Multi UM Chap0 E de rev Kompakter Hochleistungs Umrichter Benutzerhandbuch Copyright © 2006 Fuji Electric FA Components & Systems Co , Ltd Alle Rechte vorbehalten Ohne vorheriges schriftliches Einvers[.]
Kompakter Hochleistungs-Umrichter Benutzerhandbuch Copyright © 2006 Fuji Electric FA Components & Systems Co., Ltd Alle Rechte vorbehalten Ohne vorheriges schriftliches Einverständnis von Seiten Fuji Electric FA Components & Systems Co., Ltd dürfen keinerlei Teile dieser Publikation kopiert oder anderweitig vervielfältigt werden Alle in diesem Handbuch aufgeführten Produkt- und Firmennamen sind Handelsmarken oder eingetragene Handelsmarken der jeweiligen Rechteinhaber Die in diesem Handbuch enthaltenen Informationen kưnnen ohne vorherige Ankündigung gệndert werden Vorwort Dieses Handbuch enthält alle Informationen über die Umrichter der Baureihe FRENIC-Multi einschließlich der Funktionsweise, Betriebsmodi und der Auswahl von Peripheriegeräten Lesen Sie dieses Handbuch im Hinblick auf die ordnungsgemäße Verwendung sorgfältig durch Der unsachgemäße Umgang mit dem Umrichter kann dazu führen, dass der Umrichter und/oder zugehưrige Geräte nicht ordnungsgemäß funktionieren, dass sich die Lebensdauer verkürzt oder anderweitige Probleme entstehen In der nachfolgenden Tabelle sind die anderen die Verwendung des FRENIC-Multi betreffenden Dokumente aufgeführt Diese Dokumente gelten in Verbindung mit diesem Handbuch Bezeichnung Katalog Bedienungsanleitung Nr des Dokuments Beschreibung MEH652 Anwendungsbereich des Produktes, Funktionen, technische Daten, Pläne für die externe Beschaltung und zu dem Produkt erhältliche Optionen INR-SI47-1094-E Abnahmeprüfung, Montage und Verdrahtung des Umrichters, Bedienung über die Tastatur, Testbetrieb des Motors, Fehlerbeseitigung sowie Wartung und Kontrollen Die Dokumente können ohne vorherige Ankündigung geändert werden Sorgen Sie dafür, dass Sie stets die aktuellen Ausgaben zur Verfügung haben I Japanische Richtlinie zur Oberwellenunterdrückung bei Verbrauchern, die mit Hoch- und Höchstspannungen arbeiten elektrischen Informationen über diese Richtlinie finden Sie im Anhang B dieses Handbuches Sicherheitsvorkehrungen Lesen Sie dieses Handbuch und die Bedienungsanleitung (INR-SI47-1094-E) zum FRENIC-Multi gründlich durch, bevor Sie mit der Installation, dem Herstellen der Anschlüsse (Verdrahtung), dem Betrieb oder der Wartung und Kontrolle beginnen Sorgen Sie dafür, dass Sie über eine gründliche Kenntnis des Produktes verfügen und machen Sie sich mit allen Sicherheitshinweisen vertraut, bevor Sie den Umrichter in Betrieb nehmen In diesem Handbuch sind die Sicherheitshinweise in zwei Kategorien unterteilt WARNUNG Die Nichtbeachtung des mit diesem Symbol gekennzeichneten Hinweises kann zu Gefahrensituationen und in der Folge zu schweren oder tödlichen Verletzungen führen VORSICHT Die Nichtbeachtung des mit diesem Symbol gekennzeichneten Hinweises kann zu Gefahrensituationen und in der Folge zu geringfügigen oder leichten Verletzungen und/oder zu erheblichen Sachschäden führen Die Nichtbeachtung der unter ACHTUNG enthaltenen Informationen kann außerdem schwerwiegende Folgen haben Diese Sicherheitshinweise sind von äußerster Bedeutung und müssen stets beachtet werden VORSICHT Das Produkt ist nicht für die Verwendung in Geräten und Maschinen ausgelegt, von denen Menschenleben abhängen Setzen Sie sich mit Ihrem zuständigen Vertreter von Fuji Electronics in Verbindung, wenn Sie die Absicht haben, Umrichter der Baureihe FRENIC-Multi in Anlagen und Maschinen zur Steuerung von Kernkraftwerken, in der Luft- und Raumfahrt, Medizin oder im Transportwesen einzusetzen Wenn das Produkt im Zusammenhang mit Maschinen und Anlagen eingesetzt werden soll, von denen Menschenleben abhängen, oder im Zusammenhang mit Maschinen und Anlagen, an denen bei Ausfall dieses Produktes schwere Verluste oder Schäden