigkeit Bild A 3 F rderband in der Beschleunigungsphase mit einem mit Fl ssig keit gef llten Beh lter H henunterschied beim Beschleunigen Z g X Der Wert z gibt den H henunterschied des Fl ssigkeitsstands in einem Beh lter der L nge x an der mit a beschleunigt wird Dabei ist immer an der Stelle des niedrigsten Fl ssigkeitsstands z 0 Bandbeschleunigung
261. erzu die zu erwartenden St raussendungen ihre Auswirkungen im speisenden Netz und die der weiteren Kompensationsma nahmen berechnet Bei h heren Frequenzen werden quantitative Vorhersagen einerseits zunehmend unsicherer unbekannte Einfl sse von z B parasit ren Kapazit ten und Induktivit ten verlieren aber andererseits auch an Bedeutung da in Industrienetzen erfahrungsgem nur selten St rungen bei Hochfrequenz z B Funkst rspannung vorkommen Probleme k n nen in der Regel vermieden werden wenn man e die Installationshinweise der Hersteller befolgt e Signal und Leistungskabel r umlich getrennt verlegt e empfindliche Ger te nicht in unmittelbarer N he von leistungsstarken Antrieben sowie an einem separaten Netz betreibt e und die Antriebe ggf mit speziellen HF Filtern und geschirmten Kabeln versieht Bei der EMV Planung im Industriebereich muss besonders beachtet wer den dass diese im Hinblick auf den Verkn pfungspunkt mit dem ffentli chen Netz mit dem zust ndigen Energieversorgungsunternehmen abge stimmt wird und dass erh hte Anforderungen innerhalb des Industrienetzes die z B ber genormte Grenzwerte hinausgehen zwi schen dem Hersteller und dem Anwender vereinbart werden m ssen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 33 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Wesentliche Bedeutung im Industrienetz haben leitungsgebundene Netz r ckwirkungen im niederfrequenten Bereich e periodische
262. eschaltet Ein Antrieb der noch in der Energiezufuhr zu den Maschinenantriebselementen Bewegung ist trudelt aus aa SEN Energiezufuhr aal Maschi Der Antrieb wird drehzahlgeregelt an der Stromgrenze nenantriebselementen wird beibehalten um das Stillset H A 1 5 abgebremst und anschlie end in den Sicheren Halt SH zen zu erreichen Die Energiezufuhr wird erst berf hrt unterbrochen wenn der Stillstand erreicht ist Gesteuertes Stillsetzen Bei dem die Energiezufuhr zu Der Antrieb wird drehzahlgeregelt abgebremst und 2 den Maschinenantriebselementen auch im Stillstand anschlie end in den Sicheren Betrieb berf hrt Lage beibehalten wird regelung im Stillstand Tabelle 5 11 Projektierungshandbuch c line DRIVES Stopp Kategorie 5 47 LT 5 Information zur Systemgestaltung Positionspapier DKE AK 226 03 Das Positionspapier beschreibt die auf die Sicherheit von Personen bezogenen Funktionen elektrischer Antriebssysteme und legt Anforde rungen hierzu fest Es werden ausschlie lich elektrische Antriebssy steme betrachtet welche berwiegend in Maschinen angewandt werden und deren elektrische Steuerungskomponenten Sicherheitsfunktionen bernimmt Die in dem Positionierpapier beschriebenen Anforderungen beziehen sich auf das funktionale Verhalten eines Antriebssystems Das Papier ist eine Weiterentwicklung der EN 60204 1 bezogen auf elektrische Antriebssysteme und dient unter anderem als Diskuss
263. estimmungsgem en Betriebes solange unter sagt bis festgestellt wurde dass die Maschine den Bestimmungen der EG Richtlinie 98 37 EG Maschinenrichtlinie entspricht EN 60204 ist zu beachten Die Inbetriebnahme d h die Aufnahme des bestimmungsgem en Betriebes ist nur bei Einhaltung der EMV Richtlinie 89 336 EWG erlaubt Der CDx3000 ist konform mit der Niederspannunggsrichtlinie 73 23 EWG Die harmonisierten Normen der Reihe EN 50178 DIN VDE 0160 in Ver bindung mit EN 60439 1 VDE 0660 Teil 500 und EN 60146 VDE 0558 werden f r die Antriebsregler angewendet Kommt der Antriebsregler in besonderen Anwendungsgebieten z B in explosionsgef hrdeten Bereichen zum Einsatz so sind daf r die ein schl gigen Vorschriften und Normen z B im Ex Bereich EN 50014 All gemeine Bestimmungen und EN 50018 Druckfeste Kapselung unbe dingt einzuhalten Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 14 3 Auswahl der Antriebsregler Reparaturen d rfen nur durch autorisierte Reparaturstellen vorgenom men werden Eigenm chtige unbefugte Eingriffe k nnen zu Tod K rper verletzungen und Sachsch den f hren Die Gew hrleistung durch LTi erlischt Der Einsatz der Antriebsregler in nicht ortsfeste Ausr stungen gilt als au ergew hnliche Umweltbedingung und ist nur nach gesonderter Vereinbarung zul ssig e Der Antriebsregler muss entsprechend dem Verschmutzungsgrad 2 nach EN 61800 5 1 in ein Geh u
264. eten DS Normmotors bei Standard Antriebsreglerbetrieb 2 1 Typische Kennlinie bei Motorleistungen lt 4 kW 2 2 Typische Kennlinie bei Motorleistungen gt 15 kW Hinweis Die typischen Grenzwerte 2 1 und 2 2 k nnen entspre chend W rmeklasse F um ca 20 angehoben werden Genaue Aussagen erhalten Sie von Ihrem Motorhersteller 3 Zul ssige Drehmomentkennlinie eines ausreichend fremdbel fteten DS Normmotors bei Standard Antriebsreglerbetrieb Es ist jedoch zu beach ten dass bei Motorleistungen gt 15 kW sehr oft ein Rotorl fter eingesetzt wird wodurch die Kennlinie 3 eventuell reduziert werden muss Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 109 LT hu 3 Auswahl der Antriebsregler 4 Maximal zul ssiges Drehmoment eines DS Normmotors nach VDE 0530 Teil 1 120 s Maximales Drehmoment mit Antriebsreglern die 150 berlast zulas sen und das Motorregelverfahren SFC oder FOR aktiviert haben 5 Maximales Drehmoment mit Antriebsreglern die 180 berlast zulas sen und das Motorregelverfahren SFC oder FOR aktiviert haben Losbrech und Beschleunigungsmomente in Abh ngigkeit der Motorre gelverfahren k nnen Kapitel 3 4 3 entnommen werden Besondere Anwendungen Auslegung L sung Motorleistung kleiner als Leistung der Antriebsregler Anwendung Einsatzgebiet der L sung e Bei Anwendungen mit Beschleunigungszeiten lt 500 ms siehe Kapitel 2 2 1 e Bei Anwendungen die
265. etzdrossel schlussspannung in der Anwendung hat F r die Berechnung wurde eine Netzimpedanz von 0 6 mH angenom men Dieser Wert ergibt sich aus der IEC1800 3 Abs 6 1 2 Kurz schlussstrom des Netzes 250facher Grundwellenstrom der Last F r die Berechnung bei Einsatz einer Netzdrossel wurde eine Gesamt netzimpedanz von 6 mH angenommen Dieser Wert ergibt sich aus der IEC1800 3 Abs 6 1 2 und der Verwendung einer Netzdrossel mit 4 Kurzschlussspannung U Oberwellenbelastung Oberwelle Anteil ohne Anteil mit Amplitude ohne Amplitude mit Netzdrossel Netzdrossel Netzdrossel Netzdrossel rs 8 58 A 8 31 A 5 6 4A 2 55 A a 4 9A 0 74A 1 1 85 A 05A 13 bis 41 3 15 A 0 91 A Tabelle 4 1 Anteil der oberwellenbedingten Str me am Beispiel eines 4 kW Antriebsreglers Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 4 il Fazit 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Netzbelastung Tabelle 4 2 ohne Netzdrossel mit Netzdrossel Ver nderung 4 KW Antriebsreg 4 KW Antriebsreg ohne Netzdr ler Netzimpedanz ler Netzimpedanz mit Netzdr 0 6 mH 6 mH Spannungsverzerrung THD 99 33 67 Netzstrom Amplitude 18 9 A 9 7 A 48 Netzstrom effektiv 8 5 A 6 23 A 27 Kommutierungseinbr che bezogen auf die Netzspan 28 V 8V 70 nung Lebensdauer der Zwischen Nennlebensdauer 2 bis 3fache Nenn 200 bis 300 kreiskondensatoren Elkos lebensdauer Ver nderung der Netzbelastung durch
266. eunigung A max T bE Projektierungshandbuch c line DRIVES A 31 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 11 Wirkungs Wirkungsgrade von bertragungselementen grade Reib bertragungs A werte und element Eigenschaft Wirkungsgrad Dichte je vollst ndige Umschlingung der Seilrolle romae gleit oder w lzgelagert ae je vollst ndige Umschlingung der Keilriemen n 0 88 0 93 Keilriemen f scheibe normale Riemenspannung Kunststoff je vollst ndige Umschlingung Rollen w lzge n 0 81 0 85 b nder lagert normale Bandspannung je vollst ndige Umschlingung Rollen w lzge Gummibander lagert normale Bandspannung je vollst ndige Umschlingung Ketten w lzge n 0 90 0 96 lagert abh ngig von Kettengr e Ketten Trapezgewindespindel n 0 30 0 70 Spindeln Kugelumlaufspindel n 0 70 0 95 Tabelle A 17 Wirkungsgrade von bertragungselementen Projektierungshandbuch c line DRIVES A 32 LTi Anhang A Praxislexikon Reibwerte f r Lagerreibung W lzlager u 0 001 bis 0 005 Gleitlager u 0 08 0 1 Tabelle A 18 Reibwerte f r Lagerreibung Reibwerte f r W lzlagerreibung W lzlager Reibwert Axial Rillenkugellager 0 0013 Radial Pendelkugellager 0 0010 Radial Pendelrollenlager 0 0018 Radial Rillenkugellager 0 0015 Radial Kegelrollenlager 0 0018 Radial Zylinderrollenlager 0 0011 Radial Nadellager 0 0045 Tabelle A I9 _Reibwerte f r W
267. fehler zum Flie en kommt Nennfehlerstrom Fehlerstrom bei dem ein Differenzstrom Uberwachungsger t unter spe zifizierten Bedingungen anspricht Fehlerstrom Schutzschalter Typ A Fehlerstrom Schutzschalter RCD die keine Gleichstr me erfassen Fehlerstrom Schutzschalter Typ B Fehlerstrom Schutzeinrichtung RCM die Gleichstr me und Misch str me erfassen Die blichen Fehlerstrom Schutzschalter RCD Typ A k nnen keine Gleichstr me erfassen Aus diesem Grund ist der Einsatz sogenannter allstromsensitiven Fehlerschutzschalter vorzusehen die gem IEC 60755 bez glich der Fehlerstromform als Typ B bezeichnet werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 84 LTi 5 8 1 Grunds tzli ches Messver fahren von Fl Schutzschal tern bzw RCM RCD Typ A il 5 8 2 Allstromsensi tive FlI berwa chung RCM Typ B in geerdeten Systemen 5 Information zur Systemgestaltung Die Funktionsweise aller Differenzstrom berwachungsger te basiert auf dem Differenzstromprinzip Dabei werden alle Leiter des zu sch tzenden Abgangs ausgenommen Schutzleiter durch einen Summenstromwand ler mit Sekund rwicklung gef hrt Im fehlerfreien Stromversorgungs und Verteilungssystem ist dann die vektorielle Summe aller Str me gleich Null so dass in der Sekund rwicklung der Wandler keine Spannung indu ziert wird Flie t hingegen ein Differenzstrom ber Erde ab verursacht die Stromdifferenz im Summenstromwandler e
268. fte e die Schalt berspannung welche durch Schalten in der Motorleitung entsteht und e die Lagerstr me welche durch hoch frequente Gleichtaktspannungen ent stehen k nnen Daten Umgebungsbedingungen MRF3A xxx Ausf hrung Motordrossel mit Kondensator f r Antriebsregler nach EN 61558 VDEO570 Nennspannung 3x460V 10 A 1 8 x In f r 40 s bis Nennstrom 32 A Uperiasifaktor 1 5 x In f r 60 s bei Nennstrom 45 bis 250 A Umgebungstemperatur 25 C bis 45 C mit Stromreduzierung bis 60 C 2 5 C Montageh he 1000 m mit Stromreduzierung bis 2000 m 7 5 1000 m Relative Luftfeuchte 15 85 Betauung ist nicht zul ssig Lagertemperatur 25 Cbis 70 C Schutzart Anschl sse IP00 Klemmen VBG4 Schraubklemmen Zul ssiger Verschmutzungsgrad P2 gem EN 61558 1 senkrechte Wandmontage UL Recognition alle Motorfilter haben UL Recognition f r die M rkte USA und Kanada Drehfeldfrequenz Taktfrequenz der Endstufe max 150 Hz bei 4 bis 8 kHz Stillstandsmoment Drehfeld Null max 5 s alle 120 s Motorleitungsl nge geschirmt max 250 m Ausgangsspannung sinusf rmig mit geringer berlagerter Rippelspannung Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 22 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Mn U U Motorfilter Samba geeignet f r Nennstrom Verlustleistung max Kapazit tsbelag der Anschlussquer Gewicht Bestellbez Antriebsregler A w Motorleitu
269. g gt Angabe immer in Nm Winkelminute gt Angabe wird ermittelt bei festgesetzter Antriebswelle gt Angabe bezieht sich auf den Abtrieb und wird durch eine Wech selbelastung von ca 0 bis 100 Mmax ermittelt Es k nnen auch Antriebsl sungen mit spielreduzierten Kegel und Stirn radgetrieben realisiert werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 92 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Verdrehwinkel 200 100 0 100 200 Drehmoment M Nm 1 Verdrehspiel 6 2 Drehsteifikeit 50 Nm Winkelminute Bild 2 48 Drehsteifigkeit Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 93 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 6 Auswahl der Bei Motorbremsen wird in der Praxis zwischen Federdruckbremsen Motorbremsen Arbeitsbremse und Permanentmagnetbremse Haltebremse unter schieden DS Normmotoren werden immer mit Federdruckbremsen aus gestattet Synchron und Asynchron Servomotoren werden meist mit Per manentmagnetbremsen ausgestattet in Sonderf llen k nnen auch Federdruckbremsen eingesetzt werden Federdruckbremse Permanentmagnetbremse Arbeitsbremse Haltebremse Typischer Einsatzbereich IEC Normmotoren AsyChron und Synchron Servomotoren Arbeitsprinzi Ruhestrombremse Ruhestrombremse prinzip Federkraft Permanentmagnete Preis Leistungsverh ltnis Euro Nm gut schlecht Beschaffenheit des Bremsbelags Bremsbelag auf Metall
270. g Der Verar beitungsprozess setzt dieser Bewegung ein bestimmtes Lastmoment ent gegen Stoff Verarbeitungsgut Verarbei tungsprozess M f n s J Energie gt Antriebsfunktion mit Servoregler Antriebsfunktion mit Frequenzumrichter Bewegungsl sung Sollwert L Bild 1 9 Bewegungsl sung am Verarbeitungsprozess Die L sung von Mechanikfunktionen Bewegungsaufgaben mit Getrie il ben wird in den Konstruktionskatalogen der VDI 2727 beschrieben Elek tronisch koordinierte Bewegungsabl ufe mit Positionierregler und Servo regler mit Kurvenscheibenfunktion ersetzen immer st rker die klassi schen synchronen Mechanikfunktionen Das Bewegungsgesetz f r Kur venscheiben wird in der VDI 2143 beschrieben Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 11 1 Analyse der Aufgabenstellung Beispiel einer Bewegungsl sung Bewegungsl sung N So le Bild 1 10 Bewegungsl sung getrennt in Antriebs und Mechanikfunktion v t Diagramm Der Bearbeitungszyklus einer Maschine oder Anlage wird typisch durch das Geschwindigkeits Zeitprofil auch v t Diagramm genannt beschrie ben Aus diesem Diagramm kann dann die Beschleunigungs Verz ge rungszeit und die Anlauf bzw Stillsetzh ufigkeit ermittelt werden Diese Wiederholfrequenz des Anlauf und Stillsetzvorgangs bestimmt die gt _Motorbemessung 2 2 2
271. g von sicherheitsgerichteten Steuerungen von vorneherein auf Fehlerver meidung auszurichten Beiden Normen gemeinsam ist auch der probabili stische Ansatz bei der Ermittlung gef hrlicher Ausfallraten Die qualitative Betrachtung nach EN 954 1 ist f r moderne Steuerungen aufgrund deren Technologie nicht ausreichend Die EN 954 1 ber ck sichtigt u a kein Zeitverhalten z B Testintervall bzw zyklischer Test Lebensdauer Dies f hrte zu dem probabilistischen Ansatz in IEC 61508 EN IEC 62061 und EN ISO 13849 1 Ausfallwahrscheinlichkeit pro Zeit einheit Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 69 LT 5 Information zur Systemgestaltung Die Anwendungsbereiche der EN ISO 13849 1 und der EN IEC 62061 hneln sich weitgehend Zur Entscheidungshilfe f r den Anwender haben deshalb die IEC und ISO Gremien die Anwendungsbereiche beider Nor men in einer gemeinsamen Tabelle in der Einleitung der Normen pr zi siert Je nach Technologie Mechanik Hydraulik Pneumatik Elektrik Elektro nik programmierbare Elektronik Risikoeinstufung und Architektur wird EN ISO 13849 1 oder EN IEC 62061 Anwendung finden Technologie zur Ausf hrung von sicherheitsrelevanten EN ISO 13849 1 rev EN IEC 62061 Steuerungsfunktionen A Nichtelektrisch z B Hydraulik Pneumatik X Nicht abgedeckt B Elektromechanik Z B Beschr nkt auf vorgesehene Alle Architekturen und Relais und oder einfache Architekturen siehe Anm 1 und A N 5 maxima
272. g der Zeitmessung der Elektronik begrenzt ist T n g 1 l j E ix 4x Strichzahi l gt t Bild 2 29 Impulsdauermessung e Kombiniertes Verfahren Beim kombinierten Verfahren wird auf Basis der Abtastzeit die genaue Zeit in der die Impulse aufgetreten sind ermittelt Somit wird der gesamte Drehzahlbereich optimal ermittelt 3 Impulse 60 I K T h t 4x Strichzahl n min Bild 2 80 Kombiniertes Verfahren Tritt in einem Abtastzeitraum T kein Impuls auf so wird keine neue Dreh zahl berechnet sondern nur die Abtastzeit bzw der Faktor k um 1 erh ht Bei den Antriebsreglern der c line DRIVES wird die Messzeit bis auf 5 ms erweitert Tritt innerhalb dieser Zeit kein Impuls auf so wird die Drehzahl Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 63 sin cos Geber SinCos 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe auf 0 min gesetzt Durch die Vergr erung der Messzeit kann gegen ber der reinen Impulsz hlung der darstellbare Drehzahlbereich hin zu kleinen Drehzahlen vergr ert werden Beispiel f r die kleinste darstellbare Drehzahl bei Nutzung des kombinier ten Verfahrens Geberstrichzahl 1024 1 605 int 50055 X x 1094 2 93 min Amin mint Eine Vergr erung des Abtastzeitraumes bedeutet auch die Vergr e rung der Abtastzeit des Drehzahlregelkreises was sich reduzierend auf die zul ssige Reglerverst rkung und damit auf die Steifigkeit an der Motorwelle auswirkt Di
273. g eines Krans mit anh ngender Last zenensenenseneneeneeen A 21 Schematischer Aufbau und Ersatzschaltbild des RESOWEIS u 2240404 2 71 Schematischer Aufbau von Antriebsreglergespeistem Antrieb im Ex Bereich ereresenenen nn 5 77 A 132 LTi Schnelle Transienten Burst auf Signal und Datenleitungen osseesessessesesscsssese 5 40 Schnelle Transienten Burst und energiereiche Impulse Surge auf die Netzleitung 5 39 Schnittstellen eeseeesesesoecsoecssecsseesoe 2 80 SCHULZAnl ass A 91 Betriebsmittel f r USA und Kanada A 98 IP Code nach IEC EN eceeeeeseeneeeeenene A 91 nach EEMAC und Nema 22ersceseeeenne en A 98 Sechzehn Ma nahmen zur EMV nach DIN VDE 0100 Tall 440 ee 5 44 Sensorleitungen seessssesceesssesseesseesoe 2 82 Sensorless Flux Control SFC ur 3 104 Servoregler f r 230 V Netze n 3 151 Servoregler f r 400 460 V Netze 3 151 Sicheren Halt anfordern f r Stillsetzen im Notfall 5 55 Sicherer Halt nach EN 954 1 Kategorie 3 5 53 Sicherheitsfunktionen 222220s2s20en ern 5 64 Sicherheitsfunktionen f r Bewegungsf hrung 5 64 Sicherheitstechnik f r Maschinen mit elektrischen Anttieben 8 540 2 4446450441 5 46 Sl Einheiten au A 3 SIignalpegel ssassn soora eninin RS 2 80 der RS422 Schnittstelle 2 81 Simulation des Temperaturverlaufs 5 13 Sinus Cosinus Geber
274. ge genaue Daten k nnen Sie dem jeweiligen Bestellkatalog und oder dem Kapitel 4 3 entneh men Weitere Informationen zum Thema EMV k nnen Sie der aktuellen Benutzerdokumentation und den Kapiteln 4 3 und 5 5 entnehmen N Sicherheit f r elektrische Antriebe Die Typenpr fung der c line DRIVES wurde konform der Norm EN61800 5 1 durchgef hrt Typische Pr fungen k nnen der nachfolgen den Tabelle entnommen werden Bei weiteren Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verf gung Pr fmerkmale Norm Sichtpr fung EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 1 Luftstrecken Kriechstrecken EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 2 1 Pr fspannung St ckpr fung EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 3 2 Ableitstrommessung EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 3 5 Kurzschlussfestigkeit EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 3 6 Elektrischer Durchbruch von Bauelementen EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 3 8 Erw rmung EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 3 9 Schutzanschluss EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 3 10 Betriebsunf hige L fter EN61800 5 1 Abschnitt 5 2 4 3 Eingesetzte Isolationswerkstoffe gem UL508C Tabelle 2 31 Typische Pr fung gem EN61800 5 1 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 6 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Umweltbedingungen CDE CDB3000 Merkmal Positionierregler 10 45 C BG1 BG5 2 bei 8 kHz bei Betrieb 10 45 C BG6 7 bei 4 kHz emperau bis 55 C mit Leistungsreduzierung bereich i bei Lagerung 25 55
275. gestoppt sofern die einstellbare berlastdauer berschritten wurde Nach einer ebenfalls einstellbaren Zeit wird eine R ckw rtsdrehung der Walze in Richtung B ausgel st Freifahren Die Dauer der R ckw rtsdrehung ist ebenfalls ber PLC Timer gesteuert Nach der R ckw rtsdrehung wird der Normalbetrieb in Richtung A wieder gestartet Tritt eine berlast mehrfach Anzahl in PLC einstellbar in einer parametrierbaren Zeit auf wird der Antrieb gestoppt ber das Operator Panel OP werden mittels der integrierten Rezeptur verwaltung alle Timer und Schwellwerte in Abh ngigkeit von dem zu zer kleinernden Material eingestellt Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 134 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Technologieschema OP PLC CDA3000 PLC Bild 3 62 Rei wolf mit berlasterkennung Ablaufprogramm Ablaufprogramm f r CDA Rei wolf Eing nge IS00 Start Regelung IS01 Start Ablaufprogramm Ausg nge 0S00 Warnung berlast OS01 Sollwert erreicht 0S02 S RDY lt TEXT Reisswolf DEF H001 Timer_Ueberlast DEF H002 Pausenzeit_Ueberlast DEF H003 Reversierzeit DEF H004 Timer _Wiederholung DEF H005 Zaehler Reversieren DEF H006 max_Wiederholungen DEF H010 Sollwert _Betrieb DEF H011 Sollwert Reversieren DEF F000 akt_Scheinstrom DEF F001 Schwellwert END lt POO0 Init Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 135 3 Auswahl der
276. giereiche Impulse Surge auf die Netzleitung Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 39 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Bild 5 20 Statische Entladungen ESD Kontaktentladung Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 40 5 Information zur Systemgestaltung Bild 5 21 Projektierungshandbuch c line DRIVES Freifeldmessung zur Funkst rfeldst rke 5 41 LT i 5 Information zur Systemgestaltung 5 5 4 Aufbaurichtli Um die EMV in Schaltschr nken sicherzustellen und um die vom Gesetz nien f r Schalt geber geforderten Schutzziele und Normen einzuhalten sind nachfol schr nke gende Aufbaurichtlinien zu beachten Thema Projektierungs und Installationsvorschrift Potenzialausgleich Metallisch blanke Montageplatte verwenden M glichst gro e Kabelquerschnitte und oder Masseb nder einsetzen Schutzleiter anschluss der Komponenten sternf rmig verlegen Zum Herstellen einer niederohmigen HF Verbindung muss die Erdung PE und der Schirmanschluss gro fl chig auf die PE Schiene der Montageplatte gelegt werden Schutzleiteranschluss PE Netzanschluss nach DIN VDE 0100 Teil 540 Netzanschluss lt 10 mm Schutzleiterquerschnitt mind 10 mm oder zwei Leitungen mit dem Querschnitt der Netzleitungen verwenden Netzanschluss gt 10 mm Schutzleiterquerschnitt entsprechend des Querschnittes der Netzleitungen verwenden Kabelf hrung Kabeltyp Weitere Tipps f r den Schaltschrankaufb
277. h den Kommutator immer genau dort ein gepr gt wo das Feld am gr ten ist F isg M F r Durch die konstruktive Anordnung des Kommutators wird die Gleichstrommaschine immer optimal n mlich feldorientiert gespeist konst gt M igg Dr l sq r konst Bei einer Gleichstrommaschine begrenzt der verschlei behaftete Kom mutator die Dynamik max Drehzahl und das max Drehmoment bei klei nen Drehzahlen Projektierungshandbuch c line DRIVES A 45 LTi Anhang A Praxislexikon Vereinfachtes Funktionsprinzip der permanenterregten Synchronmaschine Bild A 9 Vereinfachtes Funktionsprinzip der permanenterregten Synchron maschine e Vermeidung des Kommutators durch die Umkehrung des Prinzips e Die Feldposition im Rotor ist durch den Lagegeber bekannt e Der drehmomentbildende Strom wird ber den St nder genau dort eingepr gt wo das Feld am gr ten ist E F isg Mei Dn konst M F r r konst Durch den Lagegeber am Rotor wird der drehmomentbildende Strom immer optimal n mlich feldorientiert gespeist Projektierungshandbuch c line DRIVES A 46 LTi Anhang A Praxislexikon Vereinfachtes Funktionsprinzip der Asynchronmaschine q Strom d Strom Bild A 10 Vereinfachtes Funktionsprinzip der Asynchronmaschine Das Feld im Rotor wird von den St nderstr men aufgebaut innere Schale e Die Feldposition im Rotor wird mit Hilfe eines Maschinenmodells im Regler berec
278. h gutes F hrungs und Lastverhalten hat wie Servoantriebssysteme mit Resol verr ckf hrung oder Gleichstromantriebe Der Drehgeberanschluss f r die Regelungsart FOR erfolgt ber die digi talen Eing nge ISDO2 X2 11 und ISDO3 X2 12 des Umrichtermoduls CDA3000 Das vom Drehgeber gelieferte Pulssignal wird vom Umrichter modul zus tzlich vervierfacht wodurch eine hochwertige Drehzahlrege lung mit hervorragendem Rundlauf erzielt wird Geeignete Drehgeber m ssen ein Rechtecksignal mit SPS Pegel bereit stellen da zur Auswertung der Gebersignale IEC1131 L lt 5V H gt 18 V kompatible Eing nge verwendet werden Gebersysteme mit diesem Spannungsbereich 10 30 V hei en HTL Geber Die HTL Geber haben ausgangsseitig eine Gegentaktendstufe mit einer A und B Spur die 90 phasenverschoben sind Die Drehgeber stellen meistens zus tzlich zwei invertierte Signale A und B zur Verf gung Die zus tzli chen Signale A und B werden f r Umrichtermodule CDA3000 nicht ben tigt Hinweis Es k nnen auch Drehgeber ohne invertierte Ausgangssi gnale ausgewertet werden Solche Geber Geberlager Magnetringgeber kommen vermehrt bei Einfachstanwen dungen zum Einsatz Bei Einsatz dieser Geber ist auf die besonderen Betriebsbedingungen wie z B Kurzschlussfe stigkeit magnetische St rfelder usw zu achten Diese Besonderheiten entnehmen Sie bitte den Datenbl ttern der jeweiligen Drehgeberhersteller Der Einsatz solcher Ge
279. haften der Drehstrommotoren Die langen und schlanken Drehstrommotoren aus Alustrangpressprofil sind optimal auf die Umrichter CDA3000 und CDB2000 3000 abge stimmt Sie bauen in der Regel eine Baugr e kleiner als IEC Normmoto ren bei gleicher Abgabeleistung in Betriebsart S1 und sind so dyna misch wie Asynchron Servomotoren le 1 3 kW 3 0 kW 4 0kW 75kW 15 kW Leistung D80M 4 D90L 4 D100L 4 D112M 4 D132L 4 Baugr e Beschleunigungszeit mit Tr gheitsmomentanpassung auf 2000 min lumrichter 2 X IMotor Bild A 22 Beschleunigung Projektierungshandbuch c line DRIVES A 85 Anhang A Praxislexikon Technische Daten Motoren Asynchron Drehstrommotoren f r A 360 v A208 V Bauform Baul nge Abtriebswelle Bestellbezeichnung Motortyp o o o o o Tabelle A 41 Projektierungshandbuch c line DRIVES D u O e T Eo 32 zo 2 goj 2 E E z E E u S 9 c9 oO ES z Ss Technische Daten A 86 Nennstrom A360 V A 208 V 1 95 3 4 2 9 5 0 6 8 11 8 8 9 15 4 16 4 28 4 33 57 Nenndrehzahl Jene nn B14 131 0 75 367 eg B3 233 146 11 533 m e Er maa em a erg B3 329 147 75 35 4 mar Pje Ai 1950 1970 1970 1980 2020 2040 Wirkungsgrad 0 83 0 84 0 85 0 88 cos 0 76 0 86 0 86 0 86 0 83 LTi A 4 10 Neue Anschluss kennzeichnun
280. haften werden aufgrund der EMV Filter ma nahmen nicht erreicht Ein EMV Plan ist zu erstellen Anforderungen der EN 61800 3 zur St rfestigkeit entsprechend der Umgebung am Einsatzort Im niederfrequenten Bereich lt 9 kHz e gegen Oberschwingungen entsprechend IEC 61000 2 2 4 e gegen Kommutierungseinbr che der Netzspannung entsprechend IEC 60146 1 1 e gegen Spannungs nderungen schwankungen einbr che und unter brechungen entsprechend IEC 61000 2 2 2 e gegen Spannungsunsymmetrien und Frequenz nderungen entspre chend IEC 61000 2 2 4 Im hochfrequenten Bereich gt 9 kHz e gegen elektrostatische Entladung ESD entsprechend IEC 61000 4 2 e gegen hochfrequente elektromagnetische Felder entsprechend IEC 61000 4 3 e gegen schnelle transiente Spannungen Burst entsprechend IEC 61000 4 4 e gegen Sto spannungen Surge entsprechend IEC 61000 4 5 e gegen leitungsgef hrte St rgr en induziert durch hochfrequente Fel der entsprechend IEC 61000 4 6 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 30 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Anforderungen der EN 61800 3 zur St raussendung entspre chend der Umgebung am Einsatzort Im niederfrequenten Bereich lt 9 kHz e von Oberschwingungen entsprechend IEN 61000 3 2 12 e von Spannungsschwankungenf Flicker entsprechend IEG 61000 3 3 11 e von Kommutierungseinbr chen der Netzspannung entsprechend IEG 60146 1 1 il Anmerkung Zweite Umgeb
281. he Regelung geschaffen hatte wuchs der Bedarf an EMV Normen Die Schaffung von Europa Normen erfolgt in der europ ischen Normenorga nisation CENELEC innerhalb der sich das TC 110 mit EMV Fragen befasst Die Normenstruktur besteht aus e Grundnorm basic norm e Fachgrundnormen generic norms e Produktnormen product norms In den Fachgrundnormen f r St raussendung und St rfestigkeit werden die Anforderungen an die Betriebsmittel entsprechend den Umgebungs bedingungen in denen sie betrieben werden festgelegt Die speziellen Normen f r bestimmte Produkte oder Produktfamilien Produktnormen haben allerdings Vorrang vor den Fachgrundnormen Die EN 50081 1 2 und EN 50082 1 2 sind Fachgrundnormen generic norms Die EN 61800 3 ist eine EMV Produktnorm f r elektrische Antriebe sie hat damit Vorrang vor der EN 50081 82 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 27 LTi 5 5 1 EMV Normung elektrischer Antriebe 5 Information zur Systemgestaltung Die f r elektrische Antriebe ma gebende EMV Norm ist die EN 61800 3 Sie nimmt ihrerseits Bezug auf verschiedene Grundnormen in denen Messverfahren festgelegt sind Die EMV Produktnorm EN 61800 3 hat Vorrang vor allen Anforderungen der Fachgrundnormen generic norms EN 50081 1 2 und EN 50082 1 2 Sie deckt alle notwendigen Pr fungen ab Nur wenn ein elektrischer Antrieb in ein anderes Ger t eingebaut wird f r das eine spezielle EMV Produktnorm exis
282. hinen www zvei org Grunds tze zur Beurteilung von Netzr ckwirkung ISBN 3 8022 0311 9 VWEW Verlag EMV nach VDE 0100 VDE Schriftreihe Band 66 VDE Verlag ZVEI EMV Leitfaden Elektrische Antriebe www zvei de antriebe ELAN Vortragsveranstaltungen 2005 Sicherheitsbezogene Teile von Maschinensteuerungen Elan Schaltelemente GmbH amp Co KG D 35435 Wettenberg www elan de Projektierungshandbuch c line DRIVES A 122 Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Literatur und Quellenverzeichnis zu Kapitel 6 Das 1x1 der Antriebstechnik Friedrich Wilhelm Garbrecht Joachim Sch fer ISBN 3 8007 2005 1 VDE Verlag Elektrische Antriebstechnik Heinz St ben ISBN 3 7736 0839 x Verlag W Girardet Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik mit Berechnungsbei spielen Johannes Vogel ISBN 3 7785 1547 0 VEB Verlag Technik Projektierungshandbuch c line DRIVES A 123 LT Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Literatur und Quellenverzeichnis zu Kapitel Anhang Das 1x1 der Antriebstechnik Friedrich Wilhelm Garbrecht Joachim Sch fer ISBN 3 8007 2005 1 VDE Verlag Taschenbuch der Technik T Krist ISBN 3 87807 124 8 Technik Tabellen Verlag Der Drehstrommotor Karl Falk ISBN 3 8007 2078 7 VDE Verlag Elektrische Antriebstechnik Heinz St ben ISBN 3 7736 0839 x Verlag W Girardet Moderne Stromrichterantriebe Peter F Bosch ISBN 3 8023 0241 9 Vogel Verlag Kl ckner Moeller Schaltung
283. hl wird aus der Lage nderung und der daraus resultierenden Impulsz hler nderung innerhalb der Abtastzeit der Drehzahlerfassung Th berechnet Die Abtastzeit T bei den Antriebsreglern der c line DRIVES liegt dabei zwischen 125 us 8 kHz und 250 us 4 kHz Zur Realisierung einer m glichst genauen Drehzahlberechnung wird ein kombiniertes Ver fahren aus Impulsz hlung und Impulsdauermessung verwendet e Impulsz hlung Bei der Impulsz hlung wird die Drehzahl aus der Summe der Impulse pro Abtastzeit T berechnet Dieses Verfahren ist optimal f r gro e Drehzahlen da hier in einem Abtastintervall viele Impulse auf treten Th Impulse 1 n min x 60 ME OA O a En ER ER ER T x 4x Strichzahl Bild 2 28 Impulsz hlung Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 62 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Bei kleinen Drehzahlen ist dieses Verfahren ungeeignet da diese nicht mehr darstellbar sind Diese werden als 0 min dargestellt Beispiel f r die kleinste darstellbare Drehzahl mit dem Impulsverfah ren Geberstrichzahl 1024 Ta 250 us 1 min 250 us x 4096 x 605 59 min N min e Impulsdauermessung Bei der Impulsdauermessung wird die Drehzahl aus der Zeit t in der ein Impuls aufgetreten ist berechnet Dieses Verfahren ist optimal f r kleine Drehzahlen da hier die Zeitmessung sehr genau ist Bei gro en Drehzahlen ist dieses Verfahren ungeeignet da die Zeitmes sung durch die Aufl sun
284. hmoment Projektierungshandbuch c line DRIVES Begrenztes Schrittma ist eine Positions nderung die im Stillstand beginnt Bei der ein zuvor festgelegter Weg Winkel zur ckgelegt wird und die im Stillstand endet Ein vorgegebenes Schrittma darf nicht ber schritten werden Anschlie end wird ein Sicherer Halt SH oder ein Sicherer Betriebshalt SBH wirksam Begrenzte Absolutlage ist die Absolutposition bei der eine Bewegung zum Stillstand gekommen sein muss berwacht wird die Position eines Antriebs auf ber schreitung der zul ssigen Endposition berwachung des Drehmoments eines Antriebs auf berschreitung von zul ssigen Maximalwerten Die Gef hrdung durch gefahrbringende Bewegungen wird begrenzt 5 67 LTi 5 6 5 Anwendung der zuk nftigen EN ISO 13849 1 EN 954 1 und EN IEC 62061 5 Information zur Systemgestaltung Der Inhalt dieses Kapitels basiert im Wesentlichen auf dem ZVEI Flyer Stand November 2004 Anforderungen an moderne Steuerungs systeme f r Sicherheitsaufgaben an Maschinen Anwendungsbereich der Norm Die EU Maschinenrichtlinie verlangt dass Maschinen sicher sein m ssen und fordert als erstes Konstruktionsziel inh rente Sicherheit F r kons truktiv nicht zu beseitigende Gefahren m ssen zus tzliche Schutzeinrich tungen angebracht werden EN ISO 12100 Teile 1 und 2 beschreiben grundlegende Gestaltungsleits tze und technische Prinzipien mit denen dieses Zie
285. hnet Dazu m ssen die Phasenstr me und die Rotor drehzahl bekannt sein Der drenmomentbildende Strom u ere Schale wird genau dort eingepr gt wo das Feld am gr ten ist konst r konst F isq gt M is r M F r gt a konst im Grundstellbereich Durch das Maschinenmodell wird der drehmomentbildende Strom immer optimal n mlich feldorientiert gespeist Projektierungshandbuch c line DRIVES A 47 LTi Anhang A Praxislexikon A 3 4 Regelungstech Der Regelkreis Aufgaben des Regelkreises nikgrundlagen e Ausgangsgr e auf den Sollwert einregeln e St rgr en ausregeln w F hrungsgr e Xa Regeldifferenz xy W X Stellgr e Regelgr e z St rgr e Die Regelstrecke Die Einteilung der Regelstrecken erfolgt nicht nach den zu regelnden physikalischen Gr en sondern nach ihrem zeitlichen Verhalten Das Zeitverhalten einer Regelstrecke l sst sich am leichtesten erkennen wenn die Eingangsgr e sprunghaft ver ndert wird und gleichzeitig die Ausgangsgr e betrachtet wird Die Regelstrecke P Glied Das P Glied stellt die einfachste Art der Regelstrecke dar Zwischen Aus gangs und Eingangsgr e besteht der proportionale Zusammenhang x K y K Proportionalit tsfaktor Verst rkung Beispiel Der Strom i ist zu jedem Zeitpunkt proportional der Spannung u Ib eu gt K 4 u R Projektierungshandbuch c line DRIVES A 48 Anhang A Praxislexiko
286. hohe berlastmomente erfordern Motorleistung gr er als Leistung der Antriebsregler Einsatzgebiet der L sung e Bei Anwendungen in welchen eigenbel ftete Motoren bei Dauerbetrieb S1 ber einen sehr gro en Stellbereich einge setzt werden sollen Hinweis Der im Dauerbetrieb aufgenommene Motorstrom darf den Nennstrom des Antriebsregler nicht berschreiten Sechspoliger Motor am Antriebsregler Einsatzgebiet der L sung e Bei Anwendungen wie M hlen Mischer Extruder usw Betrieb eines Motors mit Feldschw chung Einsatzgebiet der L sung e Bei Anwendung mit fallendem Lastmoment wie Wickler Has pel Drehmaschine usw Weitere Informationen siehe Kapitel 3 4 7 Betrieb von Sonder motoren am Antriebs regler Einsatzgebiet der L sung e Siehe Kapitel 2 3 Betrieb eines Motors mit 25 Feldschw chung Einsatzgebiet der L sung e Bei Anwendungen wie Fahr und Hubantriebe weitere Informationen siehe Kapitel 3 4 7 Betrieb eines Motors mit 87 Hz Kennlinie Einsatzgebiet der L sung e Bei Anwendungen wie Fahr und Hubantrieben mit erweiter tem Stellbereich bei konstanter Momentabgabe weitere Informationen siehe Kapitel 3 4 8 Mehrere Motoren an einem Antriebsregler Einsatzgebiet der L sung e Bei Anwendungen in der F rdertechnik Textilmaschinenbau usw weiteres siehe Kapitel 3 4 7 Tabelle 3 32 Projektierungshandbuch c line DRIVES Besondere Anwendungen
287. hrend des Betriebs ohne R ckwirkungen auf das Gesamtsystem 220 Q 220 Q Busabschluss Busabschluss Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 85 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Merkmale der bertragungstechnik Mlm Segment 1 U Segment 3 ae H Slave ohne Ab m Slave mit Ab Et Repeater mit Ab S schlusswiderstand schlusswiderstand R schlusswiderstand H Repeater ohne Ab R Repeater mit Abschlusswiderstand R schlusswiderstand und Potentialtrennung Bild 3 41 Segmentierung einer PROFIBUS Anlage e Maximal 32 Teilnehmer pro Segment e Bis zu 10 Segmente in Reihe m glich e Maximale Busausdehnung abh ngig von der Baudrate beachten Buszykluszeit ms 18 500 kBit s 14 10 1 5 MBit s 12 MBit s Randbedingungen Jeder Slave hat2 Byte Eingabe und 2 Byte Ausgabe Daten Die minimale Slave Intervall Zeit betr gt 200 Mikrosekunden DP Slaves Bild 3 42 Buszykluszeit eines PROFIBUS DP Mono Master Systems Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 86 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Randbedingungen Jeder Slave hat 2 Byte Eingabe und 2 Byte Ausgabe Daten Die minimale Slave Intervall Zeit betr gt 200 Mikrosekunden Kommunikationstechnik PROFIBUS verwendet das Master Slave Verfahren Die Slaves werden sequentiell und zyklisch durch den Master angespro chen Protokoll PROFIBUS DP Bild 3 43 Protokoll PROFIBUS
288. hungen bei der Weiterverarbeitung der Messsignale in der eingebauten Interpolations und Digitalisierungs Elektronik Drehzahlbereich Maximale Signalfrequenz In Abh ngigkeit vom gew nschten Gleichlaufverhalten ist die Positions genauigkeit des Gebers bzw dessen Aufl sung im Antriebsregler festzu legen Dabei ist die maximal zul ssige Signalfrequenz der Gebersignale bzw die maximale Signaleingangsfrequenz des Antriebsreglers typ fmax 500 kHz zu beachten Bei Inkrementalgebern ergibt sich somit die maximal zul ssige Strichzahl Z in Abh ngigkeit von der Maximaldrehzahl Nmax des Motors und der maximalen Eingangsfrequenz fmax des Antriebsreglers f Z amp x60 max Die maximale mechanische Drehzahl des Gebers muss immer kleiner als die Systemdrehzahl sein Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 77 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Art der Montage Die Art der Montage des Gebers am Motor ist zu beachten Dementspre chend ist die geeignete Geh usevariante zu w hlen Die Montage ist in der Regel in der Betriebsanleitung des Gebers beschrieben Robustheit Die Robustheit wird bestimmt durch das Verhalten und die Lebensdauer der Geber in Abh ngigkeit von Ersch tterungen und der Umgebungstem peratur Bei Encodern handelt es sich h ufig um Systeme die auf einer optischen Abtastung von Codescheiben beruhen Bei starken Ersch tte rungen wird unter Umst nden die Auswertung sowie die Mechanik de
289. i 3 Auswahl der Antriebsregler Kommunikation mit Antriebsreglern der c line DRIVES Parameterdaten Prozessdaten Bild 3 47 Datenaustausch e Parameterkanal Parametrieren der Antriebsger te Auslesen der Parameter z B Fehlercode e Prozessdatenkanal Steuer und Statuswort bergabe Soll und Istwert bergabe Drehzahl Position PROFIBUS DP Ger tetypen DP Master Klasse 1 DPM1 Zentrale Steuerung welche mit den dezentralen E As DP Slaves austauscht Es sind mehrere DPM1 in einem Verbund erlaubt typische Ger te sind SPS PC VME DP Master Klasse 2 DPM2 Ein DPM2 ist ein Projektierungs berwachungs oder Engineering Werkzeug das zur Inbetriebnahme oder Parametrierung berwachung der DP Slaves dient DP Slave Der DP Slave ist das denzentrale Ger t mit direkter Schnittstelle zu den Ein Ausgabesignalen Typische Ger te sind E As Antriebe Ventile Bedienger te Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 90 3 Auswahl der Antriebsregler Profile der c line Antriebsregler Verwendung von EasyDrive Profilen EasyDrive Basic f r Drehzahlregelung EasyDrive DirectPos f r Positionierung mit Profilvorgabe ber den Bus und Tippbetrieb EasyDrive TablePos f r Positionierung mit Steuerung der ger teinternen Fahrsatztabelle und Tippbetrieb EasyDrive ProgPos f r Drehzahlregelung bzw Positionierung mit Steuerung des Ablaufprogramms und Tippbetrieb ProfiDrive Profil nur f
290. icherungen zum Schutz der Netzanschluss leitung verwendet werden Die Sicherungen m ssen gem den rtlichen Sicherheitsvorschriften der passenden Netzspannung und dem entsprechenden Nenneingangs strom des Antriebsreglers ausgelegt werden Wenn handels bliche LS Sicherungsautomaten zum Schutz eingesetzt werden sollen muss die Ausl secharakteristik C projektiert werden 1 Die Sicherung sch tzt die Eingangsgleichrichterbr cke des Antriebsreglers nicht sie dient als reiner Leitungsschutz Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 25 3 Auswahl der Antriebsregler Mindestquerschnitt des Schutzleiters nach VDE 0100 Teil 540 Querschnitt PE Netzanschluss Netzanschlusskabel lt 10 mm Schutzleiterquerschnitt von mindestens 10 mm oder Verlegen eines zweiten elektrischen Leiters parallel zum vorhandenen Schutzleiter da der betriebliche Ableitstrom gt 3 5 mA ist Netzanschlusskabel gt 10 mm PE Leiter mit Querschnitt des Netzanschlusskabels siehe VDE 0100 Teil 540 Tabelle 3 6 Mindestquerschnitt des Schutzleiters Projektierungshandbuch c line DRIvES 3 26 LTi 3 2 6 cUL Abnahme m 3 Auswahl der Antriebsregler Die Antriebsregler der c line DRIVES erhalten die cUL Approbation Die cUL Approbation ist gleichberechtigt mit der Approbation UL Listing und CSA Certification Die genauen Daten zur Abnahme entnehmen Sie bitte der aktuellen Benutzerdokumentation Ihres Antrie
291. ieben eingegangen Es wird im Speziellen auf die Norm IEC61800 Teil 5 2 Entwurf EN 954 1 und EN 60204 1 Bezug genommen Deswei teren geben wir Ihnen in Kapitel 5 6 5 eine bersicht ber die zuk nftigen Normen EN ISO 13849 und EN ISO 62061 Die verwendeten Normen werden nicht abgedruckt sondern es wird lediglich deren Inhalt zitiert oder auf die Anwendungsbereiche hingewiesen EN 954 1 ISO 13849 Die Norm EN 954 1 zuk nftig EN ISO 134849 oder EN ISO 62061 enth lt sicherheitstechnische Festlegungen im Sinne des Ger tesicherheitsgesetzes Sie besch ftigt sich mit allen Tei len einer Maschinensteuerung die f r Sicherheitsaufgaben eingesetzt werden Diese Teile k nnen aus Hardware Sch tz Endschalter SPS Servoregler Antriebsregler u a und oder Software Anwenderpro gramme Firmware u a bestehen F r die Realisierung in programmier barer Technik gelten die zuk nftigen Normen siehe Kapitel 5 6 5 Die Anwendung einer der beiden Normen EN ISO 13849 oder EN ISO 62061 ist ausreichend zur Erf llung der Schutzziele laut Maschi nenrichtlinie IEC 61800 Teil 5 2 Entwurf Die Produktnorm IEC 61800 Teil 5 2 legt Anforderungen fest und gibt Empfehlungen f r die Entwicklung von dreh zahlver nderlichen elektrischen Antrieben die f r die Verwendung in sicherheitsbezogenen Anwendungen geeignet sind Die Norm ist nur anzuwenden wenn der elektrische Antrieb mit integrier ter Sicherheitstechnik ausgestattet werden soll
292. ierten Funkent st rfiltern in IT Netzen In r umlich ausgedehnten Anlagen wie z B Walzwerke Zuckerindustrie Bordnetze in Schiffen Chemieanlagen Krananlagen kommen h ufig iso lierte Versorgungsnetze z B Neutralleiter wird an der Sekund rseite des Mittelspannungstrafos nicht mit Erdpotenzial verbunden zum Einsatz Dies ist dann von Vorteil wenn Betriebsmittel au erhalb klimatisch gesch tzter Umgebungen betrieben werden und durch die dort auftre tende Feuchtigkeit in Einzelf llen mit Erdschl ssen w hrend des Betrie bes gerechnet werden muss Die Erdschl sse werden durch zentrale Isolationsw chter elektronisch erkannt Kapitel 5 8 3 und an die Leitwarte als anstehender Reparatur auftrag gemeldet Der Vorteil bei isolierten Netzen besteht darin dass der Produktionsprozess trotz eines Erdschlusses ohne Einschr nkung weiter gefahren werden kann bis sich ein g nstiger Zeitpunkt in der Produkti onslogistik zu Reparatur oder Austausch des betreffenden Betriebsmittels ergibt Die Funktionsweise dieser Anlage wird in gro em Ma e von den verteilt vorhanden parasit ren Kapazit ten Y Kapazit ten der Zuleitungen zum Erdpotenzial bestimmt Wird die Summe aller parasit ren Y Kapazit ten zu gro so ist eine Erdschlusserkennung nicht mehr einwandfrei m g lich Funkentst rfiiter in drehzahlver nderbaren Antrieben funktionieren jedoch berwiegend mit Y Kapazit ten als R ckleiter f r die hochfrequen ten Funkst rstr
293. ierung wirkt sich in die sem Segment vor allem in der Produktivit t der Maschine aus Nachfol gend sind einige markante Punkte f r Werkzeugmaschinenantriebe auf gef hrt die in hnlicher Weise auch auf die vorgenannten Antriebe zutreffen e H here Genauigkeit bei der Bearbeitung durch geringes L ngen wachstum der Motorwelle e H here Rundlaufg te und damit mehr Laufruhe sorgen f r bessere Schliffbilder H here Lebensdauer der Pr zisionslager und der Schmier le verl n gern die Wartungsintervalle e Reduzierte Spannungsbeanspruchung der Wicklungsisolation erh ht die Verf gbarkeit Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 145 3 5 c line Positio nierregler CDE CDB3000 3 5 1 Strombelastbar keit der Positio nierregler CDE CDB3000 3 Auswahl der Antriebsregler Der maximal zul ssige Positionierregler Ausgangsstrom und der Spitzen strom sind abh ngig von der Netzspannung der Motorleitungsl nge der Endstufenschaltfrequenz und der Umgebungstemperatur ndern sich die Einsatzbedingungen so ndert sich auch die maximal zul ssige Strombelastbarkeit der Positionierregler siehe dazu nachfolgende Kennli nien und Tabellen 1 Dauerbetrieb 2 Aussetzbetrieb gt 5 Hz Drehfeldfrequenz Positionierregler 0 7 bis 15 kW CDE CDB ln 1 8 f r 30 s bei 4 8 16 kHz Positionierregler 45 bis 170 A CDE VIn 2 0 f r 3 s bei 4 8 kHz Positionierregler 22 bis 90 kW CDB Un 1 5 f r 30 s bei 4 8 kHz
294. ierungshandbuch c line DRIVES LTi Arbeitsleistung f r Metallbearbeitungsma schinen Anhang A Praxislexikon Grundgleichung Fy Ns S 60000 Drehen Fy np 2 mer Zu 60000 Fr sen _ Ze Fm Ze Fn d n ng Ps 50000 s 60000 1000 Scheren und Schneiden u Ks lg S Vg S 60000 Bohren Zg d4 d3 S7 K Ps 60000 Ns Schnittgeschwindigkeit beim Bohren d d Np T ee B s7 2 1000 Pressen p Pst Yst P 60000 Tabelle A 7 Arbeitsleistung f r Metallbearbeitungsmaschinen b Spanbreite mm d Fr serdurchmesser mm d4 Bohrdurchmesser mm da Vorbohrdurchmesser mm f Vorschub pro Umdrehung mm FH Hauptschnittkraft N Fm Mittlere Schnittkraft beim Fr sen N Fst St elkraft beim Pressen N Ks spezielle Schnittkraft allgemein N mm ke spezifische Schnittkraft f r verschiedene Spanungsdicken N mm kc spezifische Schnittkraft f r Spanquerschnitt 1mmx1 mm N mm Is L nge der Schnittlinie mm ng Bohrerdrehzahl 1 min NF Fr serdrehzahl 1 min Np Planscheibendrehzahl 1 min Projektierungshandbuch c line DRIVES A 8 Vst ZE Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang A Praxislexikon Schnittleistung Antriebsleistung einer Presse Drehradius Blechdicke Vorschub je Schneide Schnittgeschwindigkeit St elgeschwindigkeit Anzahl der Schneiden im Eingriff Einstellwinkel kw kw mm mm m min m min grd LTi Anhang A Praxi
295. ikominderung 5 51 5 6 3 Sicherer Halt nach EN 954 1 Kategorie 3 5 53 5 6 4 Sicherheitsfunktionen f r Bewegungsf hrung 5 64 5 6 5 Anwendung der zuk nftigen EN ISO 13849 1 EN 954 1 und EN IEC 62061 eneneennen 5 68 5 7 Antriebsreglergespeiste elektrische Antriebe im explosionsgef hrdeten Bereich 5 77 5 7 1 Motoren der Z ndschutzart U 5 78 5 7 2 Z ndschutzma nahmen uneeeennee 5 80 5 8 Fehlerstrom berwachung in elektrischen Anlagen mit elektrischen Antriebssystemen 5 83 5 8 1 Grunds tzliches Messverfahren von FI Schutzschaltern bzw RCW RCD Typ A 5 85 5 8 2 Allstromsensitive Fl berwachung RCM Typ B in geerdeten Systemen 5 85 5 8 3 Allstromsensitive Differenzstrom berwa chung in Personen und Lastaufz gen 5 88 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 2 5 1 W rmeabf h rung aus dem Schaltschrank 5 1 1 Grundbegriffe f r die Berech nung 5 Information zur Systemgestaltung Um die Klimatisierungskomponenten richtig dimensionieren zu k nnen sind einige Berechnungen anzustellen Dabei spielen folgende Gr en eine wichtige Rolle Grundbegriffe Qy Watt Qs Watt Erkl rungen Verlustleistung W rmeleistung der im Schaltschrank eingebauten elektrischen Komponenten W rmeleistung die ber die effektive Schaltschrankoberfl che gem VDE 0660 Teil 500 ein oder abge
296. in W rmeklassen fr her Isolierstoffklassen eingeteilt siehe Tabelle A 29 W rmeklasse Grenztemperatur des Grenz bertemperatur der Isolierstoffklasse Isolierstoffes C Wicklung K 130 155 180 80 105 125 Tabelle A 29 _W rmeklassen von Isolierstoffen Die zugeordneten h chstzul ssigen bertemperaturen sind so gew hlt dass bei Dauerbelastung unter Einschluss ausreichender Sicherheiten eine hohe Lebensdauer gew hrleistet ist So l sst die f r Motoren bliche W rmeklasse B eine Dauertemperatur von 130 C zu Ausgehend von einer maximal zul ssigen Umgebungstemperatur von 40 C darf die Wicklung gemessen nach dem Widerstandsverfahren eine Grenz ber temperatur von 80 K erreichen 10 K sind wegen einer m glichen rtlich ungleichen Temperaturverteilung als Sicherheitsabstand vorgesehen siehe Bild A 17 ISO 180 ISO 155 CU 105 CU 125 Bild A 17 Grenztemperatur des Isolierstoffs ISO und Grenz bertempera tur ber 40 C Umgebungstemperatur AMB von Wechselstrom wicklungen CU bei Motoren bis 200 kW ermittelt nach dem Widerstandsverfahren DIN EN 60034 1 VDE 0530 Teil I und MS 60085 VDE 301 Teil I mit Zuschlag f r hottest spot Projektierungshandbuch c line DRIVES A 67 LTi Anhang A Praxislexikon Bild A 18 zeigt dass die theoretische Lebensdauer eines Isolierstoffs auf etwa 50 sinkt wenn die Temperatur um 10 K angehoben wird Mit der Wahl einer h heren W rmeklasse z
297. in m s Erdbeschleunigung in m s Koordinate in horizontaler Richtung in m Koordinate in vertikaler Richtung in m Nxa m Projektierungshandbuch c line DRIVES A 20 LTi Anhang A Praxislexikon Pendeln einer am Seil h ngenden Last Bild A 4 Schematische Darstellung eines Krans mit anh ngender Last Maximale Beschleunigung 4 g tana a Bandbeschleunigung in m s g Erdbeschleunigung in m s a Ausschlagwinkel des Seiles in grd Bei den meisten Anwendungen sollte der Winkel einen Wert von 3 nicht berschreiten Mit diesem Wert ergibt sich f r die Beschleunigung m m a 9 81 tan 3 0 514 s2 s Beschleunigung in m s Erdbeshleunigung in m s Masse in kg Ausschlagwinkel es Seils in grd azam Projektierungshandbuch c line DRIVES A 21 LTi Anhang A Praxislexikon A 2 8 Massentr gheits momente D nnwandiger Hohlzylinder dm dm J m 5 z mb p Massentr gheitsmo mente von K rpern Zylinder mit Vollkreisquerschnitt pg Ee g Dickwandiger Hohlzylinder EOR D nner langer Stab mit Drehpunkt im Schwer punkt j p 242 12 12 Tabelle A 16 Massentr gheitsmomente von K rpern Projektierungshandbuch c line DRIVES A 22 LTi Anhang A Praxislexikon D nner langer Stab mit Drehpunkt im Stabende m 3 3 Rechteckscheibe mit Drehpunkt im Schwer l punkt m 2 2 J z5 b m Massive Kugel mit der Drehachse durch den BR Schwerpunkt r
298. indigkeit 2 1 Andere Werte k nnen der jeweiligen Betriebsanleitung entnommen werden 2 Gemittelt ber eine Zeitspanne von 5 Minuten Tabelle 2 33 Klassifizierung von klimatischen Umweltbedingungen f r den Betrieb der c line Antriebsregler Transport Umwelteinflussgr e Einheit Klasse 2K3 Niedrige Lufttemperatur C 25 Hohe Lufttemperatur in unbel fteten Beh ltern C 70 Hohe Lufttemperatur in bel fteten Beh ltern oder in E 1m C 40 Freiluft Relative Luftfeuchte nicht kombiniert mit rascher 95 Temperatur nderung C 40 Absolute Luftfeuchte kombiniert mit rascher Tempe g m 60 ratur nderung Luft Luft bei hohem Wassergehalt C 70 15 1 Die Oberfl chentemperatur eines Erzeugnisses kann beeinflusst werden einmal durch die hier angegebene Temperatur der Umgebungsluft und zum anderen durch die Sonnenstrahlung durch Fenster oder andere ffnungen 2 Die Oberfl chentemperatur eines Erzeugnisses wird beeinflusst durch die hier angegebene Temperatur der Umgebungsluft und durch die angegebene Sonnenstrahlung 3 Erzeugnisse sind meist nur f r eine rasche Temperaturabsenkung ausgelegt keinen raschen Anstieg Die Zahlen f r den Wassergehalt der Luft sind nur anwendbar f r Temperaturen bis hinab zum Taupunkt Bei niedrigeren Temperaturen wird eine relative Luftfeuchte von ungef hr 100 angenommen Tabelle 2 34 Klassifizierung von klimatischen Umweltbedingungen f r den Tran
299. induktivit t e Hauptinduktivit t e Polpaarzahl elektrisch 3 mechanisch Des weiteren sind im Vorfeld f r Tests im Hause LTi folgende Bedingun gen f r eine z gige Bearbeitung zu erf llen gt Motoranschluss mit Sonderstecker ohne Klemmbrett Gegenstecker mit offenem Kabelende beistellen gt _ Sperrluftbetrieb f r Lagerschmierung Angabe des Luftdrucks erforderlich _ lereinheit mit Anschlussschl uchen beistellen passende Anschlussschl uche mit offenem Ende mitliefern gt Wasserk hlung erforderlich passende Anschlussschl uche mit offenem Ende mitliefern max Wasserdruck und Durchfluss angeben gt Lagerung des Hochfrequenzmotors bereits eingelaufen Angabe des Einlaufspiels zwingend notwendig Werkzeugfutterkopf bei Hochfrequenzspindeln erforderlich Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 57 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 4 Auswahl von Geregelte Antriebssysteme ben tigen zur Messung der Position und Gebern Drehzahl einen Geber Motoren mit magnetischer Vorzugsrichtung wie z B Synchronmotoren ben tigen nach Systemstart zus tzlich den abso luten Winkel der Rotorlage Grunds tzlich liefern alle in diesem Kapitel beschriebenen Geber eine Lage bzw Positionsinformation aus der im Antriebsregler mittels ver schiedener mathematischer Verfahren die Drehzahl berechnet wird Eigenschaften und Messverfahren linearer Gebersysteme ist in Ana logie zu deren rotativen
300. inen Strom der von der Elektronik ausgewertet wird RCM oder einen Schaltvorgang ausl st RCD Herk mmliche Differenzstrom berwachungsger te RCM RCD Typ A bzw Fl_Schutzschalter arbeiten nach dem Prinzip Messwandler als Stromtransformator Der Differenzstrom I wird ber eine Windungszahl N bersetzt Am Messwiderstand Rg rge entsteht somit eine Messspan nung mit folgender Gr e Re rde J me A Zur Erfassung von Gleichstr men oder Wechselstr men mit Gleichanteil ist dieses Verfahren ungeeignet da der Messwandler ausschlie lich Strom nderungen bertragen kann In vielen Bereichen werden immer h ufiger Verbraucher eingesetzt die bei Isolationsfehlern DC Fehlerstr me ohne Nulldurchgang verursachen Beispiele daf r sind elektrische Antriebsregler unterbrechungsfreie Stromversorgungen R ntgenger te Schwei stromanlagen sowie Ger te und Anlagen mit mehrpulsiger Drehstrombr ckenschaltung DC Fehlerstr me k nnen jedoch das Ausl severhalten von FI Schutz schaltern RCD Typ A nachteilig beeinflussen da sie eine Gleichstrom vormagnetisierung des Magnetkerns im Differenzstromsensor verursa chen Deshalb m ssen f r elektrische Verbrauchsmittel die im Fehlerfall solche glatten DC Fehlerstr me erzeugen allstromsensitive Fehlerstrom Schutzeinrichtung RCM Typ B eingesetzt werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 85 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Einweg Schaltung L 7
301. ion zur Systemgestaltung Thema Projektierungs und Installationsvorschrift Erg nzende Informa Erg nzende Informationen finden Sie bei der jeweiligen Anschluss tionen beschreibung Tabelle 5 10 Projektierungs und Installationsvorschrift e Da die Komponenten im Schaltschrank nicht nur Antriebsregler sind sondern Steuerungen Schaltnetzteile Regler und Sensoren mit unter schiedlichster St raussendung und St rfestigkeit macht es in der Praxis keinen Sinn eine einzige universelle Aufbaurichtlinie zu f hren e Aufbaurichtlinien sind Empfehlungen vom Hersteller und sollten selbst verst ndlich von Maschinen Anlagen und Schaltschrankbauern je nach Erkenntnisstand optimiert werden Weitere Hilfen finden Sie in der Brosch re EMV gerechter Schalt schrankaufbau der Firma Rittal in Herborn www rittal de BE Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 43 LTi 5 5 5 Sechzehn Ma nahmen zur EMV nach DIN VDE 0100 Teil 440 u mm__ 5 Information zur Systemgestaltung Der Leser welcher sich weiter mit dem Thema EMV besch ftigen m chte dem empfehlen wir die EMV Fibel von Wilhelm Rudolph EMV Fibel f r Elektroinstallateure und Planer Wilhelm Rudolph VDE Verlag ISBN 3 8007 2613 0 Die EMV Fibel wendet sich an Praktiker d h den Planer und Errichter der sich t glich mit dem Installationsgesch ft auseinander setzen muss Besonders herausgestellt werden die Ber hrung
302. ionspapier Positi onspapier zur Erstellung der neuen Norm EN 61800 Teil 5 2 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 48 LTi 5 6 1 Richtlinien und EN Normen gruppe 5 Information zur Systemgestaltung Seit Anfang 1995 gilt die CE Kennzeichnungspflicht nach der Maschinen richtlinie Sie definiert grundlegende Anforderungen an die Sicherheit von Maschinen und damit den Schutz f r Betreiber und Anwender Die sicher heitstechnischen Anforderungen sind den EN Normen Sicherheit f r Maschinen zu entnehmen Die EN Normen sind in die Hauptgruppen A B und C unterteilt A Norm A Normen enthalten grundlegende Begriffe Gestaltungsleits tze und Leits tze zur Risikobeurteilung f r alle Maschinen B Norm B Normen enthalten alle Normen mit sicherheitstechnischen Aussagen die mehrere Arten von Maschinen betreffen k nnen B Normen sind f r alle Hersteller von Maschinen wichtig f r die keine C Norm vorliegt C Norm C Normen sind sogenannte Fachnormen f r spezielle Maschinentypen wie z B Werkzeugmaschinen Druckmaschinen Aufz ge u a Die C Normen haben Vorrang vor A und B Normen Der Maschinenhersteller kann davon ausgehen dass er damit die grund legende Anforderung der Maschinenrichtlinie einh lt automatische Ver mutungswirkung Eine neue EG Maschinenrichtlinie ist f r Mitte 2007 geplant Die ber gangsfrist wird 18 Monate betragen Es werden nderungen zu den Themen e Unvollst ndige Maschinen
303. ispiel Berechnungsbeispiel zu Bild 4 2 e Antriebsregler CDA34 005 e Minimaler Ohm scher Widerstand eines externen Bremswiderstandes 180 Q Belastungszyklus siehe Bild 4 2 1 Berechnung p_ tstts Ps Ps2 T 2 p__02s 02s 1580W 998W 614W D 8 45 2 i 2 Wahl des Bremswiderstandes Gew hlt wurde der Bremswiderstand BR 270 02 540 Spitzenbremsleistung 2080 W Dauerbremsleistung 150 W Minimaler Widerstandswert 243 Q 270 Q 10 Der Widerstandswert darf nicht kleiner sein als der minimale Ohm sche Anschlusswert den der Antriebsregler zul sst Bestimmung der Dauerbremsleistung eines Antriebsregler mit integrier tem Bremswiderstand siehe Kapitel 3 2 22 Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 12 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Parallel Reihenschaltung von Bremswiderst nden Durch eine Parallelschaltung von Bremswiderst nden kann die Spitzen bremsleistung an den Anwendungsfall angepasst werden ersetzbar R Ra R1 R n RE R R2 durch Bild 4 3 Parallelschaltung von zwei Widerst nden Durch eine Reihenschaltung kann die Dauerbremsleistung an den Anwendungsfall angepasst werden R1 ersetzbar R R R R2 R2 durch Bild 4 4 Reihenschaltung von zwei Widerst nden Ps Spitzenbremsleistung in W U Zwischenkreisspannung in V P 390 V oder 750 V Rgr Widerstandswert des Bremswider standes in Q Bild 4 5 Berechnung der Spitzenb
304. it Hinterfragen Sie immer den Verarbeitungsprozess Denn das Bekannte ist deshalb weil es bekannt ist noch lange nicht erkannt Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi 1 3 Kenngr en von Arbeitsmaschi nen 1 3 1 Bewegungsanfor derung Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 Analyse der Aufgabenstellung F die Antriebsprojektierung brauchen Sie in der Regel nicht die Fein struktur der Arbeitsmaschinen zu ber cksichtigen Sie l sst sich aus reichend beschreiben durch 1 die verarbeitungstechnische Bewegungsanforderung 2 das Tr gheitsmoment der Verarbeitungsmaschine bezogen auf die Motorwelle 3 den Stellbereich und Genauigkeit von Moment Drehzahl und Posi tion 4 den zeitlichen Verlauf des Lastmoments Die verarbeitungstechnische Bewegungsanforderung teilt man grob in drei Gruppen ein verarbeitungstechnische Bewegungsanforderungen BE Fe _ kontinuierlich diskontinuierlich st ndiger Stofffluss Chargenprozesse St ckgutprozesse R hrer gt Verpackungsmaschinen M hlen p Optikmaschinen Stofffluss nicht st ndig oder ungleichm ig B Papiermaschinen p Textilmaschinen st ndiger Stofffluss LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Antriebs und Mechanikfunktion Die Bewegungsl sung im Verarbeitungsprozess besteht in den meisten F llen aus einer Antriebs und einer Mechanikfunktion Die Mechanik funktion erzeugt dabei meistens eine nicht lineare Bewegun
305. it Antriebs reglerbetrieb Berth Eberhardt Kaufhold Speck Auinger Elektrie H 8 9 1995 S 336 Frequenzumformer Dr Ing P F Brosch ISBN 3 478 93036 7 Verlag Moderne Industrie Drehzahlvariable Antriebe f r die Automatisierung Peter F Brosch ISBN 3 8259 1904 8 Vogel Verlag Tagungsb nder SPS IPC DRIVES Elektrische Automatisierung Herausgeber Frauenhoferinstitut Stuttgart TU M nchen H tting Verlag Motion Control Peter F Brosch ISBN 3 478 93285 8 Verlag Moderne Industrie Projektierungshandbuch c line DRIVES A 119 LT Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Literatur und Quellenverzeichnis zu Kapitel 4 Oberschwingungen Albert Kloss ISBN 0175 9965 VDE Verlag Frequenzumformer Dr Ing P F Brosch ISBN 3 478 93036 7 Verlag Moderne Industrie Elektronische Ger tetechnik Prof Dipl Ing Hans Br mmer ISBN 3 8023 0610 4 Vogel Verlag Netzr ckwirkungen Hormann Just Schlabbach Anlagentechnik f r elektrische Verteilungsnetze Bd 14 Rolf R Cichowski Hrsg ISBN 3 8022 2231 3 VDE Verlag EMV Fibel f r Elektroinstallateure und Planer Wilhelm Rudolph ISBN 3 8007 2613 0 VDE Verlag Grunds tze zur Beurteilung von Netzr ckwirkung ISBN 3 8022 0311 9 VWEW Verlag EMV nach VDE 0100 VDE Schriftreihe Band 66 VDE Verlag ZVEI EMV Leitfaden Elektrische Antriebe www zvei de antriebe Projektierungshandbuch c line DRIVES A 120 LTi Anhang C Literatur und Quel
306. itzenbremsleistung von Bremswiderstand 1 wo Die Dauerbremsleistung des einzelnen Bremswiderstandes wird ber die Berechnung der effektiven Bremsleistung ermittelt 2 2 n Far or Bunt eff 7 T Psw Spitzenbremsleistung des ausgew hlten Bremswiderstandes ti tz ta Bremszeit 1 2 m n Die zul ssige Dauerbremsleistung des gew hlten Bremswiderstandes muss gt Pe sein Die Zykluszeit T muss lt 150 s sein Tabelle A 28 Projektierungshinweise f r DC Verbundbetrieb von dreiphasi gen c line Antriebsreglern Projektierungshandbuch c line DRIVES A 65 LTi Anhang A Praxislexikon Bild A 16 DC Verbundbetrieb mit PTC Vorladeschaltung e Ein DC Verbundbetrieb mit VF1000S M L MC6000 MC7000 und CDE CDB3000 ab 22 kW ist nicht zul ssig e Der DC Verbundbetrieb ist nur zul ssig wenn eine schriftliche Frei gabe der Firma LTi vorliegt Ein DC Verbundbetrieb mit mehreren Iphasigen Antriebsreglern welche ber L1 N L2 N und oder L3 N gespeist werden ist nicht zul ssig Durch die Art der Speisung entsteht eine B6 Br ckenschaltung die zur Zerst rung der Antriebsregler f hrt Projektierungshandbuch c line DRIVES A 66 LTi A 4 Motoren A 4 1 W rmeklassen von Elektromo toren Anhang A Praxislexikon Die verschiedenen zur Isolierung von Elektromotoren verwendeten Werk stoffe sind im Anhang A der berholten DIN VDE 0530 Teil vom Juli 1991 sowie nach DIN IEC 60085 VDE 0301 Teil I