eintreten, muss gewährleistet sein, dass entsprechende Sicherheitseinrichtungen und oder -anlagen installiert sind II Sicherheitsvorkehrungen für die Verwendung des Produktes Betrieb eines 400V-Allzweckmotors Bei Betrieb eines 400-V-Allzweckmotors mit einem Umrichter und extrem langen Kabeln können Schäden an der Isolierung des Motors auftreten Überprüfen Sie den Sachverhalt mit dem Motorhersteller und verwenden bei Bedarf einen Ausgangsfilter Motoren von Fuji benötigen aufgrund ihrer verstärkten Isolierung keine Ausgangsfilter Drehmomenteigenschaften und Temperaturanstieg Bei Betrieb des Umrichters an einem Allzweckmotor werden höhere Motortemperaturen als bei Betrieb mit einer handelsüblichen Stromversorgung erreicht Im unteren Drehzahlbereich ist die Kühlwirkung schwächer Reduzieren Sie daher das Abtriebsdrehmoment des Motors Falls im unteren Drehzahlbereich ein konstantes Drehmoment erforderlich ist, verwenden Sie einen Umrichtermotor von Fuji oder einen Motor, der mit einem extern gespeisten Lüfter ausgerüstet ist Betrieb von Allzweckmotoren Bei einem an einer Maschine montierten und von einem Umrichter angesteuerten Motor können aufgrund der Eigenfrequenz des Maschinensystems Resonanzen auftreten Vibration Beachten Sie, dass der Betrieb eines zweipoligen Motors bei 60 Hz oder mehr zu abnormalen Vibrationen führen kann * Es empfiehlt sich die Verwendung einer Gummikupplung oder von vibrationsfestem Gummi * Verwenden Sie die Ausblendfrequenzfunktion des Umrichters, um den Bereich/die Bereiche mit Resonanzfrequenzen zu überspringen Geräuschentwicklung Bei Betrieb eines Umrichters an einem Allzweckmotor ist der Geräuschpegel höher als bei Betrieb mit einer handelsüblichen Stromversorgung Erhöhen Sie zur Geräuschreduzierung die Trägerfrequenz des Umrichters Der Betrieb bei 60 Hz oder mehr kann außerdem zu höheren Windgeräuschen führen Motoren mit hohen Drehzahlen Bei einer Referenzfrequenz von 120 Hz und darüber zum Betrieb eines Motors mit hohen Drehzahlen führen Sie einen Testlauf des Umrichters mit dem Motor durch, um festzustellen, ob die Kombination sicher funktioniert Explosionsgeschützte Motoren Verwenden Sie beim Betrieb eines explosionsgeschützten Motors zusammen mit einem Umrichter eine Motor/Umrichter-Kombination, die sich bereits als betriebssicher bewährt hat Tauchmotoren und Pumpen Diese Motoren haben einen höheren Nennstrom als Allzweckmotoren Wählen Sie einen Umrichter mit höherem Ausgangsstrom als dem Motorstrom Diese Motoren unterscheiden sich in ihren thermischen Eigenschaften von Allzweckmotoren Legen Sie bei der Einstellung des elektronischen Überstromschutzes (für den Motor) einen niedrigen Wert für die Übertemperatur-Zeitkonstante fest Motoren mit Bremsen Bei Motoren mit parallel angeschlossenen Bremsen muss die Stromversorgung der Bremse vom Primärstromkreis des Umrichters aus vorgenommen werden Wird die Stromversorgung der Bremse an der Ausgangsseite des Umrichters angeschlossen, funktioniert die Bremse nicht Verwenden Sie keine Umrichter zum Betrieb von Motoren mit in Reihe geschalteten Bremsspulen Getriebemotoren Wenn im Kraftübertragungsmechanismus ein ölgeschmiertes Getriebe oder Drehzahländerung/Untersetzung verwendet wird, kann der Dauerbetrieb des Motors bei niedrigen Drehzahlen zu ungenügender Schmierung führen Vermeiden Sie eine derartige Betriebsweise Synchronmotoren Für diese Art von Motoren müssen besondere Maßnahmen ergriffen werden Wenden Sie sich wegen der Einzelheiten an Ihren zuständigen Vertreter von Fuji Electric 1-PhasenMotoren 1-Phasen-Motoren eignen sich nicht für die Drehzahlregelung über Umrichter Verwenden Sie dazu 3-Phasen-Motoren Betrieb von Spezialmotoren III UmgebungsInstallationsort bedingungen Kombination mit Peripheriegeräten Installation eines Erdschluss- oder Fehlerstromschutzschalters Installation eines Magnetschützes im Sekundärstromkreis Verwenden Sie