307. k 1 n T n Absolute Geber Absolute Geber werden immer dort ben tigt wo nach dem Einschalten direkt eine absolute Lageinformation erforderlich ist Das kann u a sein bei e Synchronmotoren zur Ermittlung der Polradlage oder e Maschinen die vor dem Betriebsbeginn keine Bewegung zur Refe renzierung zulassen Bei den absoluten Gebern unterscheidet man zwischen Single und Multi turn Gebern e Singleturn Geber liefern nach Einschalten eine absolute Lageinfor mation innerhalb einer Umdrehung Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 66 LTi Funktionsprinzip 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe e Multiturn Geber stellen zus tzlich eine absolute Lage ber mehrere Umdrehungen zur Verf gung Die Singleturn Drehgeber haben als Ma verk rperung eine Teilscheibe aus Glas mit mehreren Teilungs bzw Codespuren mit Gray Code Jeder Winkelposition ist ein eindeutiges Codemuster zugeordnet Mit diesem Codemuster wird die absolute Position der Motorwelle bestimmt Die Besonderheit beim Gray Code ist dass beim bergang von einem auf l sbaren Winkelschritt zum n chsten sich jeweils nur ein Bit ndert Der m gliche Ablesefehler betr gt deshalb maximal 1 Bit In geringem Abstand gegen ber der drehbaren Teilscheibe sind eine oder mehrere Abtastplatten angeordnet die den Teilungs bzw Codespu ren zugeordnete Abtastfelder tragen Jede Abtastplatte wird von einem parallel ausgerichteten Lichtb ndel durchstrahlt d
308. l 2 2 Motorauswahl Bild 2 46 vw it Diagramm Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 88 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe M3 t gt Bild 2 47 M t Diagramm Das Getriebe ist entsprechend dem in der Anwendung maximal auftre tenden Drehmoment auszuw hlen W rde das Nennmoment des Getrie bes in der Anwendung berschritten w rde das Getriebe im verformba ren Bereich betrieben Dies w rde zu geringerer Lebensdauer des Getriebes f hren MN Getriebe gt Mmax bezogen auf Bild 2 47 gt M3 Bei Schneckengetrieben muss zus tzlich der Einfluss der Umgebungs temperatur und die Einschaltdauer ber cksichtigt werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 89 LT N 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Axial und Radialkr fte Die zul ssigen Axial und Querkr fte entnehmen Sie bitte den Unterlagen der Getriebehersteller Zus tzliche Radialkraft Werden zur Drehmoment bertragung Zahnr der Kettenr der oder Rie menscheiben eingesetzt wird die Welle au er durch das Drehmoment zus tzlich durch die Radialkraft Fo belastet Fa M r xt M Drehmoment r Radius f Zuschlagfaktor bertragungselemente Bemerkungen Zuschlagfaktor f ann an m gt 20 Z hne 1 Kettenr der lt 20 Z hne 1 25 lt 13 Z hne 1 4 Schmalkeilriemenscheibe abh ngig von der Vorspannung 1 5 bis 2 Flachriemen mit
309. l bis SIL 3 Elektronik maximal bis PL e C Komplexe Elektronik z B Beschr nkt auf vorgesehene Programmierbare Elektro Architekturen siehe Anm 1 und nik maximal bis PL d Alle Architekturen und maximal bis SIL 3 Beschr nkt auf vorgesehene D A kombiniert mit B Architekturen siehe Anm 1 und maximal bis PL e X siehe Anmerkung 3 Beschr nkt auf vorgesehene E C kombiniert mit B Architekturen siehe Anm 1 und maximal bis PL d Alle Architekturen und maximal bis SIL 3 F C kombiniert mit A oder X siehe C kombiniert mit A und B Anmerkung 2 X siehe Anmerkung 3 Anmerkung 1 Vorgesehene Architekturen sind im Anhang B der EN ISO 13849 1 beschrieben und geben einen vereinfachten Ansatz f r die Quantifizierung Anmerkung 2 F r komplexe Elektronik Verwendung vorgesehener Architekturen in bereinstimmung mit der EN ISO 13849 1 bis PL d oder jede Architektur in bereinstimmung mit EN IEC 62061 Anmerkung 3 F r nicht elektrische Technologien Verwenden Sie Teile die der EN ISO 13849 1 rev ent sprechen als Subsysteme Tabelle 5 15 Anwendungsbereiche Die Anwendung einer der beiden Normen reicht grunds tzlich f r die Erf llung der Schutzziele der Maschinenrichtlinie aus Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 70 5 Information zur Systemgestaltung EN IEC 62061 Sicherheitsrelevante elektrische Steuerungen f r Maschinen Die EN IEC 62061 stellt eine sektorspezifische
310. l erreicht werden kann Wenn die Sicherheit von Steuerungs funktionen abh ngt muss die Steuerung so realisiert werden dass die Wahrscheinlichkeit von Funktionsfehlern ausreichend gering ist Bei Ver wendung programmierbarer elektronischer Systeme ist dazu die Norm IEC 61508 zu beachten EN ISO 13849 und EN IEC 62061 geben Anlei tungen spezifisch f r die Sicherheit von Maschinensteuerungen Konstruktion und Risikobewertung der Maschine ISO 12100 Sicherheit von Maschinen Grundbegriffe allgemeine Gestaltungsleits tze EN 1050 ISO 14121 Safety of machinery Principles of risk Assessment Funktionale und Safety Performance Anforderungen f r sicherheitsrelevante Steuerung Design und Realisierung sicherheitsrelevanter elektrischer Steuerung Beliebige Nur festgelegte Architekturen Architekturen alle SIL1 3 eingeschr nkter maximaler ab PL b PL bei Elektronik IEC 62061 Sicherheit von Maschinen Sicherheit sicherheitsrelevanter elektrischer elektronischer und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme ISO 13849 Sicherheit von Maschinen Sicherheitsbezogene Teile von Steuerung Elektrische Sicherheitsaspekte IEC 60204 1 Sicherheit von Maschinen Elektrische Ausr stung von Maschinen Teil 1 Allgemeine Anforderungen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 68 5 Information zur Systemgestaltung F r die m glichen Gef hrdungen einer Maschine m ssen Risikobewer tungen gem EN 1050 zuk nftig EN ISO
311. lasse der Wicklung Tabelle 5 18 _Grenztemperaturen elektrischer Maschinen der Z ndschutz arten e und d Zur Einhaltung der in der Tabelle 5 18 genannten Geh usetemperaturen wird nach DIN VDE 0165 und EN 60079 14 ein berlastungsschutz vor geschrieben F r die Auswahl des berstromschutzschalters sind die Bestimmungen DIN VDE 0660 und EN 60947 also die gleichen Kriterien wie f r normale nicht explosionsgesch tzte Motoren ma gebend sogenannte Sinusfilter vorgeschrieben In der praktischen Anwendung sollte man Sinusfilter Motorfilter verwenden weil nur sie reduzieren auch die Ableitstr me il Je nach Leitungsl nge werden du dt Motordrosseln oder Motorfilter Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 79 LTi 5 7 2 Z ndschutzma nahmen 5 Information zur Systemgestaltung Damit elektrische Betriebsmittel nicht zur Z ndquelle werden m ssen Ma nahmen ergriffen werden deren detaillierte Festlegungen in DIN VDE Bestimmungen und Normen festgelegt sind Zur Zeit gibt es 7 genormte Z ndschutzarten f r elektrische Betriebsmittel die sich in 3 Gruppen unterteilen lassen Tabelle 5 19 1 Gruppe Druckfeste Kapselung Der Schutz beruht auf dem Prinzip dass in das Innere der elektrischen Betriebsmittel zwar explosionsf hige Atmosph re eindringen kann die sich an vorhandenen hei en Teilen betriebsm ig erzeugten Lichtb gen oder Funken entz nden kann Das Betriebsmittel aber so fest gebaut ist da
312. ld Antriebsregler mit Jahres und Monatsangabe Nach einer Standzeit der Antriebsregler von mehr als 12 Monaten lt 40 C Lagertemperatur nach Auslieferung siehe Typenschild m s sen die Zwischenkreiskondensatoren neu formiert werden Dieses kann vermieden werden wenn die Antriebsregler ca alle 6 12 Monate f r eine Stunde ans Netz gelegt werden CDE CDB Antriebsregler CDE CDB3000 ab 22 kW sind mit MKP Kondensatoren ausgestattet welche nicht formiert werden m ssen 1 Elektrolytkondensatoren 2 Metallkunststoffpropylen Kondensatoren Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 36 LT H 3 Auswahl der Antriebsregler Helpline Unsere Helpline kann Ihnen schnell und zielgerichtet helfen falls Sie technische Fragen zur Projektierung oder Inbetriebnahme des Antriebs reglers haben Stellen Sie dazu bitte bereits vor der Kontaktaufnahme fol gende Informationen zusammen 1 Artikelbezeichnung Seriennummer und Software Version des Ger tes siehe Typenschild Software 2 verwendete DriveManager Version Men Hilfe Information Ver sion 3 angezeigter Fehlercode entsprechend 7 Segmentanzeige oder DriveManager 4 Beschreibung des Fehlerbildes der Entstehung und Rahmenbedin gungen 5 Ger teeinstellungen im DriveManager in Datei speichern 6 Name der Firma und des Ansprechpartners Telefonnummer und E Mailadresse Die Helpline ist per Telefon E Mail oder Internet erreichbar Servicezeit Mon
313. lenverzeichnis Literatur und Quellenverzeichnis zu Kapitel 5 Oberschwingungen Albert Kloss ISBN 0175 9965 VDE Verlag Absicherung von Maschinen vor gefahrbringenden Bewegungen Sicherheitsbezogene Teile von Maschinensteuerungen Elan Schaltelemente GmbH amp Co KG D 35435 Wettenberg www elan de Schutztechnik mit Isolations berwachung Wolfgang Hofheinz ISBN 3 8007 2215 1 VDE Verlag Schaltschrank Klimatisierung Heinrich Styppa ISBN 3 478 93080 4 Verlag Moderne Industrie Elektronische Ger tetechnik Prof Dipl Ing Hans Br mmer ISBN 3 8023 0610 4 Vogel Verlag Netzr ckwirkungen Hormann Just Schlabbach Anlagentechnik f r elektrische Verteilungsnetze Bd 14 Rolf R Cichowski Hrsg VDE Verlag ISBN 3 8022 2231 3 EMV Fibel f r Elektroinstallateure und Planer Wilhelm Rudolph ISBN 3 8007 2613 0 VDE Verlag Elektroinstallation und Betriebsmittel in explosionsgef hrdeten Bereichen Heinz Olenik u a ISBN 3 8101 0130 3 H thig amp Pflaum Verlag Fehlerstrom berwachung in elektrischen Anlagen Wolfgang Hofhein ISBN 3 8007 2422 7 VDE Verlag Projektierungshandbuch c line DRIVES A 121 LT Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Dipl Ing W Bender GmbH amp Co KG Londorfer Stra e 65 35305 Gr nberg www bender de com ZVEI Automation Anforderungen an moderne Steuerungssysteme f r Sicherheitsangaben an Maschinen Neue Anschlusskennzeichnungen f r drehende elektrische Masc
314. ler Die Wahl der max Frequenz hat einen wesentlichen Einfluss auf die Beschleunigunggsleistung Jo n2 Jm Tr gheitsmoment des Motors Rotors in kgm Puse _M__ BE Beschleunigungszeit in s 91 2 tge PMBE Motorbeschleunigungsleistung in W Die Beschleunigunggsleistung steigt mit dem Quadrat der Drehzahlerh hung z B verursacht durch die Wahl von max 87 Hz anstelle von 50 Hz Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 117 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 4 7 Mehrmotorenan Die Antriebsregler CDA3000 k nnen mit mehreren parallel geschalteten trieb an einem Motoren betrieben werden Je nach Antriebsaufgabe m ssen verschie Antriebsregler dene Projektierungsbedingungen eingehalten werden L1 L2 L3 PE CDA3000 CDB2000 L1 Netzdrossel L2 Motordrossel Bild 3 56 Mehrmotorenbetrieb an einem Antriebsregler Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 118 3 Auswahl der Antriebsregler Projektierungshinweise f r Mehrmotorenbetrieb haben die gleiche Leistung Thema Projektierungshinweise Stromauslegung Die Summe der Motorstr me muss kleiner sein als der Nennausgangs des Antriebsreg strom des Antriebsreglers lers der Motorstr me Im Im2 In lt IAntriebsregler Motorregelverfah Der Mehrmotorenbetrieb ist nur mit Motorregelverfahren VFC zul ssig ren Motordrossel Wenn Motoren im laufenden Betrieb zu oder abgeschaltet we
315. lichen die Messung der tats chlichen Geber spannung ohne die Verf lschung durch Spannungsabfall infolge des Ver sorgungsstroms und des Kabelwiderstandes Durch den Spannungsab fall auf den Leitungen der Versorgungsspannung ist die Geber Eingangsspannung Uin kleiner als die vom Antriebsregler ausgegebene Spannung Ugut Am Geber wird nun die anliegende Eingangsspannung Ujin auf die Lei tungen Sense Vcc und Sense GND ausgegeben und als Information zum Antriebsregler hochohmiger Eingang zur ckgef hrt Bei Antriebsreglern mit Sense Eingang kann nun die Ausgangsspannung U ut automatisch nachgeregelt werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 82 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 5 Auswahl von Die technischen und wirtschaftlichen optimalen Drehzahlen der blichen Getrieben DS Motoren sind f r die meisten Anwendungen zu hoch Die zwangsl u fig ben tigten Untersetzungsgetriebe werden mit dem Motor zu einer DS Getriebemotor oder Servogetriebemotor Einheit vereinigt Der besondere Vorteil des Getriebes gegen ber einer elektronischen Drehzahlreduzierung ist dass das Getriebe nicht nur die Drehzahl redu ziert sondern auch das Drehmoment steigert Anteil Bild 2 43 Typische Abtriebsdrehzahlen no in Industrieanlagen In den folgenden Kapiteln werden in tabellarischer Form die wichtigsten Daten von Getrieben zur Verf gung gestellt und Begriffsdefinition betrie ben Die genauen D
316. llbereich 1 2 e In der Projektierungsphase eines Hochfrequenzmotors sind not wendige Filter Motordrosseln bei der Auslegung der Nennspan nung zu ber cksichtigen Typischer Spannungsabfall von Filter Motordrossel System Spannungsabfall 400 VAC 60 80V 230 VAC 40 60V Gesteuertes System mit Antriebsregler CDA3000 e Auswertung von Rechteckimpulsen mit Pegeln nach Spezifikation der digitalen Steuereing nge HTL Geber e einfache Stillstands berwachung beliebige Impulszahl pro Umdre hung e Abkipp berwachung f r permanenterregte Synchronmotoren 1 Impuls Umdrehung 2 54 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Thema Projektierungshinweise Gebersystemaus Geregeltes System mit Regler legung e Auswertung von Resolver sin cos Geber Hall Sensoren mit Gebersignalen nach Spezifikation der Reg ler Gebereing nge Achtung Signalform und Gr e sind evtl ber externe elek tronische Schaltung anzupassen Hoher Kostenaufwand nur bei gro er Serienst ckzahl sinn voll Antriebsregler e Hochfrequenzmotoren sind im Allgemeinen sehr niederinduktiv so auslegung dass durch das fehlende Tiefpassverhalten keine hohen Frequen zen bed mpft werden Die Rotorzeitkonstante solcher Motoren ist sehr klein im Vergleich zu Normmotoren oder Servomotoren Erw rmung Kompakte Bauweise und geringe Induktivit t f hren zu starker Erw rmung der Motoren Dies kann durch Motordrosseln oder
317. lstandsstrom 10 1 A 5 8 A ba zul ssiges 11 1Nm 111m 18 5Nm 18 5Nm 270Nm 27 0Nm Maximal zul ssiger Strom 24 0A 15 5 A 40 0 A 21A 53 0A 31 0 A Maximal zul ssige Dreh 4 1 1 1 1 1 zahl 9000 min 9000 min 9000 min 9000 min 9000 min 9000 min Spannungskonstante Ke 46 5 V 1000 81 0 V 1000 Drehmomentkonstante Kr 0 67 Nm A 1 19Nm A 0 69Nm A 1 32 Nm A 0 77 Nm A 1 34 Nm A e wei Rn 1200 409 072 270 0 590 1810 ash wei Lan 106mm 340mH 62mH 18 6mH Leerlaufdrehzahl No 4940 min 4580 min 4820 mint 4130 min 4300 mint 4070 min Elektrische Zeitkonstante Tel 8 5 ms 8 5 ms 9 9 ms 9 3 ms 10 5 ms 10 3 ms Projektierungshandbuch Tabelle 2 13 c line DRIVES Technische Daten der Synchron Servomotoren LSH 097 2 31 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe LSH 127 1 30 560 35 0 Tabelle 2 13 Synchron Servomotor LSH 127 LSH 127 2 30 560 Techn Daten Zeichen LSH 097 1 LSH 097 1 LSH 097 2 LSH 097 2 LSH 097 3 LSH 097 3 30 320 30 560 30 320 30 560 30 320 30 560 Thermische Zeitkonstante 29 min 29 min 31 min 31 min 33 min 33 min Ma ssentr gheitsmoment des 1 7 kgem 1 7 kgem 2 6 kgem 2 6 kgem 3 5 kgem 3 5 kgem L ufers Masse m 4 3 kg 4 3 kg 5 5 kg 5 5 kg 6 7kg 6 7kg J 0 82 kgem 0 82 kgem 0 82 kgcm 0 82 kgem 0 82 kgcem 0 82 kgem Bremse optional m 0 61 kg 0 61 kg 0 61 kg 0 61 kg 0 61 kg 0 61 kg Technische Daten der Synchron Serv
318. lwerttoleranzbereichs vergeht Die Ausregelzeit T us gibt die Zeit an nach der die Regelgr e endg ltig in den Toleranzbereich einm ndet ohne ihn wieder zu verlassen Die berschwingweite xg ist ein Ma f r die D mpfung des Regelkreises Regelergebnis bei sprung f rmiger nderung der St r gr e St rverhalten Das Regelergebnis resultiert immer aus dem Zusammenwirken von Regelstrecke und Regler Hieraus ist ersichtlich dass das in der Antriebstechnik gebr uchliche Schlagwort Momentanregel zeit nicht ausschlie lich auf die Eigenschaften des Reglers zur ckzuf hren ist sondern auch abh ngig ist von Motorpara metern Es ist daher nicht m glich einem Servoumrichter eine bestimmte Momentanregelzeit zuzuordnen Projektierungshandbuch c line DRIVES A 56 LTi Anhang A Praxislexikon Verkn pfung von Blockschaltbildelementen Die Verkn pfung von Elementen eines Blockschaltbildes kann auf eine der folgenden Arten erfolgen Mischstelle Verzweigungsstelle E Br X y Z y Multiplikationsstelle Divisionsstelle y y Y X x X x Projektierungshandbuch c line DRIVES A 57 LTi Anhang A Praxislexikon A 3 5 Grundprinzip der Moment Drehzahl und Lageregelung SCTF Nsoll Filter Drehzahl sollwert SCG SCTLG TCG Dreh zahlregler Berechnung von Fluss und Moment Drehwinkel und Drehzahl Jitterfilter erfassung Drehgeber Bild A 12 Typische Regelstr
319. lyse Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 7 1 Analyse der Aufgabenstellung Prozessanalyse Bei einer Prozessanalyse wird hinterfragt welche Anforderung der Verar beitungsprozess an den Antrieb stellt Fragen die zu kl ren sind 1 Welche verarbeitungstechnische Bewegungsanforderung ist zu l sen Welches Tr gheitsmoment der Verarbeitungsmaschine bezogen auf die Motorwelle liegt vor Welcher Stellbereich wird f r den Verarbeitungsprozess ben tigt Welches Lastmoment ist zu berwinden Antworten auf die Fragen in diesem Beispiel A OQ N Kontinuierlicher Stofffluss Hat keine Bedeutung bei Anwendungen mit st ndigem Stofffluss Drehzahlstellbereich von 1 10 Keine berlast notwendig da die Schnecke des Extruders sonst Schaden nehmen w rde Wenn die Schnecke sich festgesetzt hat wird sie zur Reinigung nach vorne aus dem Extruder gezogen Aus den Antworten der Prozessanalyse ergibt sich eine L sung mit Stan dard Antriebsregler ohne Drehzahlr ckf hrung Das bedeutet eine deutli che Kostenreduktion Bild 1 7 L sung aus der Prozessanalyse Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 Analyse der Aufgabenstellung L sungsvergleich Funktionsanalyse zu Prozessanalyse L sung aus der Funktionsanalyse L sung aus der Prozessanalyse NEUL NEU 2 Antriebsregler mit feldorientierter Antriebsregler u f Steuerung Regelung Bild 1 8 L sungsvergleich Faz
320. lz auf Stahl Rollenbahn f 1 2mm Kunststoff auf Stahl f 2 0mm Hartgummi auf Stahl f 7 0mm Kunststoff auf Beton f 5 0 mm Hartgummi auf Beton f 10 mm 20 mm mittelhartes Gummi auf Beton f 15 mm 35 mm Tabelle A 23 gen Dichte p verschiedener Werkstoffe Hebelarm der Rollreibung f r verschiedene Werkstoffpaarun Aluminium 2700 kg m Grauguss 7600 Kupfer 8960 Messing 8400 8900 Stahl 7860 kg m3 Zink 7130 kg m3 Tabelle A 24 Dichte verschiedener Werkstoffe Projektierungshandbuch c line DRIVES A 34 Anhang A Praxislexikon Tabelle A 24 Dichte verschiedener Werkstoffe Projektierungshandbuch c line DRIVES A 35 Zinn 7290 kg m Epoxidharz 1200 kg m Gummi 920 990 kg m Phenolharz Typ 31 1400 kg m Polyethylen 900 950 kg m PVC 1300 1400 kg m LTi Anhang A Praxislexikon A 2 12 Bestimmung Zur Bestimmung der richtigen Motor bzw Getriebegr e sind die zu von Querkr f erwartenden Querkr fte zu berechnen ten bertragungselemente Bemerkungen Zuschlagfaktor f R gt 17 Z hne 1 cannrager lt 17 Z hne 1 15 gt 20 Z hne 1 Kettenr der lt 20 Z hne 1 25 lt 13 Z hne 1 4 Schmalkeilriemenscheibe abh ngig von der Vorspannung 1 5 2 Flachriemen mit Spannrolle abh ngig von der Vorspannung 2 2 5 Flachriemen ohne Spannrolle abh ngig von der Vorspannung 2 3 3 Tabelle A 25 Querkr fte Fa Mr fz M Drehmoment r Radius
321. m Stillstandsmoment zu erzeugen My Nenndrehmoment Thermisches Grenzdrehmoment des Motors bei Nenndrehzahl ny Effektivwert des Motorstrangstromes der ben tigt wird um das In Nennstrom Nenndrehmoment zu erzeugen Dauerleistung des Motors am Nennarbeitspunkt My ny bei Nenn strom In und Nennspannung Uy Py Nennleistung Mmax Imax Grenz Die Motoren d rfen max mit dem 4fachen des Nennstromes beauf kennlinie schlagt werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 22 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Grundausstattung der LSH Servomotoren Eigenschaft Synchronservomotor LSH Maschinenart Permanenterregter Synchron Servomotor Magnetmaterial Neodym Eisen Bor Bauform DIN 42948 B5 V1 V3 Schutzart DIN 40050 IP64 IP54 nach EN60034 5 umlaufende Maschinen IP65 optional erh ltlich Isolierstoffklasse Lackierung Wellenende auf der A Seite Isolierstoffklasse F nach IEC85 VDE0530 Wicklungs bertemperatur At 100 C Umgebungstemperatur ty 40 C RAL 9005 matt schwarz glatte Welle Passfeder und Passfedernut DIN 6885 Toleranzfeld k6 als Option Rundlaufgenauigkeit Koaxialit t und Planlauf nach DIN 42955 Toleranz N normal Toleranz R reduziert auf Anfrage Schwingst rke nach ISO 2373 Thermische Motor berwachung Drehmomentbelastung Stufe N als Option R DIN PTC in einer St nderwicklung Um eine thermische berlastung des Motors ausz
322. m s ta 0 15 v 1 5 m s u 0 01 1 Leistungsbedarf zur Bewegung der Anwendung bestimmen 2 _ m a v_ 2 5kg 10m s 1 5m s_ P I Be ur 43W p mouy 2 5kg 9 8m s 0 01 1 5m s_ iN BT I n 0 88 S P m g v_ 2 5kg 9 8m s 1 5m s_ 42W n 0 88 Phup Pa Pr Pu 86W 2 Motor ausw hlen Der ausgew hlte Motor muss eine Leistung gr er PHup haben Motor aus Liste ausw hlen gew hlter Motor Typ 71S 4 250W I 0 00056 kgm Der Motor soll mit max 2000 min 70 Hz Kennli nie betrieben werden 2 _ mm _ 0 00056kgm 2000 min P 164W aR 91 2 t 91 2 0 15 3 Gesamtleistung berechnen Pgesamt Pa Pp Pu Par 43W 1W 42W 164W 250W Weiteres zum Thema Auswahl von Antriebsreglern finden Sie in Kapitel 3 3 bis 3 6 m Projektierungshandbuch c line DRIVES 6 5 LTi 6 Antriebsbestimmung Projektierungshandbuch c line DRIVES 6 6 Anhang A Praxislexikon A 1 Mathematische Zeichen 2 22 22222222202020n0n02r A 3 A 1 1 SI Einheiten iiien A 3 A 1 2 Wichtige Einheiten nnnennnnnnannnnnnnnnnnnnnnnneennn A 5 A 2 Antriebstechnische Gleichungen 22 222 A 6 A 2 1 Physikalische Grundgleichungen A 6 A2 2 LEISTUNG un een ernst A 7 A 2 3 Drehmomente e nennnseneesesnnennenennennennnnnenenn A 12 A 2 4 ADEI en REIT NIEIERUNSFEFIEHENERIFER AERERSOEFEIR A 13 A2 5 Reibung 2u0uu0200202000000200
323. max 8 Bytes 1 Telegramm Zugriff auf alle Parameter e Inhalt konfigurierbar Mapping e Niederpriore Identifier e Daten auf mehrere Telegramme verteilt e Daten durch Index adressiert Kommunikationsmodell Das PDO Process Data Object erm glicht einen beliebigen Datenaus tausch von Modul zu Modul Das SDO Service Data Object erm glicht einen Punkt zu Punkt Daten austausch mit einem Konfigurationsmaster Konfigurations master Bild 3 19 Kommunikationsmodell Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 60 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Process Data Object PDO e Verschiedene bertragungen _ Synchron Nutzung des SYNC Objectes zyklisch und azyklisch bei Event im Antrieb Asynchron ereignisgesteuert zeitgesteuert e Zus tzlich verschiedene Triggermodi Ereignis getriggert z B SYNC oder Zustands nderung Zeitgesteuert im Antrieb Auf Anforderung nicht von c line DRIVES unterst tzt PDO Producer Event Timer triggerd PDO Producer RIR PDO Remotely requested PDO Consumer PDO Producer SYNC triggered SYNC Producer Bild 3 20 PDO Triggermodi PDO Inhalt konfigurierbar Mapping Einstellung ber Konfigurationsparameter im Objektverzeichnis Max 8 byte Object Content ESEA DSD object r 6000h 00h 6300h 00h savon oon Lo Bild 321 PDO Mapping Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 61 LTi 3 Auswahl de
324. mdgebern sind stets geschirmte Kabel zu verwen den Die differenziellen Signale z B A und A sind ber paarig ver drillte Leitungen zu f hren Weiterhin sind die Verkabelungsvorschriften des Geberherstellers zu beachten Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 79 LTi 2 4 4 Schnittstellen Hardware Signalpegel 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe RS422 Schnittstelle Die Schnittstelle RS422 ist standardisiert und arbeitet symmetrisch Die Schnittstelle RS422 ist geeignet f r bertragungsraten bis zu 10 MBit sec Bei einer Baudrate von 38 400 Baud ist eine bertragung ber 1 km Kabell nge m glich Bei dem Standard RS422 wird mit differenziellen Spannungen gearbeitet Der Vorteil dieser Technik ist die Tatsache dass auf dem bertragungs weg Einstrahlst rungen auf beide Signalleitungen gleichzeitig und in glei cher Weise einwirken Da beim Empf nger nur die Differenzspannungen der beiden Signalleitungen ausgewertet werden spielen die Einstrahlst rungen keine Rolle Auf diese Weise lassen sich wesentlich l ngere Leitungen einrichten und au erdem wird wegen der Einschr nkungen der St reffekte auch die bertragungsrate wesentlich h her Das Prinzip der physikalischen Verbindung zeigt Bild 2 40 Sender Empf nger Transmitter Receiver bertragungsstrocke Transmission path Bild 2 40 Hardware der RS422 Schnittstelle Quelle Heidenhain Bei der Schnittstelle RS422 werden die Signal
325. metrie ist der Anschluss des Antriebsreg lerantriebs an einen Versorgungstrafo mit hoher Kurzschlussleistung Denn durch diese Ma nahme sinkt die Impedanz des speisenden Net zes wodurch die Spannungsabf lle am Netz durch die Oberwellenstr me des Antriebsreglers ebenfalls sinken Einsatz von passiven oder aktiven Harmonic Filter Modulen Solche Filter reduzieren den Oberschwingungsanteil auf THD I lt 16 oder lt 10 Vorgehensweise in der Praxis Um festzustellen ob Sie in Ihrer Anwendung die Norm EN 61800 3 IEC1800 3 oder eine andere Norm einhalten m ssen Sie den Ersatzan triebsregler bezogen auf Ihren Netztrafo ermitteln Auf der Basis des Ersatzantriebsreglers und der Netzimpedanz berechnen Sie dann die Spannungsverzerrung THD Das Ergebnis m ssen Sie im Bezug auf das gesamte Netzverh ltnis gewichten Die theoretische Bestimmung der Netzverh ltnisse kann nur als Richt schnur dienen Zeigt die theoretische Berechnung auf dass Sie an die per Norm vorgeschriebenen Grenzen sto en so sollten Sie immer eine Netzanalyse mittels Netzanalysatoren Messdauer typisch sieben Tage durchf hren lassen Nur ber diesen Weg ist eine praxisnahe Beurteilung Ihres Energieversorgungsnetzes m glich bzw k nnen die zuvor genannten repr sentativen Fragen beantwortet werden 1 THD I Total Harmonic Distortion Current Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 21 5 4 Blindstromkom pensationsanla gen in Elektr
326. mgewinde d1 d2 P d3 PG 7 11 28 12 50 1 27 13 0 0 2 PG 9 13 35 15 20 1 41 15 7 0 2 PG 11 17 26 1 41 19 0 0 2 P6133 11 21 0202 PG 16 21 16 22 50 1 41 23 0 0 2 PG21 28 30 1 588 28 8 0 2 PG29 35 48 37 00 1 588 37 5 0 3 PG42 52 48 54 00 1 588 54 5 0 3 Metrische Nenngewinde Gewinde DIN 46319 au amp d2 P d3 M 12x 1 5 10 38 12 1 5 12 5 0 2 M16x1 5 14 38 16 1 5 16 5 0 2 M 20x 1 5 18 38 20 1 5 20 5 0 2 M25x1 5 23 38 25 1 5 25 5 0 2 M32x1 5 32 1 5 32 5 0 2 MAOx1 5 15 105403 M 50x 1 5 48 38 50 1 5 50 5 0 3 M63x1 5 63 1 5 64 0 0 3 Metrische Gewinde Nenngewinde Blaze m gt Em MiBx1 5 15 18 5 202 M 24x 1 5 22 38 24 1 5 24 5 0 2 M 30x2 0 30 2 0 30 5 0 2 M 36 x 2 0 33 34 36 2 0 36 5 0 2 M 45x2 0 45 2 0 45 5 0 3 M 56x2 0 53 34 58 2 0 57 0 0 3 M72x 2 0 72 2 0 73 0 0 3 d1 Kerndurchmesser d3 Bohrungsdurchmesser d2 Aussendurchmesser p Steigung Tabelle A 49 Technische Daten f r den Einbau Projektierungshandbuch c line DRIVES A 100 LTi A 5 4 Au endurchmes ser von Leitun gen und Kabel Anzahl der Leiter Anhang A Praxislexikon ungef hrer Au endurchmesser Mittelwert mehrerer Fabrikate Tabelle A 50 Projektierungshandbuch c line DRIVES Durchmesser von Leitungen und Kabeln A 101 NYM HOS RR F H07 RN F Querschnitt mm mm max mm mm 2x1 5 10 11 12 2x2 5 11 13 14 3x1 5 10 12 10 10 13
327. mit IGBTs und du dt Motordros sel lt 1 kV us nicht bekannt nicht bekannt 1 mit vakuumgetr nkter Wicklungsisolierung ohne Luftblasen und isolierten Wickelk pfen 2 ohne vakuumgetr nkter Wicklungsisolierung mit Luftblasen und ohne isolierte Wickelk pfe Tabelle 3 13 Praktische Erfahrung mit du dt Spannungsbelastung Die Spannungssteilheit der c line DRIVES Antriebsregler betr gt typischer weise 2 6 kV us F r Anwendungen mit Sondermotoren stellen wir ein umfangreiches Motordrossel und Motorfilterprogramm zur Verf gung Aus unserer Erfahrung gibt es mit Standard IEC Normmotoren deren Wicklung vakuumgetr nkt und deren Wickelk pfe isoliert sind keine Pro bleme Ma gebend f r den Einzelfall sind jedoch die Angaben des Motor herstellers Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 45 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 17 Motorschutz Nachfolgend sind h ufig vorkommende berlastungsarten und die m glichkeiten Schutzm glichkeiten verschiedener Einrichtungen Motorschutzschalter Thermistor Schutzrelais Antriebsreglerfunktionen zusammengestellt Motorschutzm glichkeiten A B c D C D a Motor PTC ber Motorschutzschal Thermistorschutz Motor PTC ber Softwarefunktion wachung und berlastart t B PKzm relais wachung des Motorschutz des Motorschutz des er z B Antriebsreglers Antriebsreglers A Antriebsreglers berlast im Dauer je
328. mit einer dritten Lichtschranke im Geber erfasst und als Referenzsignal an Spur R zur Verf gung gestellt Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 60 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Bei TTL Gebern werden die Spuren A B und R im Geber invertiert und als invertierte Signale an den Spuren A B und R zur Verf gung gestellt Die bertragung erfolgt ber eine RS422 Schnittstelle siehe Kapitel 2 4 4 Schnittstellen Bild 2 26 TTL Signale mit Nullspur und invertierten Signalen RS422 HTL Signale mit Nullspur aber ohne invertierte Signale TTL Geber erfordern eine Spannungsversorgung von 5 Vpc 5 Zur Sicherstellung dieser Toleranz sind zus tzliche Sensorleitungen erforder lich siehe Kapitel 2 4 4 Schnittstellen HTL Geber werden bei den c line DRIVES ohne die invertierten Spuren ausgewertet es ist keine differenzielle Signalauswertung m glich Die HTL Signale sind deshalb anf llig f r St rungen auf der Leitung dies kann sich ung nstig auf das EMV Verhalten auswirken Die HTL Signalpegel betragen ULow lt 3 V und Uhign 2 Ug minus 3 5 V Ug ist die Versorgungsspannung des Gebers sie kann im Bereich von 10 30 Vpc liegen blich sind beim Antriebsregler 24 Voc 20 HTL Geber ben tigen keine Nachregelung der Versorgungsspannung und deshalb auch keine Sensorleitungen Durch den gro en Spannungshub UHigh ULow haben die HTL Geber eine hohe Stromaufnahme dies muss bei der Auslegung der Gebervers
329. n Die Regelstrecke P Glied ui u Un i uo Sprungantwort R t K Symbol P Glied y 2 i R Symbol f r Beispiel Die Regelstrecke PT1 Glied Die meisten Regelstrecken reagieren mehr oder minder verz gert auf ein sprungf rmiges Eingangssignal Dies deutet auf das Vorhandensein eines oder mehrerer Energiespeicher hin Ein PT1 Glied besitzt einen Speicher und l sst sich beschreiben durch die Differenzialgleichung u UR UL dx _ sReieL AL x T 7K Y 7 Aa i aaa I I u p U Beispiel ai R L 4 Verst rkung w w u R L E T Zeitkonstante T ist der Koeffizient Multiplikator der 1 Ableitung der Ausgangsgr e und ist ein Ma f r die Verz gerung 1 Ordnung Projektierungshandbuch c line DRIVES A 49 LTi Anhang A Praxislexikon Die Regelstrecke PT1 Glied Sprungantwort Uo u t uo T Sm R i sn 1 e T i R u 0 63 R yi re K T Symbol PT1 Glied ea x 1 L R R Symbol f r Beispiel u Nach der Zeit t ST hat i ca 99 seines Endwertes erreicht Man sagt dass dann der Einschwingvorgang beendet ist Die Regelstrecke I Glied Bei den bisher behandelten Regelstrecken mit P Verhalten ist das wesentliche Merkmal dass die Ausgangsgr e nach einem Sprung der Eingangsgr e einem neuen festen Endwert zustrebt Das Glied zeigt ein g nzlich anderes Verhalten Hier besteht Proportio nalit t zwischen der Anderungsgeschwindigkeit der Ausgangsgr e und dem Wert der Eingangsgr
330. n RCM den von der Ableitimpedanz abh ngigen Differenzstrom Dieser enth lt kapazitive und Ohm sche Anteile Durch die berwachung der Erh hung dieses Dif ferenzstroms kann man jedoch auch f r das geerdete System von einer Quasi Isolations berwachung sprechen da Erh hungen des Differenz stroms in den allermeisten F llen durch Verschlechterungen des Isolati onswiderstands hervorgerufen werden Begriffsdefinitionen FI Schutzschalter ist gleichzusetzen mit dem in der Norm verwendeten Begriff Differenzstrom Schutzeinrichtung RCD Differenzstrom berwachungsger te Residual Current Monitor RCM Ein RCM ist ein Ger t das den Differenzstrom einer elektrischen Anlage berwacht und meldet wenn der Differenzstrom den Ansprechwert des RCM s berschreitet Differenzstrom Schutzeinrichtung Residual Current Protective Device RCD Ein RCD ist ein Ger t das den Differenzstrom einer elektrischen Anlage berwacht und Anlagenteile abschaltet wenn der Differenzstrom den Ansprechwert des RCD s berschreitet Differenzstrom Die Summe der Momentanwerte von Str men die an einer Stelle der elektrischen Anlage durch alle aktiven Leiter eines Stromkreises flie t Ableitstrom Ein Strom der in einem fehlerfreien Stromkreis zur Erde oder zu einem fremden leitf higen Teil flie t Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 83 LT 5 Information zur Systemgestaltung Fehlerstrom Der Strom der durch einen Isolations
331. n der Hardwarekonfiguration eingebunden Die GSD Datei ist als Datenblatt anzusehen In ihr sind z B Angaben zum Hersteller Softwarestand Hardwarestand Ubertragungsgeschwin digkeiten unterst tzte Dienste Diagnosem glichkeiten usw enthalten PROFIBUS Konfigurator ystem Konfiguration rn Pr Elektronische Ger tedatenbl tter PROFIBUS DP GSD Dateien Bild 3 49 Konfiguration mit GSD Datei Feldger t und Automatisierungssystem ist die GSD zur Ger il Hinweis Zum Austausch von Messwerten und Stellgr ssen zwischen teintegration allein ausreichend Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 94 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Einbinden der GSD Datei in die S7 Hardwarekonfiguration Unter Option im Men neue GSD Datei installieren wird die GSD Datei eingef gt Die GSD Datei hei t LUXX0564 GSD XX Index f r Release EEiHw Config SIMATIC 300 1 Configuration testprojl al Station Edt Inset PLC View FREE Window Help 2 8 g 3 Bls Customize ChrAlt E Configure Network Edit Catalog Profile Update Catalog Import Station GSE Die GSD Dateien finden Sie im Downloadbereich auf der Homepage der LTi DRiVES Achtung W hlen Sie die GSD Datei abh ngig von Ihrem verwendeten Antriebsregler und der Modulsoftware Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 95 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Anbinden des Moduls an den PROFIBUS In der Hardwarekonfigurati
332. n von Fremdk rpern gef hrlichen Teilen mit 0 nicht gesch tzt nicht gesch tzt 1 gt 50 mm Durchmesser Handr cken Erste Kennziffer 2 gt 12 5 mm Durchmesser Finger 3 gt 2 5 mm Durchmesser Werkzeug 4 gt 1 0 mm Durchmesser Draht 5 staubgesch tzt Draht 6 staubdicht Draht Gegen Eindringen von Wasser mit sch dlichen Wirkungen 0 nicht gesch tzt 1 senkrechtes Tropfen 2 Tropfen 15 Neigung Zweite Kennziffer 3 Spr hwasser 4 Spritzwasser 5 Strahlwasser 6 starkes Strahlwasser 7 zeitweiliges Untertauchen z 8 dauerndes Untertauchen Gegen Ber hren von gef hrlichen Teilen mit Zus tzlicher Buch A Handr cken stabe fakultativ B Finger C Werkzeug D Draht Erg nzende Information speziell f r Erg nzender H Hochspannungsger te Buchstabe M Bewegung w hrend fakultativ Wasserpr fung S Stillstand w hrend Wasserpr fung W Wetterbedingungen Tabelle A 43 Projektierungshandbuch c line DRIVES Bedeutung der IP Code Kennziffern und Buchstaben A 92 LTi Anhang A Praxislexikon Te Projektierungshandbuch c line DRIVES Schutz gegen 2 Ber hren mit Zugangssonde Erl uterung 50 mm Die Platte zwischen Kugel und Handgriff ist Handr cken kein Anschlag sondern ein Schutz f r den Pr fer Der gegliederte Pr ffinger hat zwei Gelenke er ist im Rahmen der IP Pr fung Finger nur bis zu der im Bild dargestellten ersten Anschlagfl che 50
333. nach VDE 0298 4 1998 11 Mehraderleitung z B Mantelleitungen oder bewegliche Nennquerschnitt Leitungen in mm Leitungsnennstrom Cu Schutzorgan Nennstrom in AN in A 0 75 12 1 0 15 1 5 18 16 2 5 26 25 4 34 32 6 44 40 10 61 40 16 82 80 25 108 100 35 135 125 50 168 125 70 207 160 95 250 200 120 292 250 150 335 315 185 382 315 240 453 400 300 504 400 1 Werte gelten f r Kupferleitungen bei 30 C Umgebungstemperatur Tabelle 3 4 Strombelastbarkeit von Mehraderleitungen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 24 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Strombelastbarkeit von Mehraderleitungen in Abh ngigkeit der Umgebungstemperatur nach VDE 0298 Teil 4 1998 11 Isolierwerkstoff NR SR PVC EPR Zul ssige Betriebstemperatur 60 C 70 C 80 C Umgebungstemperatur C Umrechnungsfaktoren 10 1 29 1 22 1 18 15 1 22 1 17 1 14 20 1 15 1 12 1 10 25 1 08 1 06 1 05 30 1 00 1 00 1 00 35 0 91 0 94 0 95 40 0 82 0 87 0 89 45 0 71 0 79 0 84 50 0 58 0 71 0 77 55 0 41 0 61 0 71 60 0 50 0 63 65 0 55 70 0 45 bei h heren Umgebungstemperaturen nach Herstellerangaben Tabelle 3 5 Strombelastbarkeit von Mehraderleitungen in Abh ngigkeit der Umgebungstemperatur Weiteres zum Thema Strombelastbarkeit und Schutz von Leitungen mit PVC Isolierung finden Sie in der VDE 0100 Teil 430 N Schutz der Netzanschlussleitung Es k nnen normale gL gG S
334. nahme zur Vermeidung von Ihrer Sicherheit K rperverletzungen und oder Sachsch den zu lesen Die Sicherheitshinweise sind jederzeit einzuhalten Lesen Sie zuerst die Betriebsanleitung Sicherheitshinweise beachten e Benutzerinformationen beachten Von elektrischen Antrieben gehen grunds tzlich Gefahren aus elektrische Spannungen 230 V 460 V Auch 10 min nach Netz Aus k nnen noch gef hrlich hohe Spannungen anliegen Deshalb auf Spannungs freiheit pr fen S e rotierende Teile e hei e Oberfl chen Schutz vor magnetischen und oder elektromagnetischen Feldern bei Montage und Betrieb e Personen mit Herzschrittmachern metallischen Implan taten und H rger ten usw ist der Zugang zu folgenden Bereichen untersagt A M Bereiche wo Antriebssysteme montiert repariert und betrieben werden Bereiche wo Motoren montiert repariert und betrie ben werden Besondere Gefahr geht von Motoren mit Dauermagneten aus Besteht die Notwendigkeit solche Bereiche zu betreten so ist dieses zuvor von einem Arzt zu entscheiden Ihre Qualifikation e Zur Vermeidung von Personen und Sachsch den darf nur qualifiziertes Personal mit elektrotechnischer Aus bildung an dem Ger t arbeiten e Die qualifizierte Person muss sich mit der Betriebsanlei tung vertraut machen vgl IEC364 DIN VDEO100 e Kenntnis der nationalen Unfallverh tungsvorschriften z B BGV A2 VBG 4 in Deutschland Beachten Sie bei der
335. nalogwert0 DEF F003 Analogwert1 DEF F002 Sollwert_m pro_s DEF F005 Umfang_m DEF F007 Sollwert U_pro_min DEF F009 Sollwert_in_Hz END F002 ISAO Sollwert im m s Hilfsvariablen F000 001 F005 ISAl Istwert im m Hilfsvariablen F003 004 lt POO Sollwert und Istwerbestimmung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 142 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler N010 SET F000 PARA 416 Analogwert 0 holen N015 SET F000 2 45 Normierung in m s N020 SET F001 F000 N021 SET F001 10 Sollwert in m s Offset von 10m s NO22 SET F002 F001 Sollwert sichern N030 SET FO03 PARA 417 Analogwert 1 holen NO35 SET F003 0 128 Normierung in m NO40 SET F004 3 01 max Umfang 3 01m NO41 SET F004 F003 Istwert Umfang in m N042 SET FO005 F004 aktueller Umfang in m Berechnung Sollwert in m s NO50 SET F006 F002 NO55 SET F006 60 Umrechnung m min N065 SET F006 F005 Umrechnung in Umdrehungen min an der Schleifscheibe N070 SET F007 F006 Sollwert sichern in F007 Berechnung Drehzahl gt Frequenz N100 SET F008 F007 Drehzahl holen N110 SET F008 2 Getriebe Untersetzung 1 2 ber cksichtigen N115 SET F008 20 Drehfeldfrequenz berechnen f n pp 60 pp 3 N120 SET F009 F008 Sollwert in Hz sichern N150 SET REFFRQ F009 Frequenzsollwert vorgeben N250 JMP N010 END Programmende Weitere typische Anwendungen sind Wickelantriebe mit Durchmesserre gelung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 143 LTi 3 4
336. nannten Kommutierung des Stromes im Eingangsgleichrichter des Antriebsreglers auf Die H he der Spannungseinbr che bzw Kommutierungseinbr che h ngt vom Ver h ltnis der Reaktanz der Netzdrossel zur Reaktanz des Netzes ab L ckbetrieb Kommutierung Bild 5 11 Beispiel f r eine Drehstrombr cke Zeitbereich 1 3 der Periodendauer Durch den Einsatz von Netzdrosseln mit 4 Kurzschlussspannung k n nen die Kommutierungseinbr che um bis zu 70 reduziert werden 1 Weiterschalten des Stroms von einem Br ckenzweig auf den anderen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 19 LTi 5 3 1 Reduzierung der Netzr ck wirkung 5 Information zur Systemgestaltung Zusammenfassend bleibt festzuhalten Antriebsregler Positionier und Servoregler haben zur Erzeugung der konstanten Zwischenkreisspannung ungesteuerte Eingangsgleichrichter Diodenbr cke B6 B2 im Netzeingang Die Zwischenkreiskondensato ren der Antriebsregler werden jeweils im Maximum der Netzspannung nachgeladen Je nach Innenwiderstand Impedanz des speisenden Net zes treten ohne Netzdrossel hohe nichtsinusf rmige Ladestromspitzen auf Stromspitzen die nicht nur das Netz sondern auch die Zwischen kreiskondensatoren der Antriebsger te belasten Durch Einsatz einer Netzdrossel mit U 4 Kurzschlussspannung verl ngert sich die Stromflusszeit und die Amplitude des Netzlade stroms wird stark gesenkt Zus tzlich reduzieren sich die Netzbelastun g
337. nauigkeit betr gt ca 2 Das Drehmoment driftet nicht Bei analoger Drehmomentvorgabe ist zus tzlich der Drift des analogen Sollwerteingangs zu beachten Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 15 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Drehmomentanregelzeit Die Drehmomentanregelzeit ist die Zeit die nach einem Sollwertsprung von 0 auf Mn vergeht bis der Istwert des Drehmomentes im Motor 95 des Nennwertes erreicht hat Die Drehmomentanregelzeit ist abh ngig vom verwendeten Regelverfah ren und den elektrischen Parametern des eingesetzten Motors Mit zunehmender Drehzahl nimmt die Spannungsreserve zum Einpr gen eines Stromes ab wodurch die Drehmomentanregelzeit zunimmt 100 Ta Drehmomentanregelzeit 1 Sollwert 2 Istwert Bild 1 12 Drehmomentanregelzeit Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 16 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Drehzahlstellbereich Der Drehzahlstellbereich ist der Drehzahlbereich in dem der Motor immer Nennmoment abgeben kann fmin fn f n y Amin NN Bild 1 13 Drehzahlstellbereich f n Stellbereich U min Nmin fN Nennfrequenz in Hz fmin Minimalfrequenz in Hz NN Nenndrehzahl in 1 min Nmin Minimaldrehzahl in 1 min Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 17 LT 1 Analyse der Aufgabenstellung Station re Drehzahlgenauigkeit Bei der station ren Drehzahlgenauigkeit spricht man von der Drehzahlab weich
338. nd Mechanikfunktion 1 11 Antriebsauslegung MIESO HZ seen 3 111 MEZO HZ une 3 112 Antriebsbestimmung ber Leistungsauslegung 22222220 6 2 Antriebsleistungen in der Verfahrenstechnik A 11 Antriebsregler u 2 2000000 020er en A 39 400 460 V Netze enenenenenenennnnennenen 3 99 f r 230 V Netze oeneasonensonsnsonnennnnnenene 3 98 Antriebsreglergespeiste elektrische Antriebe 5 77 Antriebssystem eesossesossoessesossescossese 1 3 Antriebstechnische Gleichungen A 6 Anwendung der zuk nftigen Normen 5 68 Anwendungsbeispiele Leistungsauslegung 6 2 FEN BEPPPPEPRRENPEEEEIEPFERSERERFPRERELTERSENREER A 13 Arbeitsleistung f r Metallbearbeitungsmaschinen A 8 Asynchron Servomotoren Fremdk hlung A 77 Asynchron Servomotoren Selbstk hlung A 77 Aufbaurichtlinien f r Schaltschr nke 5 42 Aufgaben des Regelkreises A 48 Aufgabenstellung f r eine neue Antriebseinheit 1 6 Ausgangsspannungen zeeenenensensenenenennnnen 2 71 Auslegung der Leitungsquerschnitte 3 30 Ausl sediagramm der PTC Auswertung A 71 Au endurchmesser von Leitungen und Kabel A 101 Auswahl DS Sondermotoren u2222202200 20 een 00 2 45 Geber u i ieeness i asensss iiae 2 58 Getriebe sessscsssssersens arrossars aie 2 83 A 127 LTi Motor 2 en 2 6 Motorbremsen esenenenenenennennen en 2 94 Pla
339. nd lineare Messtechnik Produktkatalog Fritz K bler GmbH Villingen Schwenningen http www kuebler com Synchron serielles Interface f r absolute Winkelcodierer Produktinformation Max Stegmann GmbH Antriebstechnik Donaueschingen http www stegmann de Motorfeedback Systeme f r Servomotoren SinCos SRS M 50 SRS M 60 HIPERFACE kompatibel Produktinformation Max Stegmann GmbH Antriebstechnik Donaueschingen http www stegmann de Modulares Antriebssystem MAS 2000 WATTDRIVE Antriebstechnik A Markt Piesting http www wattdrive com Antriebskatalog ABM Greifenberger Marktredwitz http www abm antriebe de Projektierungshandbuch c line DRIVES A 118 LTi Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Literatur und Quellenverzeichnis zu Kapitel 3 Feldschw chung bei Antriebsreglerantrieben bietet viele Vorteile Joachim Sch fer Fachartikel in der Antriebstechnik 36 1997 Nr 4 Moderne Stromrichterantriebe Peter F Bosch ISBN 3 8023 0241 9 Vogel Verlag Feldbussysteme im Vergleich Robert Busse ISBN 3 7905 0722 9 Pflaum Verlag Positionieren mit Antriebsreglern durch Echtzeitverarbeitung Teil 1 Joachim Sch fer Fachartikel in der Antriebstechnik 1991 Nr 3 Positionieren mit Antriebsreglern durch Echtzeitverarbeitung Teil 2 Joachim Sch fer Fachartikel in der Antriebstechnik 1991 Nr 5 Forschungsbericht des ZVEI Elektrische Belastung und Ausfallver halten der Wickelisolierung von Asynchronmaschinen m
340. nden wegen Lagerschadens ausf llt Genaue Projektierungsdaten entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Motor datenblatt Bitte beachten Sie auch die Begrenzung der maximalen Motordrehmo mente im oberen Drehzahlbereich und in der Feldschw chung Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 3 LT 4 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 10 50 100 120 f Hz gt Bild 2 1 M f Kennlinie eines DS Normmotors 4 M MN Mmax max 0 2 s Impulsbetrieb 36 2 Aussetzbetrieb M o A M NA z3 ee Dauerbetrieb 1 Ny Bild 2 2 M n Kennlinie eines Synchron Servomotors Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 4 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 4 Thermische Eignung des Motors Eine weitere Grenze ist die thermische Auslastung des Motors Bei ver n derbarer Last kann man eine quivalente mittlere Ersatzbelastung berechnen die die Maschine aufbringen kann ohne mehr als zul ssig erw rmt zu werden Die mittlere quivalente Belastung wird nach der Effektivwertmethode berechnet Bei der Berechnung ber die Effektivwertmethode nimmt man die drehzahl und spannungsabh ngigen Motor Leerlaufverluste als konstant an Durch die getroffenen Vereinfachungen liegt der ermittelte Effektivwert le Mett Per auf der sicheren Seite Effektive Drenmomente von Motoren ohne Eigenbel ftung Bei Lastspielen bei denen die Einschaltzeiten kurz sind gegen ber den thermischen Zeitk
341. ndorfer Stra e 65 35305 Gr nberg www bender de com zur Verf gung gestellt Dieser Schaltungsvorschlag wurde mit Sorgfalt erstellt Der Anwender ist jedoch verpflichtet die Funktion f r den vorgesehenen Anwendungsfall eingehend zu pr fen nderungen vorbehalten Bild 5 31 3 phasiges Versorgungsnetz Durch den zwischen dem 3 phasigen Versorgungsnetz und der Antriebs maschine geschalteten Antriebsregler besteht die Gefahr dass die her k mmlichen Schutzma nahmen gegen zu hohe Ber hrungsspannung im Falle eines motorseitigen K rperschlusses nicht ausreichend sind Zudem erschweren die strombegrenzende Funktion des Antriebsreglers Sicherung l st bei Erd oder K rperschluss nicht aus sowie dessen netzseitige Filterung zur Einhaltung der EMV Vorschriften hohe Ce Ableitstr me f hren zur Ausl sung des RCDs den Einsatz von Schutz einrichtungen Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 88 5 Information zur Systemgestaltung F r die L sung dieser Aufgabe werden die allstromsensitiven Differenz strom berwachungsger te RCMA Typ B in Verbindung mit einem Lei stungsschalter nach EN 60947 2 eingesetzt Damit bietet diese Einrich tung einen umfassenden Schutz vor allen bekannten Fehler bzw Differenzstromarten Wird der eingestellte Ansprechwert berschritten l sen die Meldekon takte den Unterspannungsausl ser des Leistungsschalters aus Der variable Ansprechwert von 30 mA 3A und die variable Ansprechzeit
342. ndrehmoment Thermisches Grenzdrehmoment des Motors bei Nenndreh zahl ny In Nennstrom Effektivwert des Motorstrangstromes der ben tigt wird um das Nenndrehmoment zu erzeugen Py Nennleistung Tabelle 2 6 Projektierungshandbuch c line DRIvES Mmax Imax Grenzkennlinie Dauerleistung des Motors am Nennarbeitspunkt My ny bei Nennstrom Iy und Nennspannung Uy Die Motoren d rfen max mit dem F nffachen des Nennstro mes beaufschlagt werden Verwendete Abk rzungen 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Typische Normen und Eigenschaften Eigenschaft Asynchronservomotoren Maschinenart Bauform DIN 42948 Asynchron Servomotor IM B35 IM B5 BV1 V3 Schutzart DIN 40050 IP54 Isolierstoffklasse Isolierstoffklasse F nach IEC85 VDE0530 At 105 K hlmitteltemperatur tu 40 C K hlung Selbstk hlung IC 0041 IP65 Fremdk hlung IC 0641 IP44 54 Wellenende auf der A Seite zylindrisches Wellenende DIN 748 Passfeder und Passfedernut DIN 6885 Toleranzfeld k6 Rundlaufgenauigk Koaxialit t und Planlauf nach DIN 42955 Toleranz N normal R reduziert auf Anfrage Schwingst rke nach ISO 2373 Stufe N als Option R Therm Motor berwachung Kaltleiter PTC in der St nderwicklung Drehmomentbelastung Um eine thermische berlastung des Motors auszuschlie en darf das effektive Belastungsmo ment bei mittlerer Drehzahl nicht ob
343. ndung bestimmen u 6 3 Leistungsf higkeit der Motor Regelverfahren des CDA3000 3 104 mit DS Normmotor zereseseseseseneneeen 3 104 Leistungsfaktor Apoliger DS Normmotors 2 9 Linear PTC KTY 130 gel erereseneneneneeenn A 72 Losbrech und Beschleunigungsmomente 3 106 L sung aus der Funktionsanalyse e 2eneceeneeenne en 1 7 aus der Prozessanalyse u2n22424 ne 1 8 L sungsvergleich Funktionsanalyse zu Prozessanalyse 1 9 M MA Diagramm neesesesesenesesenennnnnnnnnnnn 2 89 Massentr gheitsmomente uressseeennen A 22 Massentr gheitsmomente von K rpern A 22 Ma nahmen zu Ihrer Sicherheit 3 13 zur Einhaltung der UL Approbation 3 29 Mathematische Zeichen 2204 00 A 3 max Beschleunigungszeiten von vierpoligen DS Normmotoren ssosossssscssossessssessos 2 17 Max zul ssige Amplituden der Stromoberwellen 4 7 Maximal zul ssiges Motor Drehmoment 2 3 Mehraderleitungen s sssssssesssesssesssees 3 24 Mehrmotorenantrieb an einem Antriebsregler 3 118 Messaufbau sessessososessssssesssssss 3 32 4 27 Messaufbau f r die Abnahme von elektrischen Antrieben aan ea 5 36 Messen am Antriebsregler 2220202 0 0 3 50 Messschaltung f r einen U Antriebsregler 3 51 Methoden der Verlegung A 104 Mindestquerschnitt des Schutzleiters 3 26 Minimale Drehzahlen bei Verwendung von Drehge
344. ne DRIVES 2 38 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Erste rechnerische Kontrolle Gew hlter Motor LSH 097 2 30 320 Die Daten des Synchron Servomotors LSH 097 k nnen diesem Kapi tel entnommen werden 30 0 M NM N 250 NZ 20 0 15 0 10 2 100 Z8 Mnenn 50 5 5 1040 i 4300 FA 0 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 Bild 2 14 Kennlinie LSH 097 2 30 320 Berechnung der maximalen Drehfeldfrequenz n in 1 fmax _ Mma P _ 6000 min 5 _ 500 Hz 60 60 Berechnung des maximalen Motorstroms bei 6000 min M maxs gwg A 4 Nm 6 14A m Imax s In gt Mn 4 Berechnung der maximalen Motorspannung bei 6000 min 45V Umax 6 KE Nmax s 1000 min T 6000 min 249 V Berechnung der maximalen Spannungsreserve 100 Umax 6 100 Umax Regler 100 ne 37 75 400 V U res U res Es sollte eine Spannungsreserve von 15 bis 20 vorhanden sein 2 39 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Zweite rechnerische Kontrolle Umrechnen der Effektivwerte in Strangwerte Die Strangspannung U4 setzt sich zusammen aus den Spannungsabf l len am St nderwicklungswiderstand R4 n und der St nderstreureaktanz Xiph Hauptreaktanz X wird vernachl ssigt sowie der Polradspannung U Gegen EMK Bild 2 15 Einstr ngiges Ersatzschaltbild der Syn
345. nehmen Sie bitte der entsprechenden Produktdokumentation Feldbus Positionierung Die Positionierung ber Feldbus ist dadurch gekennzeichnet dass die Vorgabe der Zielposition Geschwindigkeit Beschleunigung und Ruck ber den Feldbus CAN PROFIBUS erfolgt Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 25 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Bahnerzeugung im Raum Online Interpolation f r gro e Bearbeitungsvorg nge Lagesollwert A1 Achse 1 Bediener NC Prozessor Bahn Lagesollwert schnittstelle DIN 66025 interpolator Achse 2 A2 Lagesollwert Achse3 A3 zentrale NC Steuerung Bild 1 21 Klassische NC Funktionalit t f r Werkzeugmaschinen online Bahninterpolation nicht dezentralisierbar e mathematische Verfahren f r Bahninterpolation und NC Prozessor sehr aufwendig Offline Interpolation f r kleine Bearbeitungsvorg nge Ort auf der Sollwert Sollwert Sollwert gestreckten Bahn Achse 1 Achse 2 Achse 3 A1 Pi Te ee EEE EEE EG A2 Lagesollwert ag Vektor Bild 1 22 Offline Berechnung der Lagesollwert Vektoren zur Beschreibung der Bahn e Ablage der Tabellenspalten jeweils Ort auf der Bahn und Sollwert in den Achsreglern e Bewegung einer virtuellen Achse in Zentraleinheit und zyklische bertragung des aktuellen Ortes auf der Bahn ber Bussystem e rechnerische Zuordnung der aktuellen Sollposition in den Achsen e Vorteile geringe online Rechenleistung geringe online
346. nenennneennnnnenennenennenn 1 4 1 2 Prozessanalyse 2 u2u22220r02u222nunnnnnunnnnunnunnnnnnnnnnnnnn nn 1 5 1 2 1 Beispiel einer Prozessanalyse im Vergleich zur Funktionsanalyse eeeenensernennsennennenenneeenennnnnenn nenn 1 5 1 3 Kenngr en von Arbeitsmaschinen 2 1 10 1 3 1 Bewegungsanforderung 22222222222220n0 ernennen 1 10 1 3 2 Tr gheitsmoment uu0nenneeenneeennennennnnn 1 13 1 3 3 Stellbereich und Genauigkeit unen 1 14 1 3 4 Moderne Bewegungsf hrung 0 1 24 1 3 5 Lastmoment unessesenseseenennennnnnenennennnnennennennnnenn 1 29 1 4 Erfassen der Bewegungsaufgabe 222urru2r22n2r 1 33 Nehmen Sie sich am Anfang Bitte beachten Sie Je gr er die Komplexit t der Aufgabe um so wichti etwas mehr Zeit ger ist die Analyse Durch eine bessere Analyse k nnen drohende Misserfolge fr hzeitig erkannt werden gut besser Komplexit t Komplexit t Intuition Erfahrung Intuition Erfahrung Entscheidung Zeit und Entscheidung Kostengewinn Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 1 LTi 1 1 Denken im System Anderes Denken f hrt zu Glauben daran das wiederum bewirkt anderes Handeln 1 Analyse der Aufgabenstellung Bevor Sie die Projektierung beginnen sollten Sie sich mit dem Inhalt die ses Kapitels auseinandersetzen denn es hat das Ziel Ihnen aufzuzei gen wie man zu neuen L sungen kommt Was k nnen wir
347. ner Winkelaufl sung von Ae 360 213 0 044 2 Winkelmi nuten Die Drehzahl wird hnlich wie bei dem Verfahren der Impulsz hlung berechnet ABit x T x eingleturn Aufloesung Bit n min 60 ABit Bit nderung im Abtastintervall k Die kleinste darstellbare Drehzahl ergibt sich wenn die Lagedifferenz im Abtastintervall 1 Bit ist Darunter wird die Drehzahl 0 min gesetzt Beispiel Singleturn Aufl sung 13 Bit Th 250 us Nmin min FE x 60s 29 3 mint Bei Absolutwertgebern mit zus tzlichen Inkrementalsignalen erfolgt die Auswertung wie beim klassischen sin cos Geber siehe Kapitel 2 4 1 sin cos Geber SinCos Daher sind auch sehr kleine Drehzahlen messbar Die Absolutposition wird in der Regel nur einmalig beim Systemstart gelesen und damit die Lageberechnung initialisiert Anschlie Bend werden nur noch die inkrementellen Signale ausgewertet Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 69 LTi Geber mit Hiperface Schnitt stelle RS 485 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Absolutwertgeber mit einer Hiperface Schnittstelle besitzen eine asyn chrone halbduplex serielle Schnittstelle ASI Asynchronous Seriell Interface zur bertragung der Absolutposition Sie entspricht physika lisch der EIA RS 485 Spezifikation Geber mit Hiperface Schnittstelle werden exklusiv von der Fa Stegmann hergestellt Sie sind in der Regel als Einbaugeber f r Servomotoren ausgef hrt Eine taktsyn
348. netengetriebe 2 44444 2 91 Standard DS Motoren ururu2e2ens0 0000 2 7 Standardgetriebe ururusese nennen 2 84 Auswertung Inkrementalgeber zur0ru44 se rennen 2 62 von Gebern mit den C line Drives 2 75 von Sinus Cosinus Gebern 2 65 Axial und Radialkr fte eareneesensneeneneene 2 90 B Bahnerzeugung im Raum enenenenenenenenenn 1 26 Bauform der LSH Servomotoren 2 24 Bearbeitungsmaschinen uru2unenene en 1 32 Beispiel Drehstrombr cke urensenenseneneneenenen 5 19 Prozessanalyse sessososecssosscecssssese 1 5 Zweileiteranordnung Temperaturf hler A 89 Beispiel 1 Fahr ntrieb u 6 3 Beispiel 2 Hubantrieb 0 re 6 5 Beiwerte f r Spurkranz und Seitenreibung A 33 Belastung des Versorgungsnetzes 3 23 Berechnen der wichtigsten Anwendungsdaten 2 6 Berechnung ssisscssiessssssicosisscirovsssoreesss 4 12 der Filterl fter e ceseseosnnsonnsnnnnnnnenennee 5 7 effektive Antriebsreglerauslastung 3 48 effektive Bremsleistung 4 11 effektive Leistung Schaltschrankoberfl che 5 5 Spitzenbremsleistung 4 13 W rmetauscher cesensensnsenennnenennenenn 5 8 Berechnungsbeispiel mit CDA34 014 C 5 11 Berechnungsfaktor Filterl fter 5 7 Beschleunigungsverhalten von DS Normmotoren zeseresesesesenenn 2 16 Beschleunigungsverhalten DS Normmotoren
349. nfrequenz fu 225 Hz 225 Hz 225 Hz Zwischenkreisspannung Regler 320 V 320 V 320 V Nennspannung Un 200 V 200 V 200 V Nennmoment Mn 0 23 Nm 0 45 Nm 0 65 Nm Nennstrom In 0 66 A 1 11A 1 49 A Stillstandsmoment oM 0 25 Nm 0 50 Nm 0 70 Nm Stillstandsstrom ob 0 67 A 1 19 A 1 57A Projektierungshandbuch Tabelle 2 11 c line DRIVES Technische Daten der Synchron Servomotoren LSH 50 2 26 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Techn Daten Zeichen LSH 050 1 45 320 LSH 050 2 45 320 LSH 050 3 45 320 Maximal zul ssiges Moment Mmax 1 0 Nm 2 8 Nm Maximal zul ssiger Strom Imax 2 9A 6 7 A Maximal zul ssige Drehzahl Nmax 12000 min 12000 min 12000 min Spannungskonstante Kg 22 5 V 1000 25 5 V 1000 27 0 V 1000 Drehmomentkonstante Kr 0 37 Nm A 0 42 Nm A 0 45 Nm A Wicklungswiderstand zwei Pha Abk 3319 sen Wicklungsinduktivit t zwei Pha bock 51 mH 32 7 mH 24 5 mH sen Leerlaufdrehzahl no 8890 min 7840 min 7410 min Elektrische Zeitkonstante Te 1 5 ms 2 0 ms 2 2 ms Thermische Zeitkonstante Tin 13 min 15 min 20 min Massentr gheitsmoment des J 0 06 kgem 0 08 kgem 0 10 kgem L ufers Masse m 0 75 kg 0 92 kg 1 1 kg J 0 07 kgem 0 07 kgem 0 07 kgem Bremse optional m 0 2 kg 0 2 kg 0 2 kg Tabelle 2 11 Technische Daten der Synchron Servomotoren LSH 50 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 27 LTi Uz 320 V LSH 074 1 30 320 3 0 M Nm 2 5 2 0
350. ng Zustandsmaschine Start Regelung Schnellhalt Steuerung Betriebsmodus z B Geschwindigkeitsmodus e Spezifikation von Umrechnungsgr en Factorgroups e Parameter und Steuerung in den einzelnen Betriebsarten Homing Mode Profile Velocity Mode Profile Position Mode Interpolated Position Mode Ger teprofil DS402 Zustandsmaschine Steuerwort Interne 6040 H Ereignisse Zustandsmaschine Statuswort 6041 H Power Disabled Fault Reaction Active la o fo cf witched On swtereson Power Enabled y S i Quick Stop Activ Bild 3 27 Ger teprofil DS402 Zustandsmaschine Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 70 LT i 3 Auswahl der Antriebsregler Ger teprofil DS402 Steuer Statuswort MSB LSB Switch On Disable Voltage Quick Stop Enable Operation Funktion abh ngig MSB LSB von Betriebsart Reset Fault she 11fto 3 2 7 0 Statuswort Halt E Ready to Switch On Reserved Switched On Herstellerspezifische Operation Enabled Funktionen Fault Voltage Disabled Quick Stop Switch On Disabled Warning Manufacturer Specific Remote Target Reached Internal Limit Active Operation Mode Specific Manufacturer Specific Bild 3 28 Steuer Statuswort Ger teprofil DS402 Factorgroup e Steuerung verwendet reale physikalische Einheiten z B mm Die Faktorgruppe wandelt die SI Einheiten in die internen Gr en um e Die Konvertierung erfolgt durch Angabe der physikalischen
351. ng pF m schnitt mm kg CDA32 004 bis MRF34 10 CDA34 010 10 70 L L 140 4 5 5 MRF34 17 CDA34 014 16 5 120 L Schirm 210 10 8 5 MRF34 24 CDA34 024 24 150 16 14 5 MRF34 32 CDAA34 032 32 170 L L 170 16 19 MRF34 45 CDA34 045 48 190 L Schirm 260 16 25 5 MRF34 60 CDA34 060 61 220 35 33 5 MRF34 72 CDA34 072 37 MRF34 90 CDA34 090 L L 190 53 MRF34 110 CDA34 110 66 L Schirm 300 MRF34 170 COASA 75 CDA34 170 spannung Bei Drehfeldfrequenz von 50 Hz betr gt die Kurzschlussspan il Die Kurzschlussspannung des Motorfilters betr gt ca 4 8 der Nenn nung ca 3 wobei der Leistungsfaktor sich um ca 2 erh ht Weitere Projektierungshinweise e F r das erstmalige Laden der Kondensatoren wird zus tzlich etwa 10 des Motorfilternennstroms ben tigt Es ist darauf zu achten dass die Stromeinpr gung bzw der Anfahrstrom dementsprechend reduziert wird e Motoridentifikation darf nicht mit MRF34 xxx durchgef hrt werden Motordrossel w hrend der Identifikation abklemmen Der Motorfilter darf nur in Regelungsart VFC u f Kennlinie verwen det werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 23 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten 4 5 2 Erweiterte Pro jektierung Leitungsl nge in Abh ngigkeit der Netzspannung g v D 5 N 2 3 sg Beg 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 Netzspannung in V mens darf die zul ssige Motorleitung
352. ng als Master Eine Aufteilung der Slaves auf 2 CAN Master ergibt geringere Zykluszeiten es ist akzeptable Buslast m glich e F nf Achsen mit CDE3000 und LSH Motoren Vier Farben und eine Achse f r den Vorschub und hochaufl sende SSI Geber im Einsatz e Alle f nf Achsen werden koordiniert ber den Interpolated Position Mode CANopen IPM Vierfarben Druckmaschine mit Synchonisierung ber CANopen Interpolated Position Mode Bild 3 38 Anwendungsbeispiel Vierfarbdruck Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 82 3 Auswahl der Antriebsregler Steuerungen f r den Interpolated Position Mode Mit den folgenden Steuerungen ist der CDE3000 im Interpolated Position Mode betrieben worden Firma Steuerungstyp Bachmann electronic GmbH Kreuz ckerweg 33 A 6800 Feldkirch MPC270 mit CM202 Tel 43 0 55 22 34 97 0 Fax 43 0 55 22 34 97 102 ECKELMANN AG Berliner Stra e 161 65205 Wiesbaden Tel 49 0 611 7103 0 Fax 49 0 611 7103 133 email info eckelmann de Trio Motion Technology Shannon Way Tewkesbury Gloucestershire GL20 8ND United Kingdom Phone 44 1684 292333 Fax 44 1684 297929 Tabelle 3 24 Steuerungen f r Interpolated Position Mode Bachmann MP2xx ein CPU Modul Es gibt CPU Module mit integrierter CAN Schnittstelle Alternativ kann ein CAN Master Modul CM202 eingesetzt werden e Eckelmann E ENG 55 ist ein Hutschienen PC mit integrierter CAN Schnittstelle e Trio Motion
353. ngshandbuch c line DR nderungen von Version auf Version 0927 05B 0 01 0927 05B 1 00 Januar 2006 September 2006 Folgende Seiten werden ge ndert korrigiert Kapitel Seite n Bemerkung Thema UMS_VORN 2 Index hochgez hlt UMS_HINT 2 Inhaltverzeich komplett Seitenzahlen ge ndert nis Vorkapitel System bersicht 2000 N in 20 000 N ge ndert Kapitel 2 Kapitel 2 komplett austauschen 2 2 3 2 21 Hinweissatz eingef gt 2 25 Lebensdauer in Lagerlebensdauer ge ndert 2 34 Kapitel 2 2 in 2 1 ge ndert 2 37 bis 2 41 Text komplett berarbeitet 2 6 2 97 t und ta in t und t4 ge ndert Kapitel 3 Kapitel 3 komplett austauschen 3 1 3 3 2000 N in 20 000 N ge ndert 3 6 bis 3 10 Tabellen hinzugef gt 3 2 6 3 29 ACHTUNG hinzugef gt 3 2 10 3 34 Spannungsangabe ge ndert 3 2 15 3 41 Zahlen in Tabelle ge ndert 3 43 1000 m in 100 m ge ndert 3 2 22 3 52 bis 3 53 Kapitel hinzugef gt 3 3 3 54 bis 3 96 Seiten hinzugef gt Kapitel 4 4 1 1 4 5 Formel ge ndert 4 6 Tabelle hinzugef gt Text ge ndert 4 2 4 13 Hinweis hinzugef gt 4 5 2 4 26 Berechnung hinzugef gt VES Kapitel Seite n Kapitel 6 6 2 3 6 7 bis 6 16 Anhang A 2 9 A 28 Bemerkung Thema Kapitel hinzugef gt Text und Formeln berichtigt Literatur und Quellenverzeichnis erg nzt Projektierungshandbuch c line DRIVES LTi Inhaltsverzeichnis 1 Analyse der Aufgabenstellung 1 1 Denken im System 22 2222242220
354. nn die effektive Antriebsreglerauslastung kleiner 80 betr gt oder der Bremswiderstand f r einmaliges Nothalt vorgesehen ist Berechnungsbeispiel Gesucht ist die Dauerbremsleistung des Antriebsreglers CDA34 008 Wx x BR mit internem Bremswiderstand Anlagenbezogene Bedingungen Antriebsregler CDA34 008Wx x BR Nennstrom In 78A Verlustleistung des Antriebsregler Py 162 W bei 8 kHz Schaltfrequenz der Endstufe Belastungszyklus siehe Bild 3 16 Berechnung der effektiven Antriebsreglerauslastung 1 berlastimpuls Bild 3 16 Effektive Antriebsreglerauslastung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 53 LT A 3 Auswahl der Antriebsregler Berechnung der effektiven Antriebsreglerauslastung l4 14 04 A l gt 2 34 A l3 10 92 A t4 0 19s t2 2 0s tz 0 19s T 3 3s TAEA lage 1 1 hit la ta t la tg a y T 2 Di 2 i oft 4o 0 19 2 34 En 10 92 0 19s 464 A IS Bitte beachten Sie bei Ihrer Berechnung den maximal zul ssigen Strom und die Stromzeitfl che 1 t Auslastung des Ger tes in eo 100 60 Berechnung der zul ssigen Dauerbremsleistung Ppgp Poer Py 1 12 In 162W A 65 63 W Achtung Bei Antriebsreglerauslastung von lt 50 betr gt die max zul ssige Dauerbremsleistung immer 50 der Antriebsreg lerverlustleistung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 54 LTi 3 3
355. nnneensnnnennnnnnnenann nenn A 15 A 2 6 Effektives Motormoment Leistung A 16 A 2 7 Wahl der max Beschleunigung A 19 A 2 8 Massentr gheitsmomente nn A 22 A 2 9 Optimale Getriebe bersetzung A 28 A 2 10 v t Diagramm eeenesennersesnnennennnnnnnennenennnnennnn en A 29 A 2 11 Wirkungsgrade Reibwerte und Dichte A 32 A 2 12 Bestimmung von Querkr ften nnne A 36 A 2 13 Spartransformator uneeeneenesennennennensneennnnneneenennnn A 37 A 2 14 Netzdrossel ueenseseesennnsnnensenennenenennnenennnnenenn A 38 A 3 Antriebsregler 2 22200222222242200anuan0nnunnunnann nun A 39 A 3 1 w f Kennliniensteuerung regelung A 39 A 3 2 Grundprinzip der sensorlosen Drehzahl SFC A 44 A 3 3 Momentbildung von Synchron und Asynchronmotoren ueessesnsennensenennenenenenennnnenn A 45 A 3 4 Regelungstechnikgrundlagen 0 0 A 48 A 3 5 Grundprinzip der Moment Drehzahl und Lageregelung u unsereernenenseeeenennennennnnenn een nenne A 58 A 3 6 DC Verbundbetrieb 222222242220220202R Bere en A 63 A 4 Motoren ea A 67 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 1 A 4 1 A 4 2 A 4 3 A 4 4 A 4 5 A 4 6 A 4 7 A 4 8 A 4 9 A 4 10 A 5 A 5 1 A 5 2 A 5 3 A 5 4 A 5 5 A 5 6 A 5 7 A 5 8 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang A Praxislexikon W rmekl
356. nrichtmodus Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 139 N100 N110 N115 N120 N125 N130 N140 END SET ENCTRL 1 WAIT H002 MOO1 STA_WIS SET JMP JMP SET JMP IS02 0 M001 0 ENCTRL 0 N020 3 Auswahl der Antriebsregler NO020 N115 Regelung freigeben Wartezeit anfahren Warnschwellescheinstrom berschritten Einrichtmodus abgebrochen Laststo berwacht Regelung aus Weitere typische Anwendungsbeispiele sind Wobbler und T nzerrege lungen f r Aufwickelantriebe Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 140 3 Auswahl der Antriebsregler Durchmesserabh ngige Geschwindig keitsregelung Dieses PLC Beispiel steuert den Hauptantrieb einer Poliermaschine Unter Ber cksichtigung der Abnutzung der Polierscheibe muss die Umfangsgeschwindigkeit konstant gehalten werden Funktionsbeschreibung Der Antrieb FU1 M1 wird mit dem Schalter b1 eingeschaltet Der Sollwert der Umfangsgeschwindigkeit wird ber das Potentiometer P2 an das Ablaufprogramm bergeben Das Programm arbeitet direkt in Anwendereinheiten d h die Umfangsge schwindigkeit besitzt die Einheit m s der Scheibenumfang die Einheit m Die hierf r erforderlichen Normierungen sind im Ablaufprogramm festgelegt Im Beispielprogramm ist dieser auf den kundenspezifischen Stellbereich von 10 m s 34 5 m s normiert Bei Abnutzung der Scheibe kann ber ein Handrad die Polierscheibe so verschoben werden dass immer der optimal
357. nstellt Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 13 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Typische Momentenkennlinie eines DS Normmotors bei An triebsreglerbetrieb Pyntriebsregier PMotor 2 0 10 50 70 100 120 f Hz gt Bild 2 8 Typische Momentenkennlinie eines DS Normmotors 1 Abgegebene Leistung eines DS Normmotors bei Standard Antriebsreg lerbetrieb 2 Zul ssige Drehmomentkennlinie eines eigenbel fteten DS Normmotors bei Standard Antriebsreglerbetrieb 2 1 Typische Kennlinie bei Motorleistungen lt 4 kW 2 2 Typische Kennlinie bei Motorleistungen gt 15 kW il Genaue Aussagen kann nur der Hersteller der Motoren machen 3 Zul ssige Drehmomentkennlinie eines ausreichend fremdbel fteten DS Normmotors bei Standard Antriebsregler Es ist jedoch zu beachten dass bei Motorleistungen gt 15 kW sehr oft ein Rotorl fter eingesetzt wird wodurch die Kennlinie 3 eventuell reduziert werden muss il Genaue Aussagen kann nur der Hersteller der Motoren machen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 14 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 4 Maximal zul ssiges Drehmoment eines DS Normmotors nach VDE 0530 Teil 1 120 s Maximales Drehmoment mit Antriebsreglermodulen die 150 berlast zulassen und das Motor Regelverfahren SFC oder FOR aktiviert haben 5 Maximales Drehmoment mit Antriebsreglermodulen die 180 berlast zulassen und das Motor Regelverfahren SFC oder FOR ak
358. nzip synchron asynchron asynchron reluktanz Mehrmotorenbetrieb ja nein nein Drehgeberauswertung nein nein ja Tabelle 3 29 Leistungsf higkeit der Motorregelverfahren mit DS Normmo tor e Dispergierer e Aktenvernichter e Fleischkutter und w lfe e Schredder Projektierungshandbuch c line DRIVES SFC Das Motorregelverfahren SFC erm glicht erstmals eine optimale Antriebsl sung f r Maschinen wie e Zerkleinerungsmaschinen e Industrie Kaffeem hlen e Brecher e M hlen u a 3 105 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Losbrech und Beschleunigungsmomente in Abh ngigkeit der Motorregelverfahren VEC ne FOR Eigenschaft u f Kennlinien Flux Feldorientierte steuerung Control Regelung 1 mi Losbrechmoment mit Normmotor 1 6x My 1 8x My 2x My Uy 400 V 1 mi Losbrechmoment mit 2 5x My 2 6 x My 2 8 x My Asynchron Servomotor Uy 330 V Beschleunigungsmoment mit 1 2XMy 1 8xMy 2X My Normmotor Uy 400 V Beschleunigungsmoment mit 1 6XMy 1 8 xMy 2X My Asynchron Servomotor Uy 330 V 1 lantriebsregler 2 X IMotor Tabelle 3 30 _Losbrech und Beschleunigungsmomente Die oben stehende Tabelle zeigt auf welches typische Moment an der Motorwelle einer Asynchronmaschine zur Verf gung steht wenn diese ber Antriebsregler CDA3000 betrieben wird Der max Motornennstrom wird ber den Antriebsregler auf 2 x In Motor Degrenzt Daten zu den Asynchron Servomotoren k nnen
359. oder EN IEC 62061 bereits erf llen Dabei werden in der Norm Angaben gemacht wie qualifizierte Ger te bei der Realisierung von Sicherheitsfunktionen integriert werden k nnen Entwicklung eigener Subsysteme Programmierbar elektronische Systeme bzw komplexe Systeme Anwendung der IEC 61508 Einfache Ger te und Subsysteme Anwendung der EN IEC 62061 Angaben zu nichtelektrischen Systemen sucht der Anwender jedoch ver gebens Die Norm stellt ein umfassendes System f r die Realisierung sicherheitsrelevanter elektrischer elektronischer und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme dar F r nichtelektrische Systeme ist die EN 954 1 EN ISO 13849 1 anzu wenden Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 72 5 Information zur Systemgestaltung EN ISO 13849 1 soll die EN 954 1 ersetzen und erg nzen Die EN ISO 13849 1 setzt auf den bekannten Kategorien der EN 954 1 1996 auf Sie betrachtet nun ebenfalls komplette Sicherheits funktionen mit allen an ihrer Ausf hrung beteiligten Ger ten Mit der EN ISO 13849 1 erfolgt ber den qualitativen Ansatz der EN 954 1 hinaus auch eine quantitative Betrachtung der Sicherheitsfunk tionen Aufbauend auf den Kategorien werden hierf r Performance Level PL verwendet F r Bauteile Ger te sind folgende sicherheitstechnische Kenngr en notwendig e Kategorie strukturelle Anforderung e PL Performance Level e MTTFd Mittlere Zeit bis zu einem gef hrlichen Ausfall en me
360. oenergie netzen mit nichtlinearen Lasten u 5 Information zur Systemgestaltung Elektrische Ger te und Maschinen belasten die Netze der ffentlichen elektrischen Versorgung nicht nur durch ihren Wirkleistungsbedarf son dern auch durch Inanspruchnahme von Blindleistung Die bertragung von Blindleistung zum Verbraucher verursacht im Netz zus tzliche Ver luste Um diese Verluste zu minimieren bzw den Blindleistungsbedarf gering zu halten werden sogenannte Blindstromkompensationsanlagen installiert Der Errichter und Betreiber von Kompensationsanlagen f r Blindstrom muss sich zunehmend mit den Fragen der Resonanzerscheinung durch Kondensatoren Oberschwingung und Verdrosselung auseinanderset zen Die nachfolgenden berwiegend allgemein gehaltenen Erl uterun gen sollen einen berblick zu dem Thema geben und die Zusammen h nge zu elektrischen Antriebssystemen aufzeigen Netzr ckwirkungen Hormann Just Schlabbach Anlagentechnik f r elektrische Verteilungsnetze Bd 14 Rolf R Cichowski Hrsg VDE Verlag ISBN 3 8022 2231 3 Ausf hrungen von Blindstromkompensationsanlagen Zu le lt 0 9 x l lo gt 0 9 x l Bild 5 12 Vereinfachte Darstellung einer Einzelkompensation 1 Stromrichter USV Anlagen Lichtbogen fen Schmelz fen Antriebsregler Servoregler Schwei maschinen Pressen Stanzen Energiesparlampen Motoren Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 22 LTi 5
361. ojektierungshandbuch c line DRIVES 5 52 Prinzipien zum Erreichen der Sicherheit berwiegend durch Auswahl von Bau teilen charakteri siert berwiegend durch die Struktur cha rakterisiert Beschreibung der Anforderungen f r die Bestimmung der LTi 5 6 3 Sicherer Halt nach EN 954 1 Kategorie 3 5 Information zur Systemgestaltung Der Sichere Halt nach EN 954 1 beschreibt eine Schutzma nahme als Verriegelungs oder Steuerfunktion Die Kategorie 3 bedeutet dass wenn ein einzelner Fehler auftritt die Sicherheitsfunktion erhalten bleibt Die sicherheitsbezogenen Teile m ssen so gestaltet sein dass e ein einzelner Fehler in jedem dieser Teile nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion f hrt und e wann immer in angemessener Weise durchf hrbar der einzelne Fehler erkannt wird F r die Funktion Sicherer Halt nach EN 954 1 Kategorie 3 sind die Antriebsregler mit einem integrierten Schaltkreis mit R ckmeldekontakt ausgestattet Die Logik unterbricht die Versorgungsspannung f r die Impulsverst rker zur Ansteuerung der Leistungsendstufe Kombiniert mit der Reglerfreigabe ENPO wird zweikanalig verhindert dass im Leis tungskreis ein f r die Erzeugung eines Drehfeldes im Motor geeignetes Impulsmuster ansteht Wichtige Hinweise zur Realisierung Sicherheitskategorie Die Ermittlung der f r eine Anwendung erforderli che Sicherheitskategorie Risikominderung liegt in der Verantwortung
362. omotoren LSH 097 450 T 405 Mer 315 MAN MNm Max 400 30 0 25 0 35 0 20 0 30 0 re 25 0 15 0 i 10 5 Mron 20 0 10 0 787 15 0 5 0 L 1060 4850 10 0 0 0 L 0 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 s 0 0 LSH 127 3 30 560 1380 4580 1000 2000 3000 LSH 127 4 30 560 80 0 4000 5000 n min 6000 60 0 M Nm 50 0 51 0 7 Max M Nm 70 0 40 0 30 0 26 2 170 20 0 Mnenn 10 0 13 5 1500 00 L 4460 jenn 20 07 0 1000 2000 3000 4000 5000 n min 6000 1850 3790 Projektierungshandbuch c line DRIvES 1000 2000 3000 2 32 4000 5000 n min 6000 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe LTi Techn Daten Zeichen LSH 127 1 30 560 LSH 127 2 30 560 LSH 127 3 30 560 LSH 127 4 30 560 Nenndrehzahl An 3000 min 3000 min 3000 min 3000 min Nennfrequenz fy 250 Hz 250 Hz 250 Hz 250 Hz Zwischenkreisspannung Regler Uge 560 V 560 V 560 V 560 V Nennspannung Un 330 V 330 V 330 V 330 V Nennmoment Ma 7 8 Nm 10 1 Nm 13 5 Nm 20 0 Nm Nennstrom In 7 3A 90A 11 6A 14 2A Stillstandsmoment Mo 10 5 Nm 13 5 Nm 17 0Nm 25 0 Nm Stillstandsstrom lo 9 3 A 11 3 A 13 9 A 17 4 A Maximal zul ssiges Moment Mmax 32 Nm 41 0 Nm 51 0 Nm
363. on muss die Profilschiene und die S7 einge 1 bunden werden Diese zieht man einfach aus dem Katalog auf der linken Seite in das mittlere Fenster Nach erfolgreicher Einbindung der GSD Datei findet man diese im Katalog unter PROFIBUS DP gt Weitere Feld ger te gt Antriebe gt LTi CM DPV1 V2 00 Dieses Modul wird dann an den PROFIBUS angebunden THW Config SIMATIC 30001 Configuration testpeoj O Staion Ed jeet PLC Vew Qpions Widow dep le xj Disie je S We di Sf m ae PZD ProfDrive 18 16 PZO ProfiDrive 34 32 PZO P ofiDiive 216 32 PZD DiiveCom PosMod PZD EasyOiive PosMod PZD E asyDrive TablePos PZD EasyDrive DrektPos Press F1 to get Help m Vergabe der PROFIBUS Adresse in der Hardwarekonfiguration 8 Beim Anbinden des Moduls an den PROFIBUS erscheint folgendes Fen m ster automatisch Hier unter Adresse die eingestellte Adresse des Antriebsreglers einstellen Eigenschaften PROFIBUS Schnittstelle LUST CM DPY1 Allgemein Parameter Adresse f nd bertragungsgeschwindigkeit 12 Mbit s Subnetz Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 96 10 11 3 Auswahl der Antriebsregler Im Modul muss in Slot 0 der PKW Parameterdaten und in Slot 1 der parametrierte Easy Drive Modus eingetragen werden ber diese einge bunden Module wird im sp teren zyklischen Betrieb der Parameter und Datenaustausch vollzogen Konfiguration der S7 speichern und in S7 laden
364. on zwischen den Grobinterpolationspunkten durch Der Feininterpolationstakt ergibt sich aus dem Takt des Lagereglers Position A given interpolation position calculated position position loop sample period 1 ti 1 ti ti 1 ti 2 ti 3 Time Bild 3 37 Linear interpolation for one aixs Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 79 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler berechnet An den Antriebsregler werden absolute Positionierwerte ber geben Die Puffertiefe betr gt 1 eins Die Positionierregler CDE CDB CDF3000 werden ber Sync Identifier synchronisiert und f hren eine lineare Interpolation durch il Bahnkurve Die Bahnkurve wird durch die bergeordnete Steuerung Index Object Name Type 60COh VAR Interpolation sub mode select INTEGER16 60C1h ARRAY Interpolation data record INTEGER32 Interpolation time period record 60C3h ARRAY Interpolation sync definition UNSIGNED8 60C1h RECORD Interpolation time period Interpolation data confi 60C4h RECORD Interpolation data configuration guration record Tabelle 3 22 Objects Interpolated Position Mode c line Antriebsregler finden Sie im Benutzerhandbuch CANopen Kommu il Weitere Informationen zu den Objekten und ihrer Unterst tzung durch die nikation Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 80 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Interpolated Mode in der CDE CDB CDF3000 Firmware gt V3 0
365. onierregler CDE3000 in Stoppkategorie 0 unge steuertes Stillsetzen A a Netz Ka f 3 R At snela xx I MEREEN CDE 3000 SRB 301 ST Be Channd 1 leer k4 7 b Ri R2 in SR Ye IsosH Channa 2 E A A A ll MI D I EI EA Bei r umlich getrennter Montage von Antriebsregler und Sicherheitsrelais ist die L sungsvariante mit Leistungssch tz K zu bevorzugen Es sollte darauf geachtet werden dass die Leitungsf hrung zu K und CDE3000 getrennt durchgef hrt wird oder ein entsprechender Fehlerausschluss z B Schutzrohr vorgenommen wird Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 58 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Zweikanalige Not Aus Not Halt Schaltung EN 418 EN 60947 5 5 mit Stopp Kategorie 1 nach EN 60204 1 Sicherheitskategorie SK Stoppkategorie Konfiguration EN 954 1 EN 60204 1 Sensor SK3 ohne Querschlusserkennung P SK4 durch Reihenschaltung von nn mit Leistungs Leistungssch tz K4 mit Positionier ie E A regler CDE3000 in SK3 Ausf hrung 9 CDE3000 ohne Leistungs Hei nn h EN egal iii a Stoppkategorie 1 sch tz Ka durch Positionierregler CDE3000 in gesteuertes Stillsetzen SK3 Ausf hrung
366. onierregler f r 400 460 V Netze Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 149 3 6 c line Servo und Direktan triebsregler CDD3000 3 6 1 Strombelastbar keit der Servo und Direktan triebsregler Projektierungshandbuch c line DRIVES Aussetzbetrieb In gt left ler 3 Auswahl der Antriebsregler 1 Dauerbetrieb 2 Aussetzbetrieb gt 5 Hz Drehfeldfrequenz Servoregler 2 4 A bis 32 A In 1 8 f r 30 s bei 4 kHz In 1 8 f r 30 s bei 8 kHz In 1 8 f r 30 s bei 16 kHz Servoregler 45 A bis 170 A In 1 5 f r 60 s bei 4 kHz In 1 5 f r 60 s bei 8 kHz 3 Aussetzbetrieb 0 bis 5 Hz Drehfeldfrequenz Servoregler 2 4 A bis 32 A In 1 8 f r 30 s bei 4 kHz In 1 25 1 8 f r 30 s bei 8 kHz Servoregler 45 A bis 170 A In 1 5 f r 60 s bei 4 kHz In 1 1 5 f r 60 s bei 8 kHz 4 Impulsbetrieb Servoregler 2 4 A bis 32 A Iy ca 2 2 bei 4 8 16 kHz Servoregler 45 A bis 170 A In ca 1 8 bei 4 8 kHz 3 150 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Servoregler f r 230 V Netze Tabelle 3 41 Positionierregler f r 230 V Netze Servoregler CDD34 003 Cx x CDD34 005 Cx x Ger tenenn leistung KVA Servoregler f r 400 460 V Netze Schaltfre quenz der Nennstrom Nennstrom Spitzenstrom f r In A bei 460 V Aussetzbetrieb 0 bis 5 Hz A Ger tenenn Schaltfrequenz der Nennstrom SZENEN ls
367. onstanten des Motors l sst sich die thermische Auslas tung der elektrischen Maschine ber das effektive Moment absch tzen wo M M1 gt Mi M t Mi t Mett ar Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 5 LTi 2 1 1 Auswahl eines Motors 1 il 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Bei der Motorauswahl sind die Schritte 1 bis 3 mehrmals zu durchlaufen Umgebungstemperatur Montageart und Aufstellh he Ermitteln Sie am Anfang der Motorauswahl den anwendungsbedingten Reduktionsfaktor Der Faktor ergibt sich aus der Umgebungstemperatur Montageart Aufstellh he und je nach Motortyp aus der zus tzlichen W rmeabfuhr ber den Motorflansch Reduzieren Sie die Datenblatt Bemessungsdaten entsprechend dem ermittelten Faktor Berechnen der wichtigsten Anwendungsdaten Die wichtigsten Anwendungsdaten sind e maximale Motordrehzahl Nmax e maximal auftretende Drehmomente Mmax effektives Motormoment Mer e mittlere Motordrehzahl Ai peitsspiei n zn t A i 1 Arbeitsspiel TArbeitsspiel Motorauswahl F r die Auswahl des Motors sind folgende Bedingungen zu pr fen 1 Der Reduktionsfaktor zu Schritt 1 muss vorliegen damit die Daten blatt Bemessungsdaten S1 des gew hlten Motors angepasst wer den k nnen 2 Der gew hlte Motor muss die maximale Drehzahl Nmax auch bei 10 Unterspannung liefern k nnen 3 Der gew hl
368. onsumer ber wacht werden Bei Aussetzen der Message wird ein Hearbeat Event erzeugt Keine Parallelverwendung mit Node Guarding 3 65 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Heartbeat Heartbeat Producer Consumer request indication indication indication Heartbeat Producer Heartbeat Time Consumer Time request indication indication indication Heartbeat Consumer Time Heartbeat Event Bild 3 25 Heartbeat Protokoll Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 66 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Verkabelung und Anschlusstechnik bertragungs Maximale Leitungsl nge geschwindigkeit ber das Gesamtnetz 1000 kBaud 25 m 800 kBaud 50 m 500 KBaud 100 m Werkseinstellung 250 kBaud 250 m 125 kBaud 500 m 50 kBaud 1000 m 20 kBaud 9 2500 m 10 kBaud 5000 m 1 Rounded bus length estimation worst case on basis 5 ns m propagation delay and a total effective device internal in out delay as follows 1M 800 kbit s 210 ns 500 250 kbit s 300 ns includes 2 40 ns for optocouplers 125 kbit s 450 ns includes 2 100 ns for optocouplers 50 10 kbit s Effective delay delay recessive to dominant plus dominant to recessive divided by two For bus length greater than about 200 m the use of optocouplers is recommended If optocouplers are placed between CAN Controller and transceiver this affects the maximum bus length depending upon the propagation delay of the optocouplers i e 4m per
369. or asynchron pumpen Galettenantriebe Treibwalzenantriebe usw synchron Weitere Einsatzgebiete sind in Streckwerkmaschinen sowie der Synchronlauf von zwei Achsen sonen In der Holzverarbeitungsindustrie als Hauptantrieb Hochfrequenzmotor 3 hahren Weitere Einsatzgebiete sind Schleif und Fr sspin y deln Zentrifugen Vakuumpumpen und Wickler Tabelle 2 15 Einsatzgebiete von Sondermotoren Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 45 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 3 1 Kenngr en von Typische Momentenkennlinie Reluktanzmoto ren j Mk iE M Mksy MN 5 1 T 0 2 0 4 0 6 0 8 1 n nN gt 1 Intrittfallen M 1 2 My 2 Au ertrittfallen Mysy 1 6 bis 1 8 My Bild 2 17 Typische Momentenkennlinie eines Reluktanzmotors bei Netzbe trieb Der Motor darf nur zum Beschleunigen im Asynchronbetrieb gefahren werden Bei l ngerem Asynchronbetrieb wird der Motor zerst rt Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 46 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Drehmoment in Abh ngigkeit des Lastwinkels Belastung des Reluktanz Leerlauf des Reluktanz Synchronmotors Synchronmotors Das St nderfeld 1 stellt mit dem Erreger feld des Polrades 2 einen festen magneti schen Kraftschluss dar W chst die Belastung an der Welle stellt sich ein immer gr erer Polradwinkel bzw Lastwinkel ein Die Drehzahl ist weiterhin synchron X Drehrichtung B
370. orgung ber cksichtigt werden Grundlage zur Lagebestimmung bei TTL und HTL Gebern ist die Umwandlung der Rechtecksignale in Z hlimpulse Wie in Bild 2 27 darge stellt erzeugt jeder Flankenwechsel einen Z hlimpuls So ist eine Afach Auswertung der Lage m glich da in jeder Periode einer Rechteckschwin gung 4 Z hlimpulse erzeugt werden D h die Aufl sung der Lage wird um den Faktor 4 2 Bit vergr ert Zur Ber cksichtigung eines Drehrich Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 61 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe tungswechsels werden die Z hlimpulse einem Aufw rts Abw rts Z hler zugef hrt Die Anzahl der Z hlimpulse berechnet sich somit aus der Dif ferenz von UP und DOWN Impulsen Drehrichtungsumkehr ine ee ee A ae le I sws CA mao m m I Quadrant l SP mpus J DR I Be IE DEN BEN DOWN Impuls is LI IH Z hierstand EIENEIEBEIEZEIEREIEDEDEDENER Bild 2 27 4fach Auswertung bei TTL und HTL Inkrementalgebern Die maximale Winkelaufl sung bzw die kleinste Winkel Schrittweite Ae in Abh ngigkeit von der Strichzahl des Gebers sowie die Lage berechnen sich demzufolge nach 360 q Impulse x Ae Strichzahl x 4 gt m Beispiel Die Lageaufl sung eines Gebers mit 1024 Strichen Umdre hungen 1024 210 entspricht 10 Bit wird durch die 4fach Auswertung auf 12 Bit vergr ert Das entspricht einer Winkelaufl sung von Ae 360 2 0 088 5 Winkelminuten Die Drehza
371. osbrechmoment 60 gr erer Drehzahlstellbereich Durch die um den Faktor 1 4 h here maximale Motordrehzahl erh lt man an der Getriebeabtriebswelle einen um ca 60 gr eren Drehzahlstell bereich Bezogen auf den im Bild 3 52 Bild 3 53 und Bild 3 54 bespro chenen Anwendunggsfall f hrt die 70 Hz Auslegung sogar zur Einsparung eines Fremdl fters und damit zur Platzreduzierung Oder eine Reduzierung der Motorleistung um einen Typen sprung Eine Antriebsauslegung mit Feldschw chung 70 Hz Auslegung l sst sich aber auch so gestalten dass in der Regel eine Reduzierung der Motorleistung um einen Typensprung erreicht wird Durch eine reduzierte Motorleistung werden Platz und Kosten gespart Es ist jedoch zu beachten dass die Wahl der Maximaldrehzahl einen wesentlichen Einfluss auf das ben tigte Beschleunigungsmoment und damit auf die Beschleunigungszeit hat In der Praxis erreicht man bei gew nschten Beschleunigungszeiten unter 400 ms meistens keine Redu zierung der Motor bzw der Antriebsreglerleistung um einen Typen sprung Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 114 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 4 6 87 Hz Kennli Der Betriebsbereich mit konstanter Momentabgabe eines 400 V 50 Hz nie Erweiterter Motors in Sternschaltung kann bei Dreieckschaltung bis auf 87 Hz erwei 7 tert werden Stellbereich Beispiel Motor 4 kW 50 Hz in Dreieckschaltung e Nennleistung 4 kW e Nenndrehzahl 1420 min e Nennspannung 230 400
372. otor _ _ oe auf der L nge der Motorleitung in m otorleitung Strom in A A Leitungsquerschnitt 1 typischer Faktor f r Betrieb mit Antriebsregler 1 73x 0 9 Tabelle 3 12 _Projektierungshinweise Projektierungshandbuch c line DRIvES 3 42 Thema Spannungsverluste an Komponenten 3 Auswahl der Antriebsregler Projektierungshinweise Komponente Spannungsverluste Netzdrossel mit 4 Uk 1 Netzfilter lt 0 1 Antriebsregler 4 Motordrosseln 3 5 bei 50 Hz ca 2 4 8 bei50 Hz ca 3 Der Spannungsverlust wird teilweise durch einen verbesserten cosp kompensiert siehe Kapitel 4 5 Motorfilter Sinusfilter 1 Bei den Antriebsreglern CDE CDB3000 ab der Leistungsstufe 22 KW ist auf Grund des schmalen Zwischenkreiskonzeptes mit Spannungsverlusten bis zu 10 zu rechnen 2 Maximal zul ssige Motorkabell nge bei Verwendung von Netzfilter Motordrossel und Motorfilter Sinusfilter beachten EMV Produktnorm EN 61800 3 Motordrossel Die max zul ssige Motorkabell nge ist abh ngig von verwendeten Netzfiltern intern extern und der Umgebung Wohnbereich Industriebereich in welcher der Antriebsregler eingesetzt wird Mit Standard c line Drives Antriebsreglern sind L sungen bis 150 m Motorkabell nge m glich Wei tere Details finden Sie in dem Benutzerhandbuch zu Ihrem Antriebsregler und in Kapitel 5 5 Die max zul ssige Motorkabell nge betr gt je nach
373. otorstroms ben tigt der nicht drehmomentbildend ist Das spiegelt sich wider in einer fallenden Momentenkennlinie bei steigender Drehzahl Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 35 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe M A P LEUNENE SA REE la M I nenn M nenn gt no NNenn n Bild 2 13 Thermisch zul ssiges Drehmoment und Motorstrom in Abh ngig keit der Drehzahl Auf der linken X Achse ist die Drehmomentenkennlinie ber der Drehzahl aufgezeigt w hrend auf der rechten X Achse der entsprechende typi sche Verlauf des Motorstroms dargestellt ist Die typische Drehmomentkennlinie zeigt deutlich dass die Konstante Kr nur im Stillstand gilt denn Mo M Krs 0 a EN b N Im Nennbetrieb kann der erforderliche Motorstrom INennAntriebsregler einfach den Motordaten entnommen werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 36 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Umrechnungsbeispiel auf andere Motorkennlinie Ein Synchron Servomotor ben tigt mit steigender Drehzahl lediglich mehr Spannungsreserve Der ben tigte Motorstrom ist haupts chlich von dem erforderlichen Drehmoment abh ngig und wird von der Drehzahl nur geringf gig beeinflusst Diese Eigenschaft der Synchron Servomotoren kann man sich zu Nutzen machen um durch Anlegen einer h heren Motorspannung eine h here Drehzahl zu erreichen LS Servomotoren f r eine DC Zwischenk
374. prechende Leitungs f hrung oder Schutz Bild 5 24 Sicheren Halt anfordern f r Stillsetzen im Notfall Not Aus Abschaltung ISD00 CDB Sicherer Relais ENPO Reglerzustand 4 ISDSH CDE Halt a RR RSH CDE L Endstufe ber zwei Kan le gesperrt Hardware Wiederanlaufsperre aktiv L Endstufe ber zwei Kan le gesperrt Hardware Wiederanlaufsperre aktiv HL Endstufe ber einen Kanal gesperrt H Endstufe ber zwei Kan le gesperrt Hardware Wiederanlaufsperre aktiv H Endstufe ber zwei Kan le gesperrt Hardware Wiederanlaufsperre aktiv gt H Endstufe betriebsbereit Vorausgegangener Zustand 1 3x 106 Schaltspiele bei 200 mA Ruhelage Schlie er 2 Um die Wiederanlaufsperre zu deaktivieren m ssen die Steuersignale gleichzeitig max Fehler 5 ms auf High H gesetzt werden oder ISDOO ISDSH sicher vor ENPO auf High H gesetzt werden 3 Schaltkombination f r Sicherer Halt Kategorie 3 4 CDB3000 ist nur in Sonderausf hrung mit Sicherem Halt erh ltlich SNO Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 55 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Schaltungsbeispiele mit CDE3000 und Sicherheitsrelaisbaustein Die nachfolgenden Schaltungsbeispiele wurden gemeinsam mit der Fa ELAN Schaltelemente GmbH amp Co KG ausgearbeitet Die Schaltungs vorschl ge sollen Ihnen einen berblick ber die L sungsm glichkeiten geben Bitte pr fen Sie die Vorschl ge immer hinsichtli
375. r Geber beeintr chtigt oder sogar zerst rt Resolver hingegen sind induk tive Messsysteme und daher wesentlich unempfindlicher gegen ber Ersch tterungen Hinzu kommt dass sie aufgrund ihres Einbaus im Motor gegen ber u eren mechanischen Einfl ssen gesch tzt sind Temperaturbereich und Schutzart Bei Servomotoren ohne Fremdbel ftung ist der Drehgeber in das Motor geh use eingebaut An die Schutzart des Drehgebers werden daher keine hohen Anforderungen gestellt Allerdings treten innerhalb des Motorgeh uses hohe Arbeitstemperaturen von 100 C und mehr auf Resolver erf llen an dieser Stelle die h chsten Anforderungen bei Enco dern ist hier auf einen zul ssigen Temperaturbereich von 115 C bis 120 C zu achten Drehgeber f r Motoren mit Fremdbel ftung z B IEC Asynchronmoto ren werden entweder an das Motorgeh use an oder in das Motorge h use eingebaut So sind diese Drehgeber h ufig dem verunreinigten K hlluftstrom des Motors ausgesetzt und m ssen daher eine hohe Schutzart von IP64 oder mehr aufweisen Die zul ssige Arbeitstempera tur erreicht selten mehr als 100 C F r diesen Temperaturbereich sind verschiedene Gebertypen vorhanden Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 78 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Kompatibilit t Geber Antriebsregler Folgende Randbedingungen bzgl der Kompatibilit t zur Geberschnitt stelle des Antriebsreglers m ssen bei der Auswahl ber cksichtigt werden
376. r Antriebsregler Im Bild 3 21 ist das Mapping der Objekte 6000h 6300h sowie 6500h in die TxPDO1 dargestellt Dazu werden im Objekt 1A00h die Inhalte der TxPDO1 eingetragen Service Data Object SDO SDO Client SDO Server Daten 6004 NodeaD Byteo l2 s 21sTelr Subindex Index Steuerfeld Antriebs regler 580H Node D Byteo 1213 al5sTe 7 Subindex Index Steuerfeld Objekt verzeichnis Bild 3 22 SDO e Beispiel Schreiben des Parameters 150 Save 1 Schreiben SDO ID 601 h 22 96 20 00 1 0 0 0 Antwort SDO ID 581 h 60 96 20 0 0 0 0 0 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 62 3 Auswahl der Antriebsregler Netzwerkmanagement NMT Power on Initialisierung Enter Pre Op automatically o ks E 7 cc Reset communication Bild 3 23 Netzwerkmanagement Projektierungshandbuch c line DRIVES Zustandsmaschine des Bussystemes mit Boot Up Sequenz Steuerung durch Netzwerk Master nicht in c line DRivEs imple mentiert Verschiedene Zust nde Pre Operational SDO aktiv Sync Emergency m glich Operational SDO PDOs aktiv Sync Emergency m glich Stopped keine SDO PDO und Sync nur NMT Messages z B Heartbeat Status berg nge CAN Telegramm mit COB ID 0 und 2 Datenbytes 1 Byte 1 Start 80H Enter Pre Op 2 Byte Node ID 0 alle Knoten 3 63 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler SYNC Object e Funk
377. r Cold Plate 35 C nicht berschreitet Erh hung der Lebensdauer von Leistungselektroniken bei Cold Plate Temperatur lt 35 C RITTA 47 2004 1 0 wem imgc Bild 5 5 Simulation des Temperaturverlaufs Praktische Erw rmungsversuche mit Positionierregler CDE CDB34 070 an einer DCP Testanlage wurden durchgef hrt Die Ergebnisse stellen wir Ihnen gerne zur Verf gung Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 13 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Bild 5 6 Montagebeispiel mit CDA3000 und Bremswiderstand auf fl ssig gek hlter Teilmontageplatte Weitere Informationen zum Thema Systeml sung zur optimalen K h lung mit DCP Direct Cooling Package erhalten Sie bei Firma Rittal GmbH in D 35726 Herborn wwwrittal de N Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 14 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Sonderausf hrung CDE CDB3000 22 bis 37 kW mit Fl ssig keitsk hlk rper Weitere Projektierungsinformationen lagen bei Redaktionsschluss noch nicht vor Variante A Variante B Variante C Variante D La Variante E Variante F Variante G Variante H Bild 5 7 M gliche K hlk rpervarianten f r CDE CDB3000 BG6 Durchsteckk hlk rper 1 VarianteE Cold Plate K hlk rper 1 Variante B Durchsteckk hlk rper 2 variante F Cold Plate K hlk rper 2 Variante C Durchsteckk hlk rper 3 Variante G Fl ssigkeitsk hlk rper 1 Wandmontage Varianten Fl ssigkeitsk hlk rper 2 Projektie