den Umrichter bei Umgebungstemperaturen zwischen -10 und +50 °C Die Kühlfläche und der Bremsenwiderstand des Umrichters können sich unter bestimmten Betriebsbedingungen stark erwärmen Installieren Sie den Umrichter daher auf nicht entzündlichen Werkstoffen wie z B Metall Sorgen Sie dafür, dass der Installationsort den in Kapitel 8, Abschnitt 8.4, „Betriebs- und Lagerbedingungen“ angegebenen Umgebungsbedingungen entspricht Installieren Sie zum Schutz der Verdrahtung im Primärstromkreis eines jeden Umrichters einen empfohlenen Motorschutzschalter oder einen Fehlerstrom-/Erdschluss-Schutzschalter (mit Überstromschutz) Sorgen Sie dafür, dass die Leistung des Schutzschalters gleich oder kleiner als die empfohlene Leistung ist Wird zur Anschaltung des Motors an ein öffentliches Netz oder aus einem anderen Grund ein Magnetschütz im Ausgang (Sekundärseite) des Umrichters installiert, muss gewährleistet sein, dass sowohl der Umrichter als auch der Motor vollständig gestoppt sind, bevor das Magnetschütz einoder ausgeschaltet wird Entfernen Sie im Ausgang (Sekundärseite) des Umrichters einen am Magnetschütz eventuell vorhandenen Überspannungsableiter Installation eines Magnetschützes auf der Primärseite Schalten Sie das Magnetschütz auf der Primärseite maximal einmal pro Stunde aus oder ein, da andernfalls Störungen am Umrichter auftreten können Falls der Motor während des Betriebs häufig ein- und ausgeschaltet werden muss, verwenden Sie die Signale der Anschlussklemmen [FWD]/[REV] oder die Tasten RUN/STOP Schutz des Motors Der elektronische Übertemperaturschutz kann zum Schutz des Motors beitragen Auslösewert und Motorart (Allzweckmotor, Umrichtermotor) müssen eingestellt werden Stellen Sie bei Motoren mit hoher Drehzahl oder wassergekühlten Motoren einen kleinen Wert für die Zeitkonstante des Übertemperaturschutzes ein Bei Anschluss des Übertemperaturrelais des Motors über ein langes Kabel flit mưglicherweise ein Hochfrequenzstrom über die Streukapazität der Verdrahtung Dadurch spricht das Übertemperaturrelais möglicherweise bei einem niedrigeren Strom als dem eingestellten Wert an In diesem Fall müssen Sie die Trägerfrequenz verringern oder den Ausgangsfilter verwenden Kein Kondensator zur Kompensation der Blindleistung Schließen Sie an die Primärseite des Umrichters keinen Kondensator zur Kompensation der Blindleistung an (Verwenden Sie die Gleichstromdrossel, um den Leistungsfaktor des Umrichters zu verbessern.) Verwenden Sie auf der Ausgangsseite (Sekundärseite) des Umrichters keine Kondensatoren zur Kompensation der Blindleistung Dies führt zu einer Überstromabschaltung, wodurch der Motor abgeschaltet wird Kein Überspannungsableiter Schließen Sie auf der Ausgangsseite (Sekundärseite) des Umrichters keinen Überspannungsableiter an Reduzierung von Störungen Zur Erfüllung der EMV-Richtlinien wird üblicherweise die Verwendung eines Filters und geschirmter Leitungen empfohlen Einzelheiten siehe Anhang A, „Vorteilhafte Verwendung von Umrichtern (Hinweise zu elektrischen Stưrungen)“ Mnahmen gegen Ststrưme Bei einer Überspannungsabschaltung im gestoppten Zustand oder während des Betriebs des Umrichters bei geringer Last wird vermutet, dass durch das Ưffnen/Schlien des Phasenschieberkondensators im Leistungssystem ein Stoßstrom erzeugt wurde * Schließen Sie eine Gleichstromdrossel an den Umrichter an IV Verdrahtung Auswählen der Umrichterleistung Transport und Lagerung Isolationsprüfung Verwenden Sie zur Prüfung des Isolationswiderstands des Umrichters ein 500-V-Isolationsmessgerät und folgen den Anweisungen in der Bedienungsanleitung des FRENIC-Multi (INR-SI47-1094-E), Kapitel 7, Abschnitt 7.5, „Isolationsprüfung“ Länge der Verdrahtung im Steuerstromkreis Bei Verwendung einer Fernsteuerung beträgt die maximale Länge der Verdrahtung zwischen Umrichter und Bedienbox 20 m Verwenden Sie ein paarig-verdrilltes oder geschirmtes