378. r Ermittlung der Ableitstr me von c line DRIVES Bitte beachten Sie dass die angegebenen Ableitstr me beim Einschalten des Ger tes durch das Aufladen der Y Kondensatoren kurzzeitig ber schritten werden Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 32 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 1500 Q 0 22 uF 10 000 Q Pr fanschl sse B Bild 3 7 Zuk nftiger Messaufbau nach EN 60990 Regler EIN Standby Regler EIN Regler Motor AUS Motor EIN mA mA CDx32 004 3 6 3 CDx32 006 3 1 8 1 CDx32 008 3 1 8 1 Tabelle 3 9 Typischer Ableitstrom von 1 phasigen Antriebsreglern mit internem Netzfilter Regler EIN Standby Regler EIN Regler Motor AUS Motor EIN mA mA CDx34 003 1 4 CDx34 005 1 4 CDx34 008 1 CDx34 010 1 CDx34 014 1 CDx34 017 1 CDx34 024 0 8 CDx34 032 0 8 CDx34 044 11 CDx34 058 11 CDx34 070 11 1 ohne internen Netzfilter Tabelle 3 10 _Typischer Ableitstrom von 3 phasigen Antriebsreglern mit internem Netzfilter Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 33 LTi 3 2 9 Schalten im Netzeingang A 3 2 10 Hochspan nungstest lso lationspr fung A 3 Auswahl der Antriebsregler Der Netzanschluss der Antriebsregler CDx3000 muss ber einen exter nen Netztrenner z B Leistungsschalter Sch tz AC3 u s w erfolgen Der Netztrenner muss der EN 60204 1 gen gen oder der rtlichen Sicherheitsvorschrift entsprechen De
379. r Netzspannung der Motorleitungsl nge der Endstufen Schaltfrequenz und der Umgebungstemperatur ndern sich die Einsatzbedingungen so ndert sich auch die maximal zul ssige Strombelastbarkeit der Antriebsregler Siehe dazu nachfolgende Kennli nien und Tabellen 1 Dauerbetrieb 4 Impulsbetrieb Antriebsregler 0 37 bis 15 kW VI ca 2 2 bei 4 8 16 kHz Antriebsregler 22 bis 90 kW Un ca 1 8 bei 4 Antriebsregler f r 230 V Netze 8 KHz 2 Aussetzbetrieb gt 5 Hz Drehfeldfrequenz Antriebsregler 0 37 bis 15 kW Un 1 8 f r 30 s bei 4 kHz Vln 1 8 f r 30 s bei 8 kHz Iy 1 8 f r 30 s bei 16 kHz Antriebsregler 22 bis 90 kW I I 1 5 f r 60 s bei 4 kHz Un 1 5 f r 60 s bei 8 kHz 3 Aussetzbetrieb 0 bis 5 Hz Drehfeldfrequenz Antriebsregler 0 37 bis 15 kW Vln 1 8 f r 30 s bei 4 kHz Yln 1 25 1 8 f r 30 s bei 8 kHz Antriebsregler 22 bis 90 kW Un 1 5 f r 60 s bei 4 kHz Vln 1 1 5 f r 60 s bei 8 kHz Tabelle 325 _Antriebsregler f r 230 V Netze Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 98 EB Schaltfrequenz Spitzenstrom f r Spitzenstromf r Max r 4 poliger Nennstrom 7 e K hltemperatur Antriebsregler der Endstufe Aussetzbetrieb Aussetzbetrieb Normmotor IKHz A 0 bis 5 Hz A gt 5Hz A Nennstrom 230 V KW 6 A 72 72 55 3 3 CDA32 004 Cx x 0 75 7 2 72 55 2 8 5 4 5 4 55 2 2 9 9 55 4 9 CDA32 006 Cx x 1 1 9 9 55 4 1 77 55 3
380. r Netztrenner darf nicht zum Steuern Tippbetrieb des Antriebsreglers verwendet werden hierzu stehen umfangreiche Steuerfunktionalit ten zur Verf gung Der Antriebsregler darf alle 60 120 s ans Netz gelegt werden Ein zu h ufiges Netzzuschalten f hrt nicht zur Zerst rung des Eingangs kreises am Antriebsregler Der Antriebsregler sch tzt sich selbst durch hochohmige Abkopplung des Antriebsreglers vom Netz Dieses ist durch eine spezielle PTC Vorladetechnik m glich 1 CDA3000 alle 60 s CDD3000 alle 120 s CDB3000 3 bis 32 A alle 60 s CDE3000 3 bis 32 A alle 120 s CDE CDB3000 44 bis 72 A alle 30 s Jeder ausgelieferte Antriebsregler wird mittels eines Hochspannungs tests auf Isolationsfestigkeit zwischen Hauptstromkreis und Geh use bzw Masse gepr ft 2150 VDC f r 1 s Es besteht deshalb keine Not wendigkeit die Isolationsfestigkeit der Module zu kontrollieren Soll trotzdem die Isolationsfestigkeit getestet werden dann ist nachfol gender Ablauf einzuhalten 1 Der Hochspannungstest muss vor Anschluss des Antriebsreglers durchgef hrt werden 2 Die Eing nge und Ausg nge U V W RB L1 L2 und L3 m s sen kurzgeschlossen werden 3 Alle Steuerein und ausg nge m ssen mit PE verbunden werden 4 Der Hochspannungstest wird durch Anlegen von maximal 2150 VDC f r 1 s durchgef hrt Die Spannung wird zwischen der Kurz schlussbr cke Punkt 2 und der Kurzschlussbr cke Punkt 3 ange legt Proj
381. r in der Mitte der Antriebsregler Montageplatte darf 85 C nicht bersteigen Baugr e Leistung K hlk rper Geh use BG 1 2 0 37 bis 2 2 kW ca 65 ca 35 Verteilung der BG 3 3 bis 4 kW ca 70 ca 30 Verlustleistung BG 4 5 5 bis 7 5 KW ca 75 ca 25 BG5 11 bis 15 kW ca 80 ca 20 BG 6 22 bis 37 kW ca 85 ca 15 Aktive K hlfl che Baugr e Leistung Ger te Grundfl che Aktive K hlfl che kW mm mm B 0 37 bis 0 75 kW 1 1 bis 2 2 kW i 5 3 bis 4 kW a 5 5 bis 7 5 kW 11 bis 15 kW 22 bis 37 kW W rmewiderstand W rmeleitwiderstand zwi Bauor Leistung schen Aktiver K hlfl che und u kw K hler a Rin K W o 0 37 bis 0 75 KW K hler 1 1 bis 2 2 kW 3 bis 4 kW 5 5 bis 7 5 kW 11 bis 15 kW L W rmeleitpaste 292 bis 37 kW Montageplatte CDA3000 1 nur CDE CDB3000 Tabelle 5 4 Projektierungshinweise Cold Plate Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 12 il 5 Information zur Systemgestaltung Simulationsergebnis mit Rittal Fl ssigkeitsk hler DCP Es wurden zwei 22 kW Antriebsregler mit einer Verlustleistung von 1300 W auf den Fl ssigkeitsk hler montiert Tu 40 C Schaltschrankumgebungstemperatur Tj 55 C Schalt schrankinnentemperatur K hlmittelzulauf 25 C Erste aufwendige Simulationen zeigen dass die maximale Oberfl chen temperatur de
382. rankes jeweils in Metern an In unserem Beispiel ist also A 1 8 2 0 6 0 5 1 4 0 6 0 5 m 4 38 m Wenn wir f r A den N herungswert 4 4 m einsetzen erhalten wir aus Formel 1 Qs k A T T 5 5 4 4 10W 242W Die erforderliche K hlleistung des W rmetauschers betr gt also nach Formel 3 Qe QV QS 900 W 242 W 658 W Je nachdem ob ein Luft Luft oder ein Luft Wasser W rmetauscher ein gesetzt werden soll sind nun noch verschiedene Gr en zu beachten Wenn Sie mehr zu diesem Thema wissen wollen dann empfehlen wir Ihnen das Buch Schaltschrankklimatisierung vom Verlag Moderne Industrie siehe Quellenverzeichnis Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 8 LTi 5 Information zur Systemgestaltung 5 2 W rme bertra Durchflie t ein konstanter W rmestrom P eine ebene Wand so ergeben gung durch sich an den beiden Oberfl chen die Temperaturen 4 und ds Bild 5 3 W rmeleitung Den Zusammenhang beschreibt die Gleichung 1 P a m w 1 P W rmestrom WwW A W rmeleitf higkeit M m K A Fl che der Wand m d Dicke der Wand m 4 Bo Oberfl chentemperaturen C oder K Bild 5 3 Station re W rmeleitung durch eine Wand Die W rmeleitf higkeit X ist eine temperaturabh ngige Materialeigen schaft Bei elektronischen Ger ten ist sie f r die meisten Anwendungs f lle als Konstante anzusehen In Tabelle 5 3 sind A Werte f r einige wichtige Stoffe zusammengestellt Abh
383. rd neben den internen Messungen auch eine berpr fung an saufbau f r die einem externen Akkreditierten EMV Pr flabor durchgef hrt Abnahme von elektrischen Um Ihnen einen Eindruck ber die vom Gesetzgeber geforderten Mes Antrieben sungen und Messaufbauten zu geben haben wir nachfolgend aus dem Pr fbericht P030947 der Fa Mectronic einige Tabellen und Bilder ausge koppelt Die Tabellen und Bilder beziehen sich auf den Positionierregler f r Asyn chronmotoren Typ CDB34 032 W1 0 BR 15 kW 400 V Tabelle der durchgef hrten Pr fungen Mindestst rfestigkeitsanforderungen f r Antriebssysteme PDS die f r den Einsatz in industrieller Umgebung vorgesehen sind 2 Umgebung Normenbezu Pr fun Grundnorm dureh erf llt 9 g gef hrt EN 61800 3 Elektrostatische Entladung ESD EN 61000 4 2 ja ja Tab 6 6 KV Kontaktentladung oder alternativ Geh use 8 KV Luftentladung wenn Kontaktentladung nicht m glich Kriterium B Elektromagnetische Felder EN 61000 4 3 ja ja 10 V m 80 1000 MHz 80 AM 1 kHz Kriterium A Leistungsan Schnelle Transienten Burst EN 61000 4 4 ja ja schluss 2 kV asym 5 50ns tr th trep Kriterium B HF induziert auf Leitungen EN 61000 4 6 ja ja 10 V 0 15 80 MHz 80 AM 1 kHz CDN Koppelnetzwerk Kriterium A Energiereiche Impulse Surge EN 61000 4 5 ja ja 1 kVsym 2 kV unsym 1 2 50 us Kriterium B Leistungs Schnelle Transienten Burst EN 61000 4 4 ja ja schnittstellen 2 kV asym 5 50ns tr th trep
384. rden dann muss immer eine Motorausgangsdrossel eingesetzt werden Die Motordrossel begrenzt das du dt und damit die Ableitstr me und sch tzt vor Schalt berspannungen die durch das Schalten der Motorin duktivit t entstehen Motorleitungs Die Summe der gesamten Motorleitung ergibt sich aus der Addition der l nge Einzell ngen pro Motor Motorschutz Bei Mehrmotorenbetrieb k nnen die parallelgeschalteten Motoren nur durch eine Reihenschaltung der Motor Klixonschalter ber den Umrich ter gesch tzt werden Ist dies nicht gew nscht dann muss pro Motor ein Thermistorschutzrelais oder PKZM Schutzschalter eingesetzt wer den Alle Motoren In diesem Anwendungsfall bleiben die Drehmomenteigenschaften aller Motoren etwa gleich Die Motoren haben unterschiedliche Leistungen Tabelle 3 35 Projektierungshandbuch c line DRIVES Bei sehr unterschiedlichen Motorleistungen k nnen beim Anlaufen und bei kleinen Drehzahlen Probleme auftreten Das ist bedingt durch den hohen Statorwiderstand von kleinen Motoren und den dadurch hohen Spannungsabfall an der Statorwicklung Praxis Bei einem Leistungsverh ltnis von etwa 1 4 zwischen den Motoren betr gt das Anlaufmoment des kleinsten Motors noch ca 70 des Nennmomentes Ist das Moment von ca 70 nicht ausreichend muss ein gr erer Motor eingesetzt werden Beim gemeinsamen Starten der Motoren wird der kleine Motor sp ter anlaufen da die Schlupffrequenz gr er ist
385. rderungen angewendet zu werden 2 Aus der Risikobeurteilung wird sich ergeben ob der gesamte oder teilweise Verlust der Sicherheitsfunktion en aufgrund von Fehlern akzeptabel ist Die Anforderungen von B und die Verwendung bew hrter Sicherheitsprinzipien m ssen erf llt sein Sicherheitsbezogene Teile m ssen so gestaltet sein dass e ein einzelner Fehler in jedem dieser Teile nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion f hrt und wann immer in angemessener Weise durchf hrbar der einzelne Fehler erkannt wird Die Anforderungen von B und die Verwendung bew hrter Sicherheitsprinzipien m ssen erf llt sein Sicherheitsbezogene Teile m ssen so gestaltet sein dass e ein einzelner Fehler in jedem dieser Teile nicht zum Verlust der Sicherheitsfunktion f hrt und der einzelne Fehler bei oder vor der n chsten Anfor derung an die Sicherheitsfunktion erkannt wird oder wenn dies nicht m glich ist eine Anh ufung von Fehlern dann nicht zum Verlust der Sicherheits funktion f hrt Tabelle 5 12 Wenn der einzelne Fehler auftritt bleibt die Sicher heitsfunktion immer erhal ten Einige aber nicht alle Fehler werden erkannt Eine Anh ufung unerkannter Fehler kann zum Verlust der Sicherheitsfunktion f hren Wenn Fehler auftreten bleibt die Sicherheitsfunktion immer erhalten Die Fehler werden rechtzei tig erkannt um einen Verlust der Sicherheitsfunktion zu verhindern Sicherheitskategorien nach EN 954 1 Pr
386. reisspannung U von 320 V besitzen die selbe Spannungsfestigkeit wie die LS Servomotoren f r eine DC Zwischenkreisspannung von 560 V Ausnahme LST 037 Motoren Daher darf ein Motor f r Uge 320 V auch mit Uge 560 V betrieben wer den Durch diese Voraussetzung ist die M glichkeit geschaffen den Motor bei h heren Drehzahlen zu betreiben LSH Motoren bei h heren Drehzahlen als der angegebenen Nenn drehzahl Dieses Verfahren ist lediglich zul ssig f r den kurzzeitigen Betrieb der LSH Motoren im h heren Drehzahlbereich oder f r den dauerhaften Betrieb von LST Motoren im Drehzahlbe reich bis 6000 1 min g ltig f r alle LST Motoren bis Baugr e LST 097 Bei einer solchen Antriebsauslegung muss unbedingt beachtet wer den dass sich mit steigender Drehzahl ebenfalls die Motorverluste erh hen Um den Motor nicht zu berhitzen muss deshalb das Nenndrehmoment deutlich reduziert werden Der Betrieb eines LSx Servomotors mit h herer DC Zwischenkreis spannung wie im Datenblatt angegeben ist nur zul ssig wenn eine schriftliche Freigabe des Projekteurs vorliegt A e Dieses Verfahren eignet sich nicht f r den dauerhaften Betrieb von Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 37 LT A 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Beispiel mit LSH 097 2 30 320 In der Beispielanwendung wird bei 6000 min ein Drehmoment von 4 Nm f r die Dauer von 10 s ben tigt Gew hlter Motor Der Motor wird gem der
387. remsleistung Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 13 4 3 Auswahl der Details zum Thema Elektromagnetische Vertr glichkeit k nnen Sie dem 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Netzfilter Kapitel 5 5 entnehmen 4 3 1 Zul ssige Motorleitungs l nge mit inter nem Funkentst rfil ter 4 kHz Endstufentaktfrequenz 8 kHz Endstufentaktfrequenz 16 kHz Endstufentaktfrequenz Mit integriertem Netzfilter Mit integriertem Netzfilter Mit integriertem Netzfilter Antriebsregler Industriebereich Wohnbereich Industriebereich Wohnbereich Industriebereich Wohnbereich CDE B32 003 1 1 20 10 25 10 CDE B32 004 1 1 20 10 25 10 CDE B32 006 25 10 20 10 25 10 CDE B32 008 25 10 20 10 25 10 CDE B34 003 10 10 25 10 1 1 CDE B34 005 10 10 25 10 25 1 CDE B34 006 10 10 1 CDE B34 008 25 10 1 CDE B34 010 25 10 1 CDE B34 014 1 10 1 CDE B34 017 1 10 1 CDE B34 044 25 10 CDE B34 058 25 10 CDE B34 070 25 10 25 10 Tabelle 4 8 Zul ssige Motorleitungsl nge mit integriertem Netzfilter in Abh ngigkeit der Norm 61800 3 Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Erkl rungen zur Tabelle 4 8 Wohnbe reich Industriebe reich 1 2 12 kHz Endstufen taktfrequenz Mess verfahren Grenzwert nach EN 61800 3 Kategorie C2 einge schr nkte Erh ltlichkeit Weiteres zu diesem Thema k n nen Sie Kapitel 5 5 entnehmen
388. renana Iyse und Risiko minderung il 5 Information zur Systemgestaltung Bevor eine Maschine in Verkehr gebracht werden darf muss der Herstel ler der Maschine nach der Maschinenrichtlinie 98 37 EWG eine Gefah renanalyse durchf hren ber die Gefahrenanalyse werden die mit dem Einsatz der Maschine verbundenen Gefahren ermittelt Das Verfahren ist in der EN 1050 A Norm Leits tze zur Risikobeurteilung n her beschrieben Es handelt sich bei dem Verfahren um einen interaktiven Prozess zum Erreichen von Sicherheit Sicherheit ist ein relativer Begriff in der technischen Welt Hundertpro zentige Sicherheit ist leider nicht durchf hrbar Das verbleibende Restri siko ist definiert als Risiko das nach Ausf hrung der Schutzma nahme verbleibt Hierbei sind unter Schutzma nahme die Ma nahmen zur Risi kominderung zu verstehen Mit der Erstellung der Gefahrenanalyse und der Ma nahme zur Risiko minderung sind die Voraussetzungen gegeben die Kategorie f r sicher heitsbezogene Steuerungen nach EN 954 1 festzulegen Die Kategorien sind abgestuft nach H he des Risikos siehe Tabelle 5 12 Weitere Details zum Thema Gefahrenanalyse Risikobewertung und Ermittlung der not wendigen Steuerungsanforderungen entnehmen Sie bitte der g ltigen Normen und Rechtslage da es den Rahmen dieser Kurz bersicht sprengen w rde Von der Maschine ausgehende Gefahr max zul ssige Gef hrdung Risikominderung durch Sicherheitsma
389. ro chen Hochfrequenzmotoren sind vor jedem Serieneinsatz genau zu testen Voraussetzung hierzu sind die technischen Angaben aus dem Datenblatt des Herstellers Es k nnen je nach Hersteller und Anwendung Rundlauf W rme Ger usch oder Schwingungsprobleme auftreten Die nachfolgende Tabelle gibt Hinweise auf was verst rkt zu achten ist bzw welche Projek tierungsvielfalt existiert Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 53 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Thema Projektierungshinweise Gebersystemaus legung Projektierungshandbuch c line DRIVES Motorauslegung Voraussetzung Genaue Daten des Herstellers aus dem Datenblatt des Motors Tipps e Das Drehmoment ist stark von der Drehzahl abh ngig e Motorschutz ber DIN PTC oder Temperaturselbstschalter erfor derlich e Motorschutz bei speziellen Anwendungen mit Temperaturf hler KTY81 130 m glich e H ufig sind besondere Ma nahmen f r die K hlung des Motors erforderlich z B Wasserk hlung mittels Spannblock direkte Wasserk hlung lk hlung Konvektionsk hlung bei reduzierter Ausgangsleistung e Typisch ist ein hoher Drehmomentbedarf im unteren Grundstellbe reich und ein geringer Drehmomentbedarf im Nennbetrieb e Bei Hochfrequenzspindeln ist ein Feldschw chbereich von 1 10 bezogen auf den Grundstellbereich m glich Achtung Dies ist nicht mit geregelten Antrieben realisierbar Max Ste
390. rom weiterhin einwandfrei funktionsf hig ist der Ableitstr me entnehmen Sie bitte Kapitel 3 2 8 Ableitstr me e Bitte beachten Sie dass beim erstmaligen Einschalten am Antriebs regler kurzzeitig hohe Y Kondensator Aufladestr me auftreten il e Die typischen Ableitstr me und das Messverfahren zur Ermittlung 2 Der Betreiber muss den Umrichter beim Auftreten eines Isolations fehlers aktiver Leiter des IT Systems mit Erdschluss so schnell wie m glich vom Netz trennen da in diesem Fall die Y Kondensatoren oberhalb ihrer Nennspannung betrieben werden Der Umrichter selbst nimmt keinen Schaden wenn er gesamthaft weniger als 1000 Stunden am IT Netz mit Isolationsfehler betrieben wird Dieser Wert wird in der EN 132400 als Mindestforderung bei 1 7facher Kondensatornennspannung f r die Pr fung von Y Konden satoren festgelegt Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 21 LT Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 Auswahl der Antriebsregler Betrieb von CDA D3000 22 bis 90 132 kW und CDE B3000 45 bis 90 kW am IT Netz Die Antriebsregler wurden f r den Betrieb am TN und TT Netz entwickelt Der Betrieb am IT Netz ist nur zul ssig wenn kein aktiver Leiter der Anlage direkt geerdet ist und die K rper Umrichter Motor u a einzeln gruppenweise oder in Ihrer Gesamtheit mit dem Schutzleiter Erde ver bunden sind Der Betreiber hat nachfolgende Bedingungen zu beachten 1 Um die St rsicherheit Burstfestigkeit
391. rungshandbuch c line DRIVES 1 34 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Verarbeitungstechnische Projektname Bewegungsanforderung Tr gheits 5 Masse __200 kg moment Bewegungsart _translatorisch F rderband siehe Kapitel 7 2 9 Drehzahlstellbereich SEHE a Momentanregelzeit ms Bewegungsanforderung statische Drehzahlgenauigkeit min Positioniergenauigkeit 05 ms dynamische Drehzahlgenauigkeit _ mint 2 i Bemerkung Vorgelege siehe Zeichnung im Anhang Lastmoment des Verarbeitungsprozesses M 1 n P konstant XI M konstant P n M f n P f n M n2 P n M f n Ersteller Die Begriffsdefinitionen hierzu finden Sie im Kapitel 1 3 Die Kopiervorlage finden Sie im Anhang unter Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 35 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Projektname Weitere Daten aus dem Umfeld Automatisierungsprozess Ankopplung am Simatic 97 ber Profibus DP mit Protokoll nach EN50170 Systemschnittstelle gt automatisieren gt Umwelt gt Normen Schaltschrankmontage jedoch Umwelt und Installationsumgebung Umgebungstemperatur von 50 C Normen Vorschriften und Sicherheit CE EMV sonst keine weiteren Vorschriften Ersteller Die Kopiervorlage finden Sie im Anhang un
392. rungshandbuch c line DRIVES 5 15 LT i 5 Information zur Systemgestaltung 5 3 Netzr ckwirkun Die Eingangsstr me von Antriebsreglern Positionier und Servoreglern gen von elektri sind wegen der verwendeten ungesteuerten Diodenbr cke nicht sinus schen Antrieben f rmig Die verschiedenen Einfl sse auf das Elektroenergienetz bzw auf die Spannungsqualit t des Netzes fasst man unter dem Begriff Netz r ckwirkung zusammen Die Normen zum Thema Netzr ckwirkung sind im Allgemeinen Normenbereich der EMV Normen einzuordnen Nachfolgend werden die wichtigsten Begriffe erl utert Wichtigste Arten der Netzr ckwirkung von elektrischen Antriebsreglern mit ungesteuerter Diodenbr cke sind e Oberschwingungsstr me e Spannungseinbr che Normenbezug f r Antriebssysteme PDS die in industrieller Umge bung 2 Umgebung eingesetzt werden Produktnorm Grundnorm Pr fung Oberschwingung THD und einzelne Ober schwingungsordnung THD 10 Klasse 3 IEC 60146 1 1 Kommutierungseinbr che Tiefe 40 Kriterium A Gesamtfl che 250 x Grad EN 61800 3 IEC 61000 2 4 5 2 1 Tabelle 2 Kriterium A 2 2 2 UL in 0 I N ln U in von der Ugrundwelle eff Tabelle 5 5 Normen Die Bestimmung der Oberschwingung und der Kommutierungseinbr che ist abh ngig von den Netzbedingungen und nur durch Vor Ort Messung zu ermitteln 1 Power DRIvE Systeme 2 Total Harmonic Distortion Projek
393. sbuch Kl ckner Moeller Bonn Elektromaschinen und Antriebe Jahrbuch 2004 Dipl Ing Volkmar Christner ISBN 3 8101 0181 8 H thig amp Pflaum Verlag Schutzma nahmen bei Drehstromantrieben Dipl Ing Helmut Greiner ISBN 3 7785 2730 4 H thig Verlag Heidelberg Pr zisions Getriebe f r die Automation Christian Mayr ISBN 3 478 93032 4 Verlag Moderne Industrie Projektierungshandbuch c line DRIVES A 124 LTi Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis Getriebemotoren Franz Josef Mack Michael Wagner Ambs ISBN 3 478 93095 2 Verlag Moderne Industrie DIN EN 61800 5 1 VDE 0160 Teil 105 Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl Projektierungshandbuch c line DRIVES A 125 Projektierungshandbuch c line DRIVES Anhang C Literatur und Quellenverzeichnis A 126 LTi Anhang D Stichwortverzeichnis Numerics 70 Hz Kennlinie mit 25 Feldschw chung 3 111 87 Hz Kennlinie Erweiterter Stellbereich 3 115 A Abh ngigkeit der Motorgr en bei Antriebsreglerbetrieb Openloop 2 12 Abk rzungen uenensesenensenensennnnnnnnen nun 2 22 Ablaufprogramm 2nesenenenensnennnnnnnen en 3 130 Ableitstrom von 1 phasigen Antriebsreglern 3 33 Ableitstrom von 3 phasigen Antriebsreglern 3 33 Ableitstr me 2 nen 3 32 Ableitstr me der Antriebsregler 3 32 Abnahmen Umweltbedingungen 3 5 Absolute Geber 00n 00020000 0ER en enen 2
394. se Einbauort mit mindestens Schutzklasse IP3x eingebaut werden e Ist der Verschmutzungsgrad am Einbauort gr er 2 dann muss der Anwender des Antriebsreglers diesen in ein Geh use Einbauort ent sprechend dem vorliegenden Verschmutzungsgrad 3 oder 4 ein bauen Verantwortlichkeit Elektronische Ger te sind grunds tzlich nicht ausfallsicher Der Errichter und oder Betreiber der Maschine bzw Anlage ist daf r verantwortlich dass bei Ausfall des Ger tes der Antrieb in einen sicheren Zustand gef hrt wird In der EN 60204 1 DIN VDE 0113 Sicherheit von Maschinen werden in dem Thema Elektrische Ausr stung von Maschinen Sicherheitsanforde rungen an elektrische Steuerungen aufgezeigt Diese dienen der Sicher heit von Personen und Maschinen sowie der Erhaltung der Funktionsf higkeit der Maschine oder Anlage und sind zu beachten Die Funktion einer Not Aus Einrichtung muss nicht unbedingt zum Abschalten der Spannungsversorgung des Antriebs f hren Zum Abwen den von Gefahren kann es sinnvoll sein einzelne Antriebe weiter in Betrieb zu halten oder bestimmte Sicherheitsabl ufe einzuleiten Die Aus f hrung der Not Aus Ma nahme wird durch eine Risikobetrachtung der Maschine oder Anlage einschlie lich der elektrischen Ausr stung nach DIN EN 1050 beurteilt und nach DIN EN 954 1 Sicherheit von Maschi nen Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen mit Auswahl der Schaltungskategorie bestimmt Projektierungshand
395. sen des Antriebs speist der Motor Energie in den Antriebsregler zur ck Dadurch steigt die Span nung im Gleichspannungszwischenkreis Wenn die Spannung einen zul ssigen Wert berschreitet wird der interne Bremstransistor einge schaltet und die generatorische Energie ber den extern angeschlosse nen Bremswiderstand in W rme umgewandelt Externer Bremswiderstand Bild 4 1 Blockschaltbild eines Antriebsreglers mit Bremschopper Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 8 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten LTi poorno paete e eee e e e e e e e a ll menene ennenen nnne ABEBEHRRBRERERSAARERENSRBRRERRSRORARRRRRRBEERRRREG DOSOOOEOOEEOOOEEOEEOOOEOODOOEOODOnOR OOo GOSSSOSESEEREOSESERROSASOSESESOOSSOSOROSEOOSOEERG nein Keramikklemmen B E A 4 B E A H A i i H E H E E A H A H HHAH AAAA anonnima gem Abbildung A3 und A4 ja lt 80 C max 800 V lt 80 C 1800 V poopoo bhe h h aeee ponorononnrnnnnonnnnnenonnnnnnnnnnnnn nnn HAHAAHA ponani Keramikklemmen B z 5 H H H 5 z H H H 5 z H z H H H H 5 z H H H D E 3 F F lt E D D ja lt 80 C max 800 V lt 80 C 4000 V Perper jm mmmn am m m a a m m a m a na
396. sl nge mit dem Faktor 1 4 il Bei Verwendung einer kapazit tsarmen Motorleitung Typ Protoflex Sie 400 m x 1 4 560 m multipliziert werden Belastung in Abh ngigkeit der Netzspannung 108 106 104 amp D 5 H S f 102 100 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 Netzspannung in V Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 24 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Belastung in Abh ngigkeit der Drehfeldfrequenz 125 150 175 200 Drehfeldfrequenz in Hz Verbesserung des Motorleistungsfaktors durch Einsatz von Motorfilter MRF34 xxx e Exemplarische Messung an einem 15 kW Motor im Teillastbereich 0 84 0 83 0 82 0 81 0 8 0 79 0 78 0 77 Netz FU FU MR FU MRF Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 25 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Reduzierung des Ableitstroms durch Einsatz von Motorfilter MRF34 xxx e Der durch das PWM Taktsignal und den Kapazit tsbelag der Motor leitung hervorgerufene Ableitstrom im Motorleitungsschirm wird durch den Einsatz eines Motorfilters stark reduziert halbiert Typischer Ableitstrom bei 50 m Motorleitung Typischer Ableitstrom bei 50 m Motorleitung mit ohne Motorfilter MRF 1 89 Aeff 23 App Motorfilter MRF 0 86 Aeff 7 9 App Stop Sop u h s Ei a li 1 i Dim aw pratonaa men fen ne ya Eh1 Mar Din vn rm Nm hI Ma A spe p au m i n D m zu m se i m 0 00 EEST is 10 00 aka Berechnung
397. slexikon Spezielle Schnittkr fte Fr k in N mm bei h in mm verschiedener Metalle Zugfestigkeit Kc11 3 Werkstoff in N mm in h f sinK bzw H rte N mm2 0 063 0 1 0 16 0 25 0 4 a BO 500 1780 2820 2600 2400 2240 2060 E295 St 50 C 35 4200 3610 3190 2830 2500 E335 St 60 620 2110 3310 3080 2830 2620 2440 E360 St 70 720 2260 5120 4500 3920 3410 2990 C 45 CK 45 670 2220 3240 3040 2840 2660 2500 C60 Ck60 770 2130 3430 3150 2920 2700 2490 16 Mn Cr5 770 2100 4350 3830 3400 3020 2660 18 Cr Ni 6 630 2260 5140 4510 3920 3410 3000 42 Cr Mo 4 730 2500 5000 4500 4000 3550 3150 34 Cr Mo 4 600 2240 4000 3610 3200 3000 2750 50CrV4 600 2220 4620 4100 3610 3290 2820 15 CrMo5 590 2290 3660 3390 3130 2890 2680 55 Ni Cr Mo 6 6 940 1740 3470 3070 2720 2390 2170 55 Ni Cr Mo 6 V 3470 3310 2950 2860 2380 100 Cr 6 6 620 1730 3680 3320 2900 2560 2240 Mn Cr Ni St hle 850 1000 2350 4200 3800 3450 3150 2850 Cr Mo u a leg St hle 4450 4050 3700 3350 3100 Nichtrostende St hle 600 700 2550 4200 3850 3530 3250 3000 Mn Hartst hle 3300 6100 5500 4980 4500 4080 X 12 Cr Ni 18 8 3810 3480 2880 2500 2140 X 6 Cr Ni Mo 18 10 3930 3520 2960 2510 2110 66 25 2360 2110 1870 1660 1470 GS 45 300 500 1600 2560 2360 2180 2000
398. spiel und Drehsteifigkeit eingegangen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 91 LT il 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Sto momente Bei Planetengetrieben ist kein Betriebsfaktor zu beachten Sto moment belastungen sind bis zum maximalen Drehmoment des ausgew hlten Planetengetriebes zul ssig ohne Reduzierung des Nenn oder Maxi maldrehmoments Planetengetriebe werden f r dynamische Anwendungen eingesetzt des halb ist es blich dass diese Getriebe nicht im verformbaren Bereich betrieben werden Es ist kein Betriebsfaktor zu beachten Herstellerabh ngig kann es vorkommen dass der Betrieb im verformba ren Bereich zul ssig ist Bei Verwendung eines solchen Planetengetrie bes ist der Betriebsfaktor auch Anwendungsfaktor genannt unbedingt zu beachten Bei Nichtbeachtung verringert sich die Lebensdauer deutlich Verdrehspiel Als Verdrehspiel eines Getriebes bezeichnet man die Winkeltoleranz zwi schen Abtrieb und Antrieb bezogen auf die Abtriebswelle bei blockiertem Antrieb und einem Antriebsdrehmoment von ca 2 bis 5 vom Nennmo ment des Getriebes gt Angaben sind immer Absolutwerte und in Winkelminuten gt Angabe wird ermittelt bei festgesetzter Antriebswelle gt Angabe bezieht sich auf den Abtrieb und wird durch eine Wech selbelastung von ca 2 bis 5 Mmax ermittelt Drehsteifigkeit Unter Drehsteifigkeit versteht man das Torsionsverhalten eines Getriebes relativ zur Belastun
399. sport der c line Antriebsregler Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 8 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Lagerung Umwelteinflussgr e Einheit En 9 na a Niedrige Lufttemperatur C 25 b Hohe Lufttemperatur C 55 c Niedrige relative Luftfeuchte 5 d Hohe relative Luftfeuchte 95 e Niedrige absolute Luftfeuchte g m 1 f Hohe absolute Luftfeuchte g m3 29 g Temperatur nderungsgeschwindigkeit 2 C min 0 5 1 Die Werte f r niedrige bzw hohe relative Luftfeuchte werden durch die Werte f r niedrige und hohe absolute Luftfeuchte begrenzt so dass z B die festgelegten Grenzwerte f r die Umwelteinflussgr en a und c oder b und d nicht gleichzeitig auftreten 2 Gemittelt ber eine Zeitspanne von 5 Minuten Tabelle 2 35 Klassifizierung von klimatischen Umweltbedingungen f r die Lagerung der c line Antriebsregler Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 9 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler absolute Luftfeuchte in gm mi gua 99 o UERBSEERILNNENNENN IREEIEIERNERENGUNN A AAA AN T A AA AV T BEINIERRERLIERENIDUN IPA TAT IV NV BAUR EINER ATN TTIUTI AAVAT UARN AAT AIN A U A AT YANAY AN ATAT AN AAN HH BEINE NNDUNNEENNGRN ERBLRBNERNHLANNRE ACH ANCKLISERNUN AKTINKLHELRER NNINNNANININN ANN N ANSON LON SNNN TR SEES E D 20 10 0 10 20 30 40 30 60 70 Lufttemperatur in Cm 70 E o relativeluftieuchte in
400. spunkte zwischen der modernen Informationstechnik und der klassischen Energietechnik die f r die EMV von Bedeutung sind e Potenzialausgleich e Erdung e Schirmung e Trennung e geeignete Netzformen z B TN S System In der EMV Fibel wird dargestellt dass die EMV Vertr glichkeit in Geb u den durch 16 Ma nahmen erreicht wird Diese sind 1 Anordnung m glicher St rquellen au erhalb des Empfindlichkeits bereichs von st ranf lligen Betriebsmitteln 2 Anordnung st ranf lliger Betriebsmittel au erhalb der Einflussbe reiche von Hochleistungsstrukturen Laststationen Tranformator stationen Hochstromschienen oder Betriebsmittel gro er Leistung z B Aufzugsantrieben 3 Einbau von Entst rfiltern oder und berspannungsableitern in Stromkreisen zur Versorgung st ranf lliger elektrischer Betriebs mittel 4 Auswahl von Schutzeinrichtungen mit geeigneter Charakteristik f r eine Zeitverz gerung um unerw nschtes Ausl sen bei transienten kurzzeitigen berspannungen zu vermeiden 5 Herstellen eines Potenzialausgleichs f r metallene Umh llung Potenzialausgleich Schirmung Entlastungsleiter f r Kabel und Leitungsschirme Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 44 10 11 12 13 14 15 16 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 Information zur Systemgestaltung Ausreichend r umliche Trennung Abstand oder Schirmung von einander und rechtwinklige Kreuzung von Energie un
401. sregler auslastung 3 Auswahl der Antriebsregler Berechnung der effektiven Antriebsreglerauslastung ajy MR l Pa I l 1 8 1 5 1 0 l 0 5 A T 1 berlastimpuls Bild 3 13 Effektive Antriebsreglerauslastung Berechnen des effektiven Antriebsreglerstroms h2 t l2 t l2 ta 1 12 2 3 3 eff y T berpr fen ob leff lt In Regler ISt Der Antriebsregler wird bestimmt mit lef lt 0 95 x In des gew hlten Antriebsreglers Bitte beachten Sie dass f r die Alterung einer Antriebs l sung Maschine Anlage mindestens 5 Stromreserve vorgehalten werden sollte Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 48 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler berpr fen ob der max zul ssige berlastimpuls nicht ber schritten wird da sonst der Antriebsregler wegen Uberlast 3 abschaltet 2 2 has 7 In Regler X tLastimpuls F r Regler CDx 0 37 kW bis 15 kW gilt 1 82 12 x 30 s lt 67 2 A s F r Regler CDA CDD CDB 22 kW bis 90 kW gilt 11 52 1 x 60 s lt 75 A s F r Regler CDE 22 kW bis 90 kW gilt 22 12 x 30 s lt 90 A s Bitte beachten Sie dass der Nennstrom Iy von der gew hlten Endstuf entaktfrequenz abh ngt Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 49 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 20 Messen am Das Messen am Antriebsregler ist nicht notwendig da der Antriebsregler Antriebsregler alle ben tigten Istwerte zur Verf gung stellt Es
402. ss es dem Explosionsdruck standh lt und eine Durchz ndung der hei Ben Verbrennungsgase durch Z ndsperren nicht erfolgen kann Diese Z ndschutzart wird als Druckfeste Kapselung d bezeichnet Technische Ausf hrungsformen sind die Geh usekapselung und die Komponentenkapselung Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 80 5 Information zur Systemgestaltung Gruppe Z ndschutz Schematische Darstellung Anwendungen art 1 Druckfeste Schaltger te Befehls Kapselung und Anzeigeger te d MA l Steuerungen Motoren Spalt s an a Transformatoren zn Nm Leuchten und andere funkenerzeugende Teile 2 Erh hte Klemmen und An Sicherheit Pe schlussk sten Steuer e k sten zum Einbau von Ex Bauteilen die in einer anderen Z nd schutzart gesch tzt sind K figl ufermo toren Leuchten Eigen Mess und Regel sicherheit technik i De Kommunikations j technik 3 berdruck Q f r gro e Ger te und kapselung ganze R ume P lkapselung o Transformatoren nur noch selten verwendet Tabelle 5 19 Projektierungshandbuch c line DRIVES Sand Transformatoren kapselung Kondensatoren q Heizleiteranschluss k sten relativ selten verwendet Verguss Schaltger te f r kleine kapselung Leistungen m 3 Befehls und Melde ger te Anzeigeger te explosionsf hige Atmosph re Sensoren 5 81 Z ndschutzarten nach
403. ssel mit 4 Kurzschlussspannung am Beispiel eines 4 kW Antriebsreglers 4 5 Verantwortlichkeit cerseseseeeeeneneneenn ne 3 15 Verdrehspiel ssseesseessoesseesssssessoesscee 2 92 Verdrosselungsfaktoren 22e2esesseneneneeene 5 24 Vereinfachte Darstellung Projektierungshandbuch c line DRIvES Anhang D Stichwortverzeichnis der automatisch geregelten Zentral kompensationsanlage 5 23 der Situation bei Antriebsreglerbetrieb 5 23 einer Einzelkompensation 5 22 Vereinfachtes Funktionsprinzip der Asynchronmaschine cesseserseeneee A 47 der Gleichstrommaschine A 45 der permanenterregten Synchronmaschine A 46 Vergleich der Getriebeabtriebsdrehmomente bei einer Antriebsauslegung mit 50 Hz und 70 Hz Kenni sasesana 3 113 Vergleich zwischen alter L sung und der L sung aus der Funktionsanalyse u u un424n40 00 1 7 Verkettete Fahrsatzpositionierung 1 25 Verkn pfung von Blockschaltbildelementen A 57 Verwendete Abk rzungen zarensesenenseneneene 2 22 Verwendete Pr fmittel sessasensosessnenneneene 5 37 Vorgelege 4 24 3222 2 2 85 Vorteile des Einsatzes der Antriebsregler mit Sicherem Halt unenenensnenenenseseneeene 5 63 WwW Wahl der max Beschleunigung A 19 Wahl des Antriebsreglers ususes420 00 2 34 Wahl des Bremswiderstandes _ 4 12 W rmeabf hrung aus dem Schaltschrank
404. strahlt wird Ist die Innentemperatur des Schaltschrankes h her als die Umgebungs temperatur T gt T so wird W rme aus dem Schaltschrank abge strahlt Qs gt 0 Ist die Umgebungstemperatur h her als die Innentemperatur T lt T so wird W rme in den Schaltschrank einge strahlt Q lt 0 Qg Watt Erforderliche K hlleistung einer Klimatisierungskomponente darunter wird die W rmeleistung verstanden die das Ger t aus dem Schalt schrank abf hren muss Qy Watt Erforderliche Heizleistung W rmeleistung einer Schaltschrankheizung Ti C Tu PC Maximal zul ssige Schaltschrankinnentemperatur die von den Herstel lern der elektrischen Komponenten vorgegeben wird In der Regel liegt sie zwischen 35 C und 45 C Maximale Umgebungstemperatur bei der die einwandfreie Funktion aller elektronischen Komponenten im Schaltschrank oder Elektronikge h use noch gew hrleistet sein muss V m h A m k W mK Erforderlicher Volumenstrom eines Filterl fters Effektive Schaltschrankoberfl che die gem DIN 57 660 Teil 500 bzw VDE 0660 Teil 500 ermittelt wird W rmedurchgangskoeffizient des Schaltschrankes Er ist durch fol gende Gleichung definiert E Tr Kstanblech 5 5 W m k Tabelle 5 1 Projektierungshandbuch c line DRIVES Grundbegriffe f r die Berechnung LT i 5 Information zur Systemgestaltung Dabei bezeichnen a und a die W rmedurchgangskoeffizi
405. sunsymmetrie gt 3 Die Umgebungsklasse 3 ist typischerweise dann gegeben wenn ein Hauptanteil der Last durch Stromrichter Gleichstromsteller oder Sanftanlaufger te gespeist wird Schwei maschinen vorhanden sind Induktions oder Lichtbogen fen vorhanden sind gro e Motoren h ufig gestartet werden und Lasten schnell schwanken Zur Einhaltung der Grenzwerte EN 61800 3 f r drehzahlver nderli che Antriebssysteme PDS die f r den Einsatz in industrieller Umgebung 2 Umgebung vorgesehen sind Der Nachweis kann nur durch Vor Ort Messungen gef hrt werden Grundlage und Begriffsdefinition zu diesem Thema k nnen sie dem Kapi tel 5 3 entnehmen 3 Projektierungshandbuch c line DRIVES Bei der Zwischenkreiskopplung mehrerer Antriebsregler Weiteres zu diesem Thema k nnen Sie Kapitel 3 2 20 DC Verbundbetrieb ent nehmen LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten 4 Zum Betrieb von Antriebsreglern gr erer Leistungen wie z B bei der Antriebsreglerbaureihe CDA3000 und CDD3000 ab 30 kW 5 Wenn die Antriebsregler CDE CDB3000 ab 22 kW mit externen Netzfiltern betrieben werden Genaue Angaben entnehmen Sie bitte der g ltigen Betriebsanleitung Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 3 LTi 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten 4 1 1 Nutzen einer Nachfolgend wird am Beispiel eines 4 kW Antriebsreglers aufge dreiphasigen zeigt welchen Nutzen eine dreiphasige Netzdrossel mit 4 Kurz N
406. t Tabelle 3 26 Projektierungshandbuch c line DRIVES Antriebsregler f r 400 460 V Netze 3 100 LTi 3 4 2 Projektieren von Drehstrom motoren 3 Auswahl der Antriebsregler An dem Antriebsreglersystem k nnen die verschiedensten Drehstrommo toren betrieben werden Drehstrommotoren werden in synchroner und asynchroner Bauart hergestellt Die St nderwicklung ist so ausgelegt dass bei Betrieb an einem Drehstromnetz im Motor ein Drehfeld entsteht das den L ufer mitnimmt Die Drehzahl wird von folgenden Gr en bestimmt Ns Synchrondrehzahl N P Polpaarzahl f St nderfrequenz Die Motorart wird durch den L ufer der in das Drehfeld eingebracht wird bestimmt bersicht Drehstrommotoren Drehstrommotor Synchronmotor Asynchronmotor mit erregtem Rotor Reluktanzmotor Normmotor Servomotor Erregung ber Permanent mit D mp ohne D mp HF Motoren Schleifring erregt b r ferk fig ferk fig stenlos SYNCELL Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 101 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Einsatzgebiete von Drehstrommotoren Motorart Wirkprinzip Einsatzgebiet In allen Industriebereichen Etwa 10 25 DS Normmotor asynchron aller Motoren sind drehzahlver nderbar ber Antriebsregler In der Textilindustrie f r Aufspulmaschinen Spinnpumpen Galetten oder Treibwalzenmo synchron toren usw Weitere Einsatzgebiete sind in der Glas und Papierindustrie als Wick
407. t im Wesentlichen dazu Doppelfunktionen zu eliminieren und die Kosten pro Funktion zu reduzieren Standard Schnecken Extruder gt Ein Extruder ist eine Maschine die feste bis fl ssige Formmassen Kunststoff aufnimmt und aus einer ffnung vorwiegend kontinu ierlich auspresst Dabei verdichtet mischt plastifiziert und homogenisiert er die Formmasse Der dargestellte Schnecken Extruder siehe Bild 1 3 besteht haupts ch lich aus einer Antriebseinheit und einer Plastifizierungseinheit Die Plasti fizierungseinheit besteht aus Schneckenzylinder Schnecke Material trichter sowie Heiz und K hlzone 1 Schnecke 4 Trichter 2 Zylinder 5 Getriebe 3 Heizung 6 Motor Bild 1 3 Schema eines Extruders 1 Verarbeitungsprozess Ablauf eines Vorgangs w hrenddessen Energie Information und oder Materie umgeformt und transportiert wird 2 Das Verfahren der Wertanalyse wurde 1948 in der Einkaufsabteilung der Firma General Electric entwickelt Literatur DIN 69910 und VDI 2801 Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 5 LTi 1 Analyse der Aufgabenstellung Den Antrieb bilden ein geregelter Gleichstromantrieb Getriebe und das Schneckenr ckdrucklager welches die Aufnahme der beim F rdern und Plastifizieren auftretenden Kr fte bernimmt P ML M f n P f n n gt Bild 1 4 Lastkennlinie des Kunststoffextruders Aufgabenstellung f r eine neue Antriebseinheit Um
408. t nach Schutzart nach National CSA C22 1 Canadian IEC 529 DIN E nach NEMA ICS6 19831 Electrical Code nach EEMAC E 14 22 Electrical Code 40050 nach UL 508 CSA C22 2 No 94 nach NEMA No 250 1985 Geh use Typ 6P regendicht kor rosionsbest ndig Geh use Typ 11 Geh use Typ 11 tropfdicht korro tropfsicher korrosionsbe sionsbest ndig st ndig lgetaucht Geh use Typ 12 Geh use Typ 12 Geh use 5 staubdicht tropf Verwendung in der Indus staubdichtes Geh use IP 54 dicht trie tropfdicht staubdicht Geh use Typ 12 K wie bei Typ 12 Geh use Typ 13 a z Geh use Typ 13 m tropt staubdicht ldicht Schutzarten elektrischer Betriebsmittel f r USA und Kanada 1 NEMA National Electrical Begriffe deutsch englisch Manufacturers Association 2 EEMAC Electrical and Electronic allgemeine Manufacturers Association Verwendung general purpose of Canada Verband der kanadi tropfdicht drip tight schen elektrotechnischen und staubdicht dust tight elektronischen Industrie regendicht rain tight regensicher rain proof wettersicher weather proof wasserdicht water tight eintauchbar submersible eisbest ndig ice resistant hagelbest ndig sleet resistant korrosionsbest ndig corrosion resistant ldicht oil tight 13 Projektierungshandbuch c line DRIVES A 99 LTi Anhang A Praxislexikon A 5 3 Kabelverschrau Technische Daten f r den Einbau bungen mit PG Metrische Gewinde PG Gewinde DIN40430 NEr
409. t ner h EN 13930 mit SKS Stoppkategorie 1 sch tz Ka durch Positionierregler CDE3000 in gesteuertes Stillsetzen SK3 Ausf hrung A Sr Seen va r K 24 VDC etz ERBETEN OR En i I I A1 811 S12 521 522 X1 X2 X3 13 23 37 2N X2 11 LJ ms ELFA S a SRB 211 ST P E i n Fi T Channa fe Err Kl AB H I En a a C Er RSH K 8 Be kt 2 3 FF A N SM ISDSH Channd 2 Perl ler U A2 Y1 14 24 3 a AU tE Z ist die L sungsvariante mit Leistungssch tz K4 zu bevorzugen Es sollte darauf geachtet werden dass die Leitungsf hrung zu Ka und CDE3000 getrennt durchgef hrt wird oder ein entsprechender Fehlerausschluss z B Schutzrohr vorgenommen wird il Bei r umlich getrennter Montage von Antriebsregler und Sicherheitsrelais Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 61 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Zweikanalige Ansteuerung mit sicherheitsgerichteten p schal tenden Halbleiterelementen z B AOPD s gem EN 61496 5 a A Stoppkategorie Konfiguration Sicherheitskategorie SK EN 954 1 EN 60204 1 SK3 mit Querschlusserkennung im Sensor Sensor nicht durch das Sicherheitsre lais CDE3000 mit
410. t2 en X ti MSB LSB Bild 2 34 Daten bertragung beim SSI Absolutwertgeber Quelle Heiden hain Die Spuren CLOCK und DATA werden im Geber invertiert und als invertierte Signale an den Spuren CLOCK und DATA zur Verf gung gestellt Die bertragung erfolgt ber eine RS422 485 Schnittstelle siehe Kapitel 2 4 4 Schnittstellen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 68 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe SSI Absolutwertgeber erfordern eine Spannungsversorgung von 5 Voc 5 Zur Sicherstellung dieser Toleranz sind zus tzliche Sensor leitungen erforderlich siehe Kapitel 2 4 4 Sensorleitungen Bei den verschiedenen absoluten Drehgebern werden zus tzlich zur seri ellen Daten bertragung sinusf rmige Inkrementalsignale A B mit Signal pegeln von 1 Vss ausgegeben Zur Signalbeschreibung siehe Kapitel 2 4 1 sin cos Geber SinCos Bei reinen Absolutwertgebern also Gebern ohne zus tzliche inkremen telle Signale wird die Lage zyklisch mit jedem Abtasttakt der Drehzahler fassung ber die SSI Schnittstelle ausgelesen Die Abtastzeit T bei den Antriebsreglern der c line DRIVES liegt dabei zwischen 125 us 8 kHz und 250 us 4 kHz Die maximale Winkelaufl sung bzw die kleinste Winkel Schrittweite Ae in Abh ngigkeit von der Singleturn Aufl sung des Gebers berechnet sich nach _ 360 A singleturn Aufloesung Bit Beispiel Die Singleturn Aufl sung eines Gebers betr gt 13 Bit Das ent spricht ei
411. tag bis Freitag jeweils von 8 00 bis 17 00 Uhr MEZ Telefon 49 6441 966 180 E Mail helpline It i com Internet http drives It i com Support amp Service Trouble Ticket Suchen Sie weitere Unterst tzung im Servicefall helfen wir die Speziali sten vom Support amp Service Center Ihnen gerne weiter Servicezeit Montag bis Freitag jeweils von 8 00 bis 17 00 Uhr MEZ Telefon 49 6441 966 888 E Mail service It i com Hinweis Falls Sie dar ber hinaus Beratungsbedarf haben finden Sie alle angebotenen Dienstleistungen im Bestellkatalog Sup port amp Service Den Bestellkatalog k nnen Sie auf unserer Internetseite http drives lt i com unter der gleichnamigen Rubrik herunterladen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 37 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 12 Drehsinn und Der Drehsinn wird in Bezug auf die Antriebsseite angegeben Anschlussbe zeichnung gegen den Uhrzeiger anti clockwise Blickrichtung auf AS gesehen Bild 3 10 Drehsinn 7 Rechtslauf mit dem Uhrzeiger clockwise cw Die Anschlussstellen sind so bezeichnet dass die alphabetische Reihen folge der Klemmenbezeichnung Antriebsregler U V W Motor U1 V1 W1 der zeitlichen Phasenfolge der Netzspannung L1 Rechtslauf entspricht Rechtslauf Antriebsregler CDx3000 L2 L3 bei Motor Linkslauf Klemmen Antriebsregler CDx3000 Motor Tabelle
412. tanzmotor ist ein Sondermotor der vor jedem Serieneinsatz heluktanzmotdr genau getestet werden muss siehe Kapitel 2 3 1 Synchronmotor Der Synchronmotor ist ebenfalls ein Sondermotor der vor jedem Serien mit D mpferk fig einsatz genau getestet werden muss siehe Kapitel 2 3 2 Hochfrequenzmo HF Motoren werden meistens mit konstantem Moment bei hohen Fre toren quenzen bis 1600 Hz betrieben Weitere Informationen siehe Kapitel HF Motoren 2 3 3 Tabelle 328 _Projektierungshinweise f r Drehstrommotoren in synchroner und asynchroner Bauart Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 103 LTi 3 4 3 Leistungsf hig keit der Motor regelverfahren des CDA3000 3 Auswahl der Antriebsregler W hrend der Inbetriebnahme des Antriebsreglers k nnen drei verschie dene Motorregelungsverfahren angew hlt werden Die erforderliche Iden tifikation des Asynchronmotors erfolgt selbstt tig durch den Antriebsreg ler nach dem Motto einschalten l uft Dabei werden auch s mtliche Regelkreise optimiert u f Kennliniensteuerung VFC Mit der VFC Kennliniensteuerung wird die Spannung des Motors propor tional zu der Ausgangsfrequenz des Antriebsreglers ver ndert Dieses Verfahren eignet sich besonders f r Reluktanz Synchron und Sonder motoren Sensorless Flux Control SFC Das neue Regelverfahren SFC welches f r Asynchronmotoren anwend bar ist berechnet die Rotordrehzahl und den augenblicklichen Winkel
413. te Motor muss das maximale Drehmoment bei maximaler Drehzahl Nmax liefern k nnen 4 Der gew hlte Motor muss bezogen auf die M n Kennlinie S1 das effektive Motormoment Met bei mittlerer Drehzahl liefern k nnen Sind diese Bedingungen erf llt dann m ssen Sie das zus tzliche Motor tr gheitsmoment des gew hlten Motors in Ihre Berechnungen einbezie hen und das ganze nochmals gegenpr fen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 6 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe 2 2 Auswahl der An den c line Antriebsreglern k nnen die verschiedensten Asynchron Standard DS und Synchron Drehstrommotoren betrieben werden Die Motorart wird im Motoren Wesentlichen durch den L ufer der in das Drehfeld eingebracht wird bestimmt In diesem Kapitel gehen wir auf die typischen Kenngr en der in der Praxis am h ufigsten verwendeten DS Motoren ein Diese sind e Drehstrom Normmotor asynchron e Synchron Servomotor e Asynchron Servomotor Die folgende Tabelle geht grob auf den Unterschied zwischen den DS Motortypen ein F r die Erstellung der Tabelle wurde der Leistungsbe reich 0 37 bis 5 kW betrachtet sprich der Drehmomentbereich von ca 1 Nm bis 40 Nm Unterschiede zwischen den DS Motortypen Drehstrom Synchron Asynchron Merkmale Normmotor Servomotor Servomotor Preis Leistungsverh ltnis bis 3 KW Euro Nm niedrig mittel Preis Leistungsverh ltnis a gr er 3 kW Euro Nm niedrig noch Winkelbes
414. tehen dass die Antriebsl sung auch bei 10 Unterspannung noch st rungsfrei arbeiten muss Bitte nehmen Sie eine entsprechende berdimensionierung vor da sonst bei bestimmten Betriebszust nden das gew nschte Moment bzw die gew nschte Drehzahl nicht erreicht werden il Antriebsauslegung Bei der Auslegung einer Antriebsl sung sind die Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 44 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 16 Spannungsbela Beim Betrieb eines DS Normmotors an einem Antriebsregler wird die Wicklungsisolation h her belastet als an einem sinusf rmigen Netz stung der a 2 Mot ickl Ursache sind die periodischen Schaltvorg nge durch den Antriebsregler otorwicklung die zu hohen Spannungssteilheiten du dt und Spannungsspitzen Upeak an der Motorwicklung f hren Diese erh hte Spannungsbelastung der Motorwicklung kann die Lebensdauer der Motoren verk rzen siehe Forschungsbericht des ZVEI Literatur und Quellenverzeichnis Praxis im Markt du dt Probleme mit IEC a 2 typisch Normmotor Sondermotoren Technologie Antriebsreglertech nologie mit Standard transistoren seit 3 6 kV us nicht bekannt Einzelf lle bekannt ber 15 Jahren im Markt Antriebsreglertech nologie mit IGBTs 10 20 KV us Einzelf lle bekannt Einzelf lle bekannt Antriebsreglertech nologie mit IGBTs und du dt Begren 3 6 kV us nicht bekannt Einzelf lle bekannt zung auf etwa 6 kV us Antriebsreglertech nologie
415. ten Viertel einer Sinusschwin gung der Sinusschwingung wird ber die Arcustangens Funktion Spur B Spur A a arctan berechnet Damit diese Position innerhalb einer Sinusschwingung mit der der Impulsz hlung konvergiert muss die Abtastung beider Signalpfade zeitgleich erfolgen Durch Signallaufzeiten tritt hier unter Umst nden eine Verschiebung von 1 Impuls auf die aber mittels einer Quadrantenkor rektur korrigiert wird Abschlie end wird die Lage aus der Impulsz hlung mit der aus der Arcu stangens Berechnung zu einer hochaufgel sten Lage verkn pft Beispiel mit einem sin cos Geber mit 1024 Strichen und einem Analog Digital Umsetzer mit 12 Bit Aufl sung e 12 Bit Lageaufl sung durch Impulsz hlung mit 4fach Auswertung e 12 Bit Lageaufl sung innerhalb einer Sinusschwingung gt _ Gesamtaufl sung von 24 Bit innerhalb einer Umdrehung Das entspricht einer Winkelaufl sung von Ae 360 2 0 000002 0 08 Winkelsekunden Die Winkelgenauigkeit von eigengelagerten sin cos Gebern betr gt in der Regel 20 Winkelsekunden was einer Lageaufl sung von ca 16 Bit Umdrehung entspricht Die dar ber hinausgehende Aufl sung im Bei spiel 24 Bit wird lediglich zur Berechnung der Drehzahl genutzt Durch die hohe Aufl sung ist sichergestellt dass w hrend eines Abtastintervalls Tn der Drehzahlerfassung immer eine Lage nderung erfolgt Die Dreh zahl berechnet sich somit aus der Lage nderung pro Abtastzeit Tp Ek E
416. ten darauf achtet dass die EMV Belange ber cksichtigt sind und Angaben vorhanden sind wie die Kon formit t zur EMV Richtlinie zu erreichen ist F r die drehzahlver nderbaren Antriebe ma gebend ist die unter der EMV Richtlinie gelistete Norm EN 61800 3 Sie hat als EMV Produkt norm Vorrang vor den Fachgrundnormen EN 61800 3 sieht nicht die ein zelne Komponente Antriebsregler Motor sondern das sogenannte Power Drive System PDS als Ganzes das alle zu einem Antriebssy stem geh renden Komponenten von der Einspeisung bis zum Motor ent h lt Es wird also die Konformit t eines kompletten Systems und nicht die einer einzelnen Komponente erkl rt Komponenten werden in der Regel nur an Fachleute verkauft und sind zur fachgerechten Weiterverwendung bestimmt Eine CE Kennzeichnung dieser Komponenten bezieht sich in den meisten F llen lediglich auf die Niederspannungsrichtlinie nicht jedoch auf die EMV Richtlinie Deren Anforderungen sind durch die Ber cksichtigung des Einsatzbereiches durch einen sachgerechten Aufbau und ggf durch die Verwendung zus tzlicher Entst rma nahmen Filter zu erreichen Hierzu st tzt sich der Weiterverwender auf Angaben in der Dokumentation der Komponen tenhersteller Diese k nnen zum Beispiel sein e Art der Leitungsverlegung e konstruktive Abschirmma nahmen e Art und max L nge der Motorleitung e zu verwendende Filter Einsatzbereiche Die EMV Verantwortung eines Ger tes
417. ter Praktische Arbeitshilfen f r den Projekteur Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 36 2 Auswahl der Motoren Geber und 2 1 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 3 2 3 2 3 1 2 3 2 2 3 3 2 4 2 4 1 2 4 2 2 4 3 2 4 4 2 5 2 5 1 2 5 2 2 6 Projektierungshandbuch c line DRIVES Getriebe Allgemeine Gesichtspunkte zur Motorauswahl 2 2 Auswahl eines Motors 2222222222222nnenneneeeennenen 2 6 Auswahl der Standard DS Motoren 2 22 22222 2 7 Kenngr en von DS Normmbotoren 2 2 8 Kenngr en von Asynchron Servomotoren 2 18 Kenngr en von LSH Servomotoren 2 21 Auswahl von DS Sondermotoren 2 222 2 22 2 45 Kenngr en von Reluktanzmotoren 2 46 Kenngr en von Synchronmotoren mit D mpferk fig uneeenseeenneennnennnnennnenennnnnennn 2 50 Kenngr en von Hochfrequenzmotoren 2 53 Auswahl von Gebern 2u 2 222222002202n022un20nnnnnnannn 2 58 Typen bersicht uuuenenneenen 2 59 Gebersysteme f r die c line DRIVES 2 73 Projektierung 2 2 02 2242202202020000000000n0000nBnn nn 2 77 Schnittstellen 2 2 22u22000020000000 BR nnnnenennennnnnn 2 80 Auswahl von Getrieben 2 2222222222202200200200020222 2 83 Auswahl von Standardgetrieben 2 84 Auswahl von Planetengetrieben 2 91 Auswahl der Motorbremsen
418. tete Motoren A 18 Reduzierung der Netzr ckwirkung uneesenenseneneeneee 5 20 der Stromoberwellen durch CDA3000 3 145 Regelfunktionen vom Antriebsregler ohne Drehzahlr ckf hrung urens00e een A 43 Regelg te u enden A 55 Regeln zur Kennzeichnung von Hilfsklemmen A 88 Regelstrecke v 40 amp 020042000e0 ne A 48 Regelstruktur im Servoregler 22222020 0 A 58 Regelung u u 2 2 ias 3 41 Regelungstechnik Grundlagen A 48 Regelungstechnisches Blockschaltbild A 42 Regler naar A 52 Reibung aan A 15 Reibwerte f r Lagerreibung neneeseneeseneneeneennnen en A 33 f r Spindeln usunenssenonnnnnennnnnnennee A 33 f r W lzlagerreibung u ennenenseseeennen A 33 verschiedener Werkstoffpaarungen A 34 Reihenschaltung von zwei Widerst nden 4 13 Rei wolf mit berlasterkennung 3 134 3 135 Res lver u 2 70 Resolverkomponenten eeeeesesessssneeseennene 2 70 Resonanzfrequenz in Elektroenergienetzen 5 24 Richtlinien und EN Normengruppe 5 49 RSA22 Schnittstelle 2 00404 04 2 80 S Schaltbeispiel DC Verbundbetrieb mit c line Antriebsregler sesseseessesseseces 3 52 A 63 Schalten im Antriebsreglerausgang 3 39 Schalten im Netzeingang ru2424 4200 3 34 Schaltungsbeispiel Schalten am Antriebsreglerausgang ererenenenenennn 3 39 Schema eines Extruders ereseseneseneneeenne 1 5 Schematische Darstellun
419. tiert so ist die EMV Produktnorm dieses Ger tes anzu wenden Der Leistungsbereich eines Antriebssystems erstreckt sich von lt 100 W zum Anschluss an Niederspannungsnetze und mit 230 V bis gt 1 MW zum Anschluss an Mittelspannungsnetze Dieser gro e Bereich kann durch die allgemein gehaltenen Fachgrundnormen allein nicht abgedeckt wer den So gibt es die Fachgrundnormen zur St rfestigkeit wo die Anforderung an die u eren Anschl sse ports und meist nur Ger te mit lt 16 A defi niert sind Die Fachgrundnormen zur St raussendung wiederum sehen nur Messungen f r Ger te zum Anschluss an Niederspannungsnetze vor Bei Messungen auf einem Messplatz stehen oftmals nur Netznachbildun gen im Strombereich von 16 A bis 100 A zur Verf gung Diese Einschr n kungen waren der Grund eine EMV Produktnorm f r drehzahlver nder bare elektrische Antriebe zu erstellen nach der alle Antriebssysteme entsprechend den Vorgaben der EMV Richtlinie beurteilt werden k nnen EMV Produktnorm f r drehzahlver nderbare elektrische Antriebe EN 61800 3 2004 Drehzahlver nderbare elektrische Antriebssysteme Teil 3 EMV Produktnorm einschlie lich spezieller Pr fverfahren Die bergangstrist f r die alte EN 61800 3 1996 endet am 1 Oktober 2007 Die EN 61800 3 umfasst das elektrische Antriebssystem vom Netzan schluss bis zum Wellenabgang des Motors definiert unterschiedliche Kategorien C1 bis C4 unterschiedliche Umgebungen Wohnbereich
420. tierungshandbuch c line DRIVES 5 16 5 Information zur Systemgestaltung Oberschwingungsstr me Den periodischen nichtsinusf rmigen Verlauf eines Netzstroms kann man rechnerisch mittels der Fourier Analyse in sinusf rmige Stromkom ponenten mit verschiedenen Frequenzen zerlegen n Ordnungszahl pz Pulszahl k 1 2 3 n k pz4 l Aus der Gleichung 1 kann man erkennen dass bei einer 2 pulsigen Br ckenschaltung 1 phasige Regler Oberschwingstr me der Ordnungs zahl 3 5 7 9 und bei einer 6 pulsigen Br ckenschaltung 3 phasige Regler Oberschwingstr me mit der Ordnungszahl 5 7 11 13 auftre ten 1 Netzimpedanz 2 Netzdrossel Bild 5 8 Blockschaltbild Voltage 200 Current Class D envelope Voltage V Current A 200 Bild 5 9 Typischer Stromverlauf i mit gesteuerter B6 Diodenbr cke Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 17 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Was ist so unangenehm an den Oberschwingungsstr men Die Str me erzeugen an den Netzreaktanzen Oberschwingungsspannun gen die zur Verschlechterung der Spannungsqualit t f hren 5 Li LLI 13 bis 14 Anteil ohne Netzdrossel W Anteil mit Netzdrossel Bild 5 10 Anteil der Oberwellenstr me am Beispiel eines 4 kW Antriebsreg lers Servoreglers Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 18 LT il 5 Information zur Systemgestaltung Spannungseinbr che Spannungseinbr che treten w hrend der soge
421. tion im Netz Je nach rtlichen Bestimmungen m ssen Netzdrosseln zur Reduzierung der Spannungsverzerrungen eingesetzt werden Eine Netzdrossel redu ziert die Spannungsverzerrung im Netz um ca 67 Netzbelastung ohne Netzdrossel mit Netzdrossel Ver nderung 4 kW Antriebsreg 4 kWAntriebsregler ohne Netzdr ler Netzimpedanz Netzimpedanz zu 0 6 mH 6 mH mit Netzdr Spannungsverzerrung THD 99 33 67 Netzstrom Amplitude 18 9A 9 7 A 48 Netzstrom effektiv 8 5 A 6 23 A 27 Kommutierungseinbr che bezogen auf die Netzspan 28 V 8V 70 nung Lebensdauer der Zwischen Nenniebensda r 2 3fache Nennle 200 bis kreiskondensatoren bensdauer 300 Tabelle 3 3 Ver nderung der Netzbelastung durch Einsatz einer Netz drossel mit 4 Kurzschlussspannung am Beispiel eines 4 kW c line Antriebsreglers CDx34 010 Weiteres zum Thema Netzr ckwirkung von elektrischen Antrieben und Netzdrosseln entnehmen Sie bitte der aktuellen Benutzerdokumentation und den Kapiteln 4 1 5 3 Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 23 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 2 5 Allgemeines zu Der Mindestquerschnitt der Leistungsanschlussleitungen richtet sich den Leistungs nach den rtlichen Bestimmungen VDE 0298 4 1998 11 der Umge bungstemperatur und dem geforderten Nennstrom sowie der Nennspan anschl ssen nung Strombelastbarkeit von Mehraderleitungen und Zuordnung von Schutzorganen
422. tion zur synchronen Daten bernahme ausgabe in den Feldge r ten e SYNC Object wird vom Bus Master als Broadcast Telegramm an alle Feldger te gesendet e Jitter durch h herpriore Identifier m glich Communication_Cycle_Period synchronus window length SYNC SYNC Message Actual_ Command Message Actual_ Command Messages Messages Messages Messages Samples taken at SYNC Actuation based on for ACTUAL message COMMAND at next SYNC Bild 3 24 Synchronisation Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 64 3 Auswahl der Antriebsregler Emergency Object Meldung eines Ger tefehlers durch den Verursacher Fehlercodes sind in der DS 301 DSP 402 definiert Herstellerspezifische Fehlercodes m glich Fehlermeldung wird nur einmal bertragen sofern der Fehler nicht wiederkehrt Mehrere Busteilnehmer k nnen die Meldung empfangen und eine geeignete Reaktion ausf hren Funktion ist optional EMCY Producer EMCY Consumer Write EMCY Indication Request Indication Emergency Object Data Indication Heartbeat Protokoll Projektierungshandbuch c line DRIVES Heartbeat ist ein Fehlerkontroll Service NMT Funktion bertragung des Ger tezustands und die Pr senz des Ger tes berwachung ob der Knoten korrekt arbeitet Heartbeat Message wird zyklisch vom Erzeuger producer gesendet Keine Remote Frames Anforderung wie bei Node Guarding erforderlich Message kann von mehreren Empf ngern c
423. tionswerte im Burstverfahren geschrieben werden zur Zeit nicht implementiert Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 77 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler Die Default Methode ist die lineare Interpolation zwischen den Positions werten Dazu muss mindestens ein Positionswert gespeichert werden il In den c line Antrieben ist kein Eingangspuffer implementiert Beispiel einer Bewegung von zwei Achsen 1 Ausgangssituation ist eine Bahnkurve in der Ebene die aus einzel nen Punkten besteht Jeder Punkt hat eine X und eine Y Koordinate sowie einen Zeitpunkt wann die Position erreicht werden soll De a A P Xi Yuh ly Pisi Kirn Yiri tist Bild 3 36 Interpolation for two axles Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 78 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 2 Aus der Kurve path curve lassen sich f r jede Achse X und Y Ziel positionen in Abh ngigkeit von der Zeit berechnen calculated ip data records for position x axle y axle P Xi t Yi ti Pr Xet tit Xit tis Pi42 Xi 2 t42 Xi 2 ti 2 Pirs Xi 3 t43 Kurs fra Pin Kun fen Kun fen Tabelle 3 21 Position calculation in Interpolated Position Mode for several axles 3 Diese berechneten Punkte werden als Grobinterpolationspunkte given interpolation position zu den berechneten Zeitpunkten an die einzelnen Achsen bergeben Dabei f hrt jede Achse gem der eingestellten Interpolationsmethode eine Feininterpolati
424. tiviert haben und Ausnutzung des Motors nach W rmeklasse B um ca 20 angeho ben werden Genaue Aussagen erhalten Sie von Ihrem Motorhersteller il Die typische Grenzkurve 2 kann bei Motorisolation mit W rmeklasse F Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 15 Beschleunigung von 0 min auf Nenndreh zahl in 100 ms A Fazit 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Typisches Beschleunigungsverhalten von DS Normmotoren J n JM Tr gheitsmoment des Motors Rotors in kgm PBE M_ tBE Beschleunigungszeit in s 91 2 tge PMBE Motorbeschleunigungsleistung in W 2000 1 2 W E 1 2 E 3 f 1500 W m Z 1000 500 0 250 W 370 W 550 W 750 W 1 1 kw 1 5 kw 2 2 kw 1 186 345 449 669 928 1350 1800 2 138 180 316 407 580 772 780 3 132 248 307 406 548 1100 1970 1 1 Polpaar 2 2 Polpaare 3 3 Polpaare Bild 2 9 Beschleunigungsverhalten in Abh ngigkeit der Polpaare von DS Normmotoren Motoren mit nur einem Polpaar sind ungeeignet f r dynamische Antriebs aufgaben Wie aus dem Diagramm erkennbar ist eignen sich DS Normmotoren mit zwei Polpaaren vierpolig besonders gut f r dynamische Antriebsaufga ben Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 16 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Typische max Bes
425. tomatische Para metrierung der Regelkreise optimal eingestellt Auch die Optimierung des Drehzahlreglers ist bezogen auf das doppelte Massentr gheitsmoment Last Motor 1 1 des Motors abgeschlossen Der Drehzahlregler muss aber noch an die Maschine bzw die am Motor angekoppelte Mechanik angepasst werden Hierbei sind folgende Ein flussgr en ma gebend gt das reduzierte Massentr gheitsmoment der Mechanik und Last bezogen auf die Motorwelle gt die Elastizit t der Mechanik Zahnriemen Kupplung Torsion von Wellen u a gt das lose Spiel in Getriebe und Mechanik Das berpr fen des Antriebsverhaltens wird mit Hilfe der Sprungantwort durchgef hrt Das bedeutet dass dem Antrieb ein Drehzahlsprung von ca 100 min vorgegeben wird ohne dass eine Begrenzung durch Dreh zahlrampen oder Verschliff vorliegt Projektierungshandbuch c line DRIVES A 59 LT i Anhang A Praxislexikon 27 Plot Fenster Bild A 13 Sprungantwort der Drehzahl mit optimaler berschwingweite von ca 20 Praxistipp Je gr er die Massentr gheit der Mechanik und Last der Betriebseinheit ist desto gr er muss die P Verst rkung SCG des Drehzahlreglers sein Optimale P Verst rkung wird durch eine steife Mechanik keine Ela stizit t und Lose erreicht Es gilt gt bei steifer Antriebsmechanik Schleifscheibenantrieb Schleif scheibe direkt auf der Motorwelle mit fast keiner Elastizit t und Lose ist die P Verst rkung SC
426. tor und auf dem Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 70 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Rotor je eine Hilfswicklung um die Versorgungsspannung b rstenlos auf den Rotor zu bertragen Die beiden Rotorwicklungen sind elektrisch ver bunden fest rotierend fest Stator Rotor MN Stator f U Un A U 54 TANA y Zr E Al i Bild 2 36 Schematischer Aufbau und Ersatzschaltbild des Resolvers Der Resolver wird mit einer konstanten sinusf rmigen Spannung an Up versorgt Uei ca 7 V f 8 kHz Je nach Lage des Rotors werden in den Statorwicklungen unterschiedlich gro e Spannungen induziert Die Span nungen U und U an den beiden Statorwicklungen werden von der Ver sorgungsspannung transformatorisch moduliert und haben sinusf rmige H llkurven Die beiden H llkurven sind um 90 elektrisch zueinander ver setzt Hieraus werden die absolute Rotorlage Drehzahl und Drehrichtung u MINI N DANN Bild 2 37 Erregerspannung Up Ausgangsspannungen U und U des Resolvers Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 71 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Die Amplitude der H llkurve ist abh ngig vom Effektivwert und der Fre quenz der Versorgungsspannung Ue Resolver f r die c line DRIVES erfor dern ein bertragungsverh ltnis von 0 5 10 Die Resolver werden mit den c line DRIVES in hnlicher Weise wie die sin cos Signale des Inkr
427. torkennlinie auch verwen det werden um einen kleineren Servoregler bei niedrigen Drehzahlen einzusetzen Wenn zum Beispiel ein Motor mit einer Nenndrehzahl von ca 1500 min ben tigt wird so kann ein 560 V Motor 3000 min Nenndrehzahl an einem einphasig gespeisten Servoregler am 320 V DC Netz betrieben werden Dies spart Motorstrom und dadurch Kosten des Antriebsreglers Vergleich der verschiedenen Wicklungstechnologien von Syn chron Servomotoren Die neue Wicklungstechnologie von Servomotoren die sogenannte komprimierte Wicklung bietet eine Reihe von Vorteilen kompakte Bau weise kosteng nstige Fertigbarkeit und extrem hohes Drehmoment Trotzdem besitzt die konventionelle Wicklungstechnologie die soge nannte verteilte Wicklung ihre Daseinsberechtigung Am Beispiel der LSH Baureihe und der LST Baureihe lassen sich die technischen Merkmale und die Vorteile der jeweiligen Wicklungstechnolo gien aufzeigen komprimierte Konventionell verteilte Wicklungstechnologie Wicklungstechnologie Motorbaureihe LSH LST umay etae i 6 polig 6 POlger Aufbau Nennfrequenz 250 Hz 3000 min 150 Hz 3000 min Rundlaufverhalten am Ser sehr gut sehr gut voregler CDE CDD Baugr en Kantenma LSH 050 bis LSH 127 LST 037 bis LST 220 Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 42 il 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe LSH 097 2 lt gt LST 097 2 Komprimierte Wicklung Konvention
428. tpoints W hrend der Bewegung zur Zielposition wird diese durch eine neue Zielposition change_Set_immediately berschrie ben velocity V2 V N to tt t time Bild 3 32 Single Set point velocity Va V to tio h time Bild 3 33 Set of Set points Index Object Name Type Ati WO 607A VAR Target position INTEGER32 rw M 607B ARRAY Position range limit INTEGER32 rw 607D ARRAY Software position limit INTEGER32 rw 0 Tabelle 3 19 Objects Profile Position Mode Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 75 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler gt m Index Object Name Type 607Fh VAR Max profile velocity UNSIGNED32 6080 VAR Max motor speed UNSIGNED32 6081 VAR Profile velocity UNSIGNED32 6082 VAR End velocity UNSIGNED32 6083 VAR Profile acceleration UNSIGNED32 6084 VAR Profile deceleration UNSIGNED32 6085h VAR Quick stop deceleration UNSIGNED32 6086h VAR Motion profile type INTEGER16 60C5 VAR Max acceleration UNSIGNED32 60C6 VAR Max deceleration UNSIGNED32 2 2 2 23 2 2 o o z o o 2 o j23 o0 o Tabelle 3 19 Objects Profile Position Mode velocity p402_profile_acceleration p402_profile_deceleration p402_profile_velocity p402_position_window position p402_target_position Bild 3 34 Profile Position Mode Ger teprofil DS402 Profile Velocity Mode e Erzeugung der Gesch
429. tuell zu beachten ist Thema Projektierungshinweise Motorauslegung Genaue Daten siehe Datenheft des Herstellers Tipps e Synchronmotoren mit Kurzschlussk fig k nnen am Netz und am Antriebsregler betrieben werden e Das synchrone Kippmoment Mksy betr gt ca 1 35 x My wird ein h heres Kippmoment ben tigt z B 1 6fach so ist ein Motor mit gr erer Leistung zu w hlen e Das vom Hersteller angegebene Fremdtr gheitsmoment darf nicht berschritten werden da sonst der Motor das zum Syn chronisieren erforderliche Beschleunigungsmoment nicht auf bringen kann e Bei kleinen Frequenzen kann der Leerlaufstrom gr er sein als der Laststrom e Motorschutz nur ber PTC m glich e Hohe Schwingneigung Antriebsreglerausle Bei statischem Betrieb mit Stellbereich lt 1 5 20 100 Hz gung e Antriebsregler I Motor Bei statischem Betrieb mit Stellbereich lt 1 5 20 100 Hz e Antriebsregler 1 2 x Iy Motor Bei Gruppenantrieb e Projektierungshinweise Mehrmotorenbetrieb Kapitel 3 3 9 beachten Die Anlaufstr me f r das Zuschalten des Motors auf max Frequenz k nnen das 30fache des Motornennstroms betragen e u f Kennlinie mit mindestens drei programmierbaren St tzstel len e Abschalten der Softwarefunktion Schlupfkompensation Lastre gelung und Anpassen der w f Kennlinie Zum schnellen Synchronisieren sollte der Motor im Frequenzbereich bis 50 Hz mit Stromeinpr gung betrieben werden Bei einzeln
430. tzen ist das Verringern der Bewegung bis zum Stillstand Der Vorgang beginnt mit der Stoppanforde rung und endet wenn die Bewegung zum Stillstand gekommen ist Der Sicherheitsantrieb berwacht den Geschwindigkeitsverlauf und evtl die Zeit Sicheres Stillsetzen Die Funktion sicheres Stillsetzen kann in verschie denen Varianten erfolgen Die verwendete Variante h ngt von der Maschine bzw der Risikoanalyse ab Definiert sind die Varianten Stopp kategorie 0 1 2 in der EN 60204 Teil 1 siehe Kapitel 5 6 Sicher reduzierte v hwindigkeit aese digke Reduzierte Geschwindigkeit wird durch eine steue rungstechnische Ma nahme vorgegeben Es wird die Geschwindigkeit eines Antriebs auf berschreitung eines Maximalwertes berwacht Toleranzfenster il Sicher reduzierte Geschwindigkeit Das Anwenden der Ma nahme Sicher reduzierte Geschwindigkeit setzt voraus dass sich eine Person einer Gef hrdung durch gefahrbringende Bewegungen noch rechtzeitig entziehen kann Im Allgemeinen kann dies angenommen werden wenn die resultierende Geschwindigkeit bei Gefahr bringenden Bewegungen ohne Quetsch und Schergefahr 15 m min und bei Gefahr bringenden Bewegungen mit Quetsch und Schergefahr 2 m min nicht berschreitet Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 66 LTi 5 Information zur Systemgestaltung Sicher begrenztes Schrittma Sicher begrenzte Abso S 4 Toleranzfenster lutlage Sicher BESTENZIBE M 4 Toleranzfenster Dre
431. ubsysteme e SiLo SIL Eignung en SIL claim limit e PFHp Wahrscheinlichkeit gef hrlicher Ausf lle pro Stunde en probabi lity of dangerous failure per hour e T4 Lebensdauer en lifetime Diese Subsysteme wiederum k nnen aus unterschiedlich verschalteten Subsystemelementen Ger ten mit den Kenngr en zur Ermittlung des entsprechenden PFH Wertes des Subsystems bestehen Sicherheitstechnische Kenngr en f r Subsystemelemente Ger te e Ausfallrate en failure rate f r verschlei behaftete Elemente BIO Wert e T4 Lebensdauer en lifetime Bei elektromechanischen Ger ten wird die Ausfallrate vom Hersteller bezogen auf eine Anzahl Schaltspiele angegeben Die zeitbezogene Ausfallrate und die Lebensdauer m ssen an Hand der Schalth ufigkeit f r die jeweilige Anwendung bestimmt werden Beim Entwurf Konstruktion festzulegende Parameter f r das Subsystem das aus Subsystemelementen zusammengesetzt wird e T Diagnose Testintervall en diagnostic test interval e B Empfindlichkeit f r Fehler gemeinsamer Ursache en susceptibility to common cause failure DC Diagnosedeckungsgrad en diagnostic coverage Der PFH Wert der sicherheitsgerichteten Steuerung ermittelt sich aus der Addition der einzelnen PFH Werte der Subsysteme Beim Aufbau einer sicherheitsgerichteten Steuerung hat der Anwender folgende M glichkeiten e Verwendung von Ger ten und Subsystemen die die EN 954 1 bzw IEC 61508
432. uch c line DRIVES 3 99 3 Auswahl der Antriebsregler Spitzen Empf Schalt Nenn Nenn stomf r SE Max ef tromi strom I x strom f r K hltemperatur 7 4 poliger frequenzder S N N Aussetz Antriebsregler Aussetz Nennstrom 400 Normmotor Endstufe A A betrieb 2 mw kHz Ipeiaoov2 beiasov Obis5Hz Meier BE a ei A gt 5 Hz A C A A 4 17 17 31 31 55 14 14 CDA34 017 Wx x 8 17 21 2 31 55 11 8 16 8 9 2 14 4 55 4 24 43 43 55 23 22 CDA34 024 Wx x 24 40 43 55 20 17 27 55 13 58 55 25 25 CDA34 032 Wx x 58 55 21 18 36 55 14 68 50 33 7 33 7 CDA34 045 Wx x 68 50 337 29 90 50 45 39 CDA34 060 Wx x 90 50 45 39 112 50 54 54 CDA34 072 Wx x 112 50 54 47 135 50 67 5 67 5 CDA34 090 Wx x 135 50 67 5 58 165 50 82 82 CDA34 110 Wx x 165 50 82 72 215 50 107 107 CDA34 143 Wx x 215 50 107 93 255 50 127 127 CDA34 170 Wx x 255 50 127 110 CDA34 250 Wx x 300 Spitzenstrom f r 30 s bei Umrichtermodulen 0 37 bis 15 kW Spitzenstrom f r 60 s bei Umrichtermodulen 22 bis 132 kW 45 C bei Endstufenschaltfrequenz 4 kHz bis CDA34 032 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 8 16 kHz bis CDA34 032 40 C bei Endstufenschaltfrequenz 4 kHz ab CDA34 045 1 mit K hlk rper HS3 oder zus tzlicher K hlfl che K hllufttemperatur 2 Netzspannung 3 x 400 V 10 3 Netzspannung 3 x 460 V 10 Motorleitungsl nge 10 m Montageh he 1000 m ber NN Montageart angereih
433. uktur im Servoregler Im Positionier und Servoregler wird typischerweise die in Bild A 12 dar gestellte Regelstruktur verwendet Dabei ist dem Lageregler bzw Positio nierregler ein Drehzahl und Drehmomentregler Stromregler unterlagert um ein gutes F hrungsverhalten zu erreichen Die Regeldifferenz aus der Soll Position Psou und der Ist Position Pist ist die Eingangsgr e des Lagereglers Der P Lageregler liefert analog zur Regeldifferenz und der P Verst rkung PCG einen entsprechenden Drehzahlsollwert Nso Dieser wird mit dem ber den Drehgeber der Drehwinkelerfassung und dem Jitterfilter ECTF zur Verf gung gestellten Projektierungshandbuch c line DRIVES A 58 Anhang A Praxislexikon Drehzahlistwert Nist im untergeordneten Drehzahlregler verglichen Die Regeldifferenz wird im Drehzahlregler proportional SGG integral SCTLG verarbeitet Das Ausgangssignal des Drehzahlreglers bildet den Drenmomentsollwert Msoi welcher mit dem aus dem Maschinenmodell berechneten Ist Drehmoment Mist verglichen wird Die Regeldifferenz wird im Drehmo mentregler auch proportional TCG integral TCTLG verarbeitet Das Ausgangssignal des Drehmomentreglers ist ein Spannungssollwert wel cher ber den Pulswechselrichter PWR an den Motor gegeben wird Optimierung des Drehzahl und Drehmomentreglers Der Drehmomentregler wird durch das Einlesen des Motordatensatzes oder ber die Motoridentifikation und die zugeh rige au
434. um mit Ol gef llt Bei der Z ndschutzart Sandkapselung q ist der verbleibende Raum mit Sand oder mineralischem Granulat gef llt und bei der Vergusskapselung m wird das Innere mit Vergussmasse ausgef llt Es gibt auch noch eine Z ndschutzma nahme die mit Sonderschutz s bezeichnet wird Diese Z ndschutzma nahme ist ebenso sicher wie die vorgenannten Z nd schutzarten Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 82 5 8 Fehlerstrom ber wachung in elektrischen Anlagen mit elektrischen Antriebssyste men 5 Information zur Systemgestaltung Schutzma nahmen f r Starkstromanlagen bis 1000 V sind in DIN VDE 0100 410 von 1997 beschrieben Entsprechend der Norm ist der Schutz gegen elektrischen Schlag durch die Anwendung geeigneter Ma nah men sicherzustellen Die Ma nahmen beziehen sich auf den normalen Betrieb und den Fehlerfall Der Schutz gegen elektrischen Schlag unter Fehlerbedingung kann durch automatische Abschaltung der Stromversorgung erfolgen Als Schutzeinrichtungen sind anerkannt e im TN System berstrom Schutzeinrichtungen und RCD RCM e im TT System berstrom Schutzeinrichtungen und RCD RCM e im IT System Isolations berwachungseinrichtung berstrom Schutzeinrichtung und RCD Nach DIN EN 62020 VDE 0663 f r Differenzstrom berwachungsge r te RCM sind diese Ger te in Verbindung mit den vorstehend aufge f hrten Schutzeinrichtungen zu verwenden Im Gegensatz zu Isolations berwachungsger ten nutze
435. und Getriebe 2 2 3 Kenngr en von Die nachfolgend beschriebenen LSH Synchron Servomotoren sind mit LSH Servomoto einer speziellen komprimierten Wicklungstechnologie ausgef hrt Diese neue Wicklungstechnologie hat gegen ber der konventionellen Wick ren lungstechnologie viele Vorteile Nutzen der komprimierten Wicklungstechnologie 1 Durch die komprimierte Wicklungstechnologie entf llt der klassische Wickelkopf wodurch die Baul nge der Motoren um bis zu 50 redu ziert werden kann 2 Geringeres Rotortr gheitsmoment bei gleichzeitig h herem Dreh moment erm glichen bis zu 100 h here Dynamik der Motoren 3 Reduzierung der Anschaffungskosten durch h heres Drehmoment in gleicher Motorbauform bei gleichzeitiger Reduzierung der Ferti gungskosten und des Materialeinsatzes Die nachfolgenden Beispieldaten sind dem Servomotorenkatalog LSx entnommen Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 21 LTi 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Typische M n Kennlinie f r Synchron Servomotoren A 1 M M N M max max 0 2 s Impulsbetrieb 3H o Aussetzbetrieb Dauerbetrieb Bild 2 11 Kennlinie Betriebsarten Verwendete Abk rzungen Begriff Erkl rung Thermisches Grenzdrehmoment des Motors bei Stillstand Dieses M Stillstandsmoment 2 Moment kann der Motor unbegrenzt lange abgeben Effektivwert des Motorstrangstromes der ben tigt wird um das l Stillstandsstro
436. ung Hier k nnen vom Betreiber zentrale Ma nahmen zur Reduzierung der St raussendung getroffen werden Die St raussendung des einzelnen Ger tes kann nach Absprache festgelegt werden Im hochfrequenten Bereich gt 9 kHz e von St rspannungen entsprechend EN 61800 3 e von St rstrahlungen entsprechend EN 61800 3 Erste Umgebung Kategorie C1 Kategorie C2 Grenzwerte der EN 61800 3 stimmen mit Grenzwerte der EN 61800 3 stimmen mit EN 55011 Klasse B berein EN 55011 Klasse A Gruppe 1 berein Zweite Umgebung Kategorie C3 Kategorie CA Grenzwerte der EN 61800 3 stimmen mit St raussendungen berschreiten die Grenz EN 55011 Klasse A Gruppe 2 berein werte von EN 55011 Klasse A Gruppe 2 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 31 LT 5 Information zur Systemgestaltung Planung und Ausf hrung Neben der funktionalen Aufgabe einer Komponente Maschine oder Anlage sind auch die EMV Ma nahmen bereits in der Planungsphase zu beachten Nur dort ist eine kosteng nstige Ber cksichtigung von EMV Belangen m glich In der Testphase oder gar im Betrieb reduzieren sich die m glichen Ma nahmen drastisch und die Kosten steigen Verantwortlich f r die Einhaltung des EMV Gesetzes ist letztendlich der jenige der eine Maschine oder Anlage in Verkehr bringt Es ist daher wichtig dass der Hersteller Errichter einer Maschine oder Anlage bereits beim Kauf der Komponen
437. ung im eingeschwungenen Zustand nach Beendigung des Anlaufs 1 Untere Grenze 2 Obere Grenze 3 Bereich der Abweichung Bild 1 14 Statische Drehzahlgenauigkeit Bei Betrieb mit Drehzahlregelung mit Geberr ckf hrung ist der Motor drehzahl eine hochfrequente Welligkeit berlagert Die Frequenz der Welligkeit h ngt vom Abtastraster des Drehzahlreglers ab Die Amplitude dieser Welligkeit ist abh ngig vom verwendeten Gebersystem und dem Massentr gheitssystem Anwendung und Motor Typische Werte sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt Projektierungshandbuch c line DRIVES 1 Analyse der Aufgabenstellung Tabelle 1 2 HINWEIS Der Altgrad wird in Minuten 1 60 und Sekunden 1 60 unterteilt der Gebersysteme Periode Periode UPM Messgenau age keit Genauigkeit der Typische Amplitude Geber Regler UPM Interpolation igkeitder Lage SE g Drehzahlregelung der hochfrequenten Geber im Regler im Regler Gebersystemen 16bit Aufl sung Drehzahlgenauigkeit CDD j nr 1 E Resolver nr 1 16000 1 20 station r quarzgenau 0 20 min 9 CDD Ben Resolver nr 3 49152 0 3 10 station r quarzgenau 0 10 min 9 sin cos Geber CDD 2048 33 Mio 0 5 20 station r quarzgenau 0 2 min 2 HTL i 12 Geber CDA 2048 8192 2 5 2 5 station r quarzgenau 20 min HTU TTL CDB 2048
438. urve Kurve Erkl run 50 Hz 70 Hz g 4 2 Typische zul ssige Drehmomentkennlinie eines eigenbel f teten Normmotors 1 5 KW 3 4 Typische zul ssige Drehmomentkennlinie eines fremdbel f teten Normmotors 1 5 KW 5 6 Maximal erreichbares Drehmoment f r 60 s eines Antriebs mit 1 5facher berlast und automatischer Lastregelung Tabelle 3 33 Vergleich der Getriebeabtriebsdrehmomente bei einer Antriebsauslegung f r 50 und 70 Hz Fazit 40 h heres Beschleunigungsmoment Bei einer Antriebsauslegung f r 70 Hz wird der Motor mit einer um den Faktor 1 4 h heren Drehzahl betrieben Dadurch wird die vom Motor abgegebene maximale Leistung bereits bei einer Frequenz von 50 Hz erreicht und bleibt dar ber hinaus bis 70 Hz konstant Das Drehmoment Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 113 LT 3 Auswahl der Antriebsregler f llt oberhalb von 50 Hz proportional zur Antriebsregler Ausgangsfre quenz ab Die h here Drehzahl der Motorwelle wird durch eine um den Faktor 1 4 h here Getriebe bersetzung kompensiert Durch die Dreh zahlanpassung steigt das verf gbare Drehmoment um 40 zwischen 0 und 50 Hz bzw 0 und 68 min Dies ist gleichbedeutend mit 40 mehr Beschleunigungsmoment ohne Kostenerh hung 40 mehr berlastreserve und Losbrechmoment Proportional zum Beschleunigungsmoment erreicht man nat rlich auch ein um 40 h heres maximales Drehmoment siehe Kennlinien 5 und 6 in Bild 3 51 und damit auch ein um 40 h heres L
439. urzschlussk fig und Permanentmagneten 0 2 0 4 0 6 0 8 1 n N 1 Intrittfallen M 0 9 My 2 Au ertrittfallen Mksy 1 35 My entsprechend VDE 0530 Bild 2 21 Typische Momentenkennlinie eines Synchronmotors mit Kurz schlussk fig und Permanentmagneten Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 50 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Drehmoment in Abh ngigkeit des Lastwinkels Belastung des Reluktanz Leerlauf des Reluktanz Synchronmotors Synchronmotors Das St nderfeld 1 stellt mit dem Erreger feld des Polrades 2 einen festen magneti schen Kraftschluss dar W chst die Belastung an der Welle stellt sich ein immer gr erer Polradwinkel bzw Lastwinkel ein Die Drehzahl ist weiterhin synchron X Drehrichtung B Lastwinkel Tabelle 2 19 Drehmoment in Abh ngigkeit des Polradwinkels B Lastwin kel Motor Generator Bild 2 22 Drehmoment in Abh ngigkeit des Lastwinkels bei der Synchron maschine mit Schenkelpoll ufer Projektierungshandbuch c line DRIVES 2 51 LT 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe Projektierungshinweise Auch ein Synchronmotor ist ein Sondermotor der vor jedem Serienein satz genau getestet werden muss Es k nnen je nach Situation Rund lauf W rme Ger usche oder Schwingungsprobleme auftreten Die nach folgende Tabelle gibt in Stichworten an was even
440. uschlie en darf das effektive Belas tungsmoment bei mittlerer Drehzahl nicht oberhalb der S1 Kennlinie liegen Y 2 Z Mn t Zune Mer n n Na n tjes tjes Maximales Impulsmoment Typisch 2 bis 4faches Nennmoment f r max 0 2 s je nach Reglerzuordnung Lagerlebensdauer Anschlussart von Motor Kaltleiter und Haltebremse Die durchschnittliche Lebensdauer unter Nennbedingungen Mmax lt My betr gt 20 000 h ber Steckanschl sse Anschlussart des Gebersystems Signalstecker Gegenstecker nicht im Lieferumfang Tabelle 2 9 Projektierungshandbuch c line DRIVES Grundausstattung der LSH Servomotoren 2 23 2 Auswahl der Motoren Geber und Getriebe K hlung der LSH Servomotoren Die angegebenen Nenndaten beziehen sich auf eine max Umgebungs temperatur von 40 C und Anbau des Motors an eine Aluminiumplatte mit einer max Temperatur von 40 C und einer Aufstellh he von max 1000 m NN Minimale Befestigungsfl che 2 5 x Fl che des Motorflansches Dicke der Befestigungsfl che mind 10 mm Wenn der Motor isoliert montiert wird keine W rmeabgabe ber den Flansch muss eine Reduzierung des Nennmomentes vorgenommen werden Ab einer Aufstellh he gt 1000 m NN muss eine Leistungsreduzierung von 1 pro 100 m vorgenommen werden Die maximale Aufstellh he betr gt 4000 m Bei Umgebungstemperaturen gt 40 C muss eine Leistungsreduzierung von 1 pro 1
441. var 400 kVA 10x50 kvar cos p 0 6 cos p 0 8 EIN 300 kvar Bild 5 15 Kompensation mit Oberschwingungserzeuger und 7 iger Ver drosselung Die Berechnung der Resonanzfrequenz dient zur Absch tzung unter idealen Netzbedingungen Bei der Auslegung von Blindstromkompensationsanlagen muss grund s tzlich die gesamte Zusammensetzung der Verbraucher im Elektronetz untersucht werden Die Zusammenh nge m ssen auch in Schwachlast zeiten untersucht werden da sich gerade hier Verschiebungen einstellen k nnen die zu einer schnellen Resonanzbildung beitragen Bitte beachten Sie dass dieses Kapitel nur das Ziel hat Ihnen grob den Zusammenhang zwischen Kondensatoren und Oberschwingung zu ver mitteln Ziehen Sie zur Planung einer Elektroenergienetzerweiterung oder Blindstromkompensationsanlage immer ein entsprechendes Fachunter nehmen hinzu Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 25 LT H 5 Information zur Systemgestaltung Wenn das Verh ltnis von oberschwingungserzeugenden Ger ten Maschinen in kW zur Gesamtleistung des Betriebs 15 bersteigt soll ten immer verdrosselte Blindstromanlagen eingesetzt werden il Praxistip von Blindstromkompensationsanlagen Herstellern Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 26 5 5 Elektromagneti sche Vertr g lichkeit EMV und elektrische Antriebe 5 Information zur Systemgestaltung Allgemeine rechtliche Grundlage Nachdem die EG Kommission durch die EMV Richtlinie eine europ isc
442. von 0 10 s erm glichen eine optimale Anpassung an die Anlage Zus tz liche Unterst tzung erf hrt der Betreiber durch die LED Laufpunktan zeige die den aktuellen Differenzstrom anzeigt Damit lassen sich Ver nde rungen des Differenzstromes leicht erkennen e Hohe elektrische Betriebssicherheit durch allstromsensitive Differenzstrom berwachung mit RCMA Erkennt und meldet alle Fehler bzw Differenzstromarten auch glatte Fehlergleichstr me e Optimale Anpassung an die Anlage durch einstellbaren Ansprechwert e Unterst tzt vorbeugende Instandhaltung durch Anzeige des Differenzstromes ber LED Laufpunktanzeige Zuverl ssige Schutzeinrichtung in Verbindung mit Schaltglied nach EN 60947 2 Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 89 LT i 5 Information zur Systemgestaltung Projektierungshandbuch c line DRIVES 5 90 6 Antriebsbestimmung 6 1 6 1 1 6 1 2 Projektierungshandbuch c line DRIVES Antriebsbestimmung ber Leistungsauslegung 6 2 Fahrantrieb cuueeeneeneeesneseenennennenennennennnnnn 6 3 Hubantrieb ecuseeeeeenneeeeeennennennenenennennennnnnn 6 5 6 1 6 1 Verpackungsmaschinen Antriebsbestim mung ber Leis tungsauslegung Abzugsantrieb H llstoffabzug Folienvorschub Dosierantrieb Volu mendosierung Schneckendosie rung Fahr Hubachse Einpacker Palet tierer Bandantrieb Becherband Pro dukt Zuf hrband Etiketteneinrich tung X Y Antrieb usw
443. wahl der Antriebsregler 3 2 22 Berechnung der Dauerbremsleistung von Antriebsreglern mit internem Bremswiderstand 3 53 3 3 C line Feldbusse 2u22222220000002220220n00nnnnnnnnnnnnnnnn ann 3 55 3 3 1 bersicht zu den Feldbussen u nanan 3 55 3 3 2 CAN Grundlagen uernnenseeenennennenennennennenennennen 3 56 3 3 3 CANopen Profile 22u02022enennenenennennenenennennen 3 69 3 3 4 PROFIBUS DP Grundlagen 22 222222222202n en 3 84 3 3 5 Inbetriebnahme Antriebsregler an PRROFIBUS S7 eueeeenaneneennnennnnnnnnnennnennnnn 3 92 3 4 c line Antriebsreglersystem CDA3000 3 98 3 4 1 Strombelastbarkeit der Antriebsregler CDASIW Eee 3 98 3 4 2 Projektieren von Drehstrommotoren 3 101 3 4 3 Leistungsf higkeit der Motorregelverfahren des CDA3000 eneeeeseesennnnnnsnnnennnnnnennnennnnennnnennen 3 104 3 4 4 Standard Antriebsreglerbetrieb 3 109 3 4 5 70 Hz Kennlinie mit 25 Feldschw chung 3 111 3 4 6 87 Hz Kennlinie Erweiterter Stellbereich 3 115 3 4 7 Mehrmotorenantrieb an einem Antriebsregler 3 118 3 4 8 Drehgeberauswahl f r FOR Betrieb mit CDASOOO nee 3 121 3 4 9 Programmierbeispiele f r Anwendungen mit CDA3000 PLG une 3 127 3 4 10 Geringe Motorverluste durch CDA3000 mit Hochfrequenz PWM ereuenseneesennenennennennennnn 3 144 3 5 c line Positionierregler CDE CDB3000 3 146 3 5 1 Strombelastbarkeit der Positionierregler CDE
444. wicklung mit zwei Anzapfungen zeigt beispielhaft auf wie sich die Klemmenbezeichnungen und Symbole ver ndern Neu EN 60034 8 U11 U12 Alt DIN VDE 0530 Teil 8 E Bild A 23 Dreiphasenwicklung zwei Anzapfungen pro Element nach der neuen EN 60034 8 bzw der alten DIN VDE 0530 Teil 8 wi W11 W12 Ale Ji Ww V1 wi Ba 25 V2 W2 2 Regeln zur Kennzeichnung von Hilfsklemmen Die Kennzeichnung von Hilfsanschl ssen erfolgt jetzt unter Verwendung der Kennzeichnung der Zusatzeinrichtung in Verbindung mit e einer Vorsetzziffer den jeweiligen Kreis oder die Einheit kennzeich nend e einer Nachsetzziffer die Funktion des Leiters kennzeichnend BA ACbrake Wechselstrombremse BD DC brake Gleichstrombremse BW Brushwear detector B rsten berwachung CA Capacitor Kondensator cT Current transformer Stromtransformator HE Heater Heizung LA Lightning arrestor Blitzschutz PT Potenzial transformer Potenzialtransformator Tabelle A 42 Zusatzeinrichtungen Projektierungshandbuch c line DRIVES A 88 LTi Anhang A Praxislexikon R Resistance thermometer Widerstandsthermometer sc Surge capacitor Spannungsschutzkondensator SP Surge protector berspannungsschutz s Switches incl plugging switches on einschlie lich steckbarem Schal TB Thermostat opening on increase of Thermoschalter ffnend bei Temperaturan temperature stieg TC Thermocouple Thermoelemente TM Thermostat closing on incre
445. windigkeitsvorgabe durch einen Trajektorien generator Achse beschleunigt mit dem parametrierten Wert profile_accelerartion bis zur Maximal Geschwindigkeit target_velocity und f hrt mit dieser kontinuierlich weiter e Target_velocity 0 oder Halt Bit bremst den Antrieb Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 76 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler T Pp402_velocity_ p402_profile_acceleration window x p402_target_velocity p402_velocity_ threshold time Bild 3 35 Profile Velocity Mode Index Object Name Attr WO 6069 VAR Velocity sensor actual value INTEGER32 ro M 606A VAR Sensor selection code INTEGER16 rw 0 606B VAR Velocity demand value INTEGER32 ro M 606C VAR Velocity actual value INTEGER32 ro M 606D VAR Velocity window UNSIGNED16 rw 0 606Ep VAR Velocity window time UNSIGNED16 rw 0 606Fh VAR Velocity threshold UNSIGNED16 rw 0 6070 VAR Velocity threshold time UNSIGNED16 rw 0 6OFF VAR Target velocity INTEGER32 rw M 60F8 VAR Max slippage INTEGER32 rw 0 60F9 ARRAY Velocity control parameter set UNSIGNED16 rw 0 Tabelle 3 20 Profile Velocity Mode Ger teprofil DS402 Interpolated Position Mode Der Interpolated Position Mode dient zur Steuerung mehrerer in ihrer Position koordinierter Achsen Bahnkurven Der Sync Dienst realisiert die zeitliche Synchronisation der Achsen Besitzt der Antrieb einen Eingangspuffer k nnen die Posi
446. z 2000 min 20 bis 95 min 150 Nm S1 ED 100 Fremdl fter entf llt Bild 3 53 70 Hz Antriebsauslegung Bei der 70 Hz Antriebsauslegung mit 25 Feldschw chung wird die maximale Motordrehzahl des 1 5 KW Motors ber den Antriebsregler von 1421 min 50 Hz auf 2000 min 70 Hz erh ht Die Anpassung der gew nschten Abtriebsdrehzahl am Getriebe wird durch eine h here Getriebe bersetzung kompensiert Da aber in beiden F llen ein zweistu figes Getriebe ben tigt wird hat die Erh hung der Getriebe bersetzung keinen Einfluss auf die Kosten Einstellung f r alle Motorregelverfahren durchgef hrt Es ist zus tzlich in il Auch in diesem Fall wird automatisch ber die Erstinbetriebnahme die der Softwarefunktion Ausgangsfrequenz Begrenzung die max Aus gangsfrequenz auf 70 Hz einzustellen Projektierungshandbuch c line DRIVES 3 112 LTi 3 Auswahl der Antriebsregler 3 Vergleich der Getriebeabtriebsdrehmomente bei einer Antriebsauslegung mit 50 Hz und 70 Hz Kennlinie Manu UA nn EEE oe I 1 1 1 1 1 i rehmomentgewinn lurch 70 Hz Auslegung 1 se 1 I pi i 0 8 i i I i I i l t t t t 0 4 1 i I 1 0 2 i 4 nn 20 40 6o 68 80 95 n mint Stellbereich des Beispiels bezogen auf die Getriebeabtriebsdrehzahl Bild 3 54 Vergleich der Getriebeabtriebsdrehmomente bei einer Antriebs auslegung f r 50 und 70 Hz K
447. zu achten dass die Netzdrossel zwi schen Antriebsregler und Netzfilter installiert wird ansonsten kann das Netzfilter besch digt werden A Achtung Auf Grund der Vorladetechnologie in der Baugr e 6 und 7 nung verdrahten oder l sen Vor jedem Eingriff ist das Ger t vom Netz zu trennen Warten Sie bis die Zwischenkreis spannung an den Klemmen X1 L und L BG 1 5 bzw X21 ZK ZK BG 6 7 auf die Schutzkleinspannung abgesunken ist bevor Sie am Ger t arbeiten ca 10 Min A Achtung Lebensgefahr Elektrische Anschl sse niemals unter Span Projektierungshandbuch c line DRIVES 4 18 LTi 4 4 Auswahl der Motordrossel 4 4 1 Technische 4 Auswahl der erg nzenden Komponenten Funktion Der Einsatz der Motordrossel dient zur Reduzierung der Spannungssteilheit du dt an den Motorklemmen Zus tzlich dient die Motordrossel auch zur Unterdr ckung von St rungen wel che durch Schalten in der Motorleitung verursacht werden Wirkung Reduziert die Spannunggssteilheit du dt an der Motorwicklung auf lt 1000 V us typisch ca 4000 us Reduziert die Schalter berspannung welche durch Schalten in der Motorlei tung entsteht Daten Umgebungsbedingungen MR34 xxx Nennspannung 3x460V 10 7 1 8 x Iy f r 40 s bis Nennstrom 32 A Uberlastfaktor 1 5 x Iy f r 60 s bei Nennstrom 45 bis 170 A Umgebungstemperatur 25 C bis 45 C mit Stromreduzierung bis 60 C 2 5 C Montageh he 1000

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