Kabel Länge der Verdrahtung zwischen Umrichter und Motor Bei langer Verdrahtung zwischen Umrichter und Motor kann der Umrichter wegen Überstroms überhitzen oder abschalten, weil ein höherer Oberwellenstrom durch die Streukapazität zwischen den Leitungen der einzelnen Phasen fließt Die Verdrahtung darf maximal 50 m lang sein Ist eine grưßere Länge erforderlich, müssen Sie die Trägerfrequenz verringern oder einen Ausgangsfilter installieren Leitungsquerschnitt Verwenden Sie den Stromwerten entsprechende Leitungsquerschnitte oder folgen den Empfehlungen für die Leitungsquerschnitte Leitungsart Verwenden Sie keine mehradrigen Kabel zum Anschluss zwischen mehreren Umrichtern und Motoren Erdung Sorgen Sie für eine sichere Erdung des Umrichters über den Erdungsanschluss Betrieb eines Allzweckmotors Wählen Sie einen Umrichter entsprechend den am Motor anliegenden Nennleistungen aus, die in der Standardtabelle mit den technischen Daten des Umrichters aufgeführt sind Sind ein hohes Anlaufdrehmoment oder eine schnelle Beschleunigung oder Verzögerung erforderlich, wählen Sie einen Umrichter mit einer um eine Stufe höheren Leistung als der Standardleistung aus Einzelheiten hierzu finden Sie im Kapitel 7, Abschnitt 7.1, „Auswählen von Motoren und Umrichtern“ Betrieb von Spezialmotoren Wählen Sie einen Umrichter nach der folgenden Bedingung aus: Nennstrom des Umrichters > Nennstrom des Motors Bei Transport und Lagerung von Umrichtern folgen Sie den Anweisungen in der Bedienungsanleitung des FRENIC-Multi (INR-SI47-1094-E), Kapitel 1, Abschnitt 1.3, „Transport“, und Abschnitt 1.4, „Lagerbedingungen“ V Informationen über die Organisation dieses Handbuches Dieses Handbuch enthält die Kapitel bis 9, Anhänge und ein Glossar Teil 1: Allgemeine Informationen Kapitel 1: VORSTELLUNG DES FRENIC-Multi In diesem Kapitel werden die Funktionen und das Regelungssystem der Baureihe FRENIC-Multi sowie die empfohlene Konfiguration für den Umrichter und die Peripheriegeräte beschrieben Kapitel 2: BEZEICHNUNG UND FUNKTION DER EINZELNEN TEILE Dieses Kapitel enthält Außenansichten der Baureihe FRENIC-Multi und eine Darstellung der Anschlussklemmen einschließlich einer Beschreibung der LED-Anzeige und der Tasten auf dem Bedienteil Kapitel 3: BEDIENUNG ÜBER DAS BEDIENTEIL In diesem Kapitel wird die Bedienung des Umrichters über das Bedienteil beschrieben Der Umrichter weist drei Betriebsmodi auf (Betrieb, Programmierung und Alarm), mit deren Hilfe Sie den Motor starten und stoppen, den Betriebsstatus des Motors anzeigen, Daten für Funktionscodes einstellen sowie zur Wartung benötigte Informationen und Alarmdaten anzeigen können Teil 2: Betrieb des Motors Kapitel 4: BLOCKSCHALTBILDER DER STEUERLOGIK In diesem Kapitel werden die Haupt-Blockschaltbilder für die Steuerlogik der Umrichter der Baureihe FRENIC-Multi beschrieben Kapitel 5: BEDIENUNG ÜBER RS-485-KOMMUNIKATION In diesem Kapitel wird ein Überblick über die Bedienung des Umrichters über die RS-485Kommunikationseinrichtung gegeben Einzelheiten hierzu finden Sie im Benutzerhandbuch für die RS485-Kommunikation (MEH448b) oder im Installationshandbuch für die RS-485-Kommunikationskarte „OPC-E1-RS“ (INR-SI47-1089) Teil 3: Peripheriegeräte und Optionen Kapitel 6: AUSWÄHLEN VON PERIPHERIEGERÄTEN In diesem Kapitel werden eine Anzahl von Peripheriegeräten und Optionen, die Konfiguration des FRENIC-Multi mit diesen Geräten und Optionen sowie die Anforderungen und Vorkehrungen beim Auswählen von Leitungen und Crimp-Anschlüssen beschrieben Teil 4: Auswählen des optimalen Umrichtermodells Kapitel 7: AUSWÄHLEN DER OPTIMALEN LEISTUNGSWERTE FÜR MOTOR UND UMRICHTER Dieses Kapitel enthält Informationen über die Drehmomenteigenschaften des Umrichterausgangs, das Auswahlverfahren und die Gleichungen zur Leistungsberechnung, sodass Sie für Motor und Umrichter das jeweils optimale Modell auswählen kưnnen Sie erhalten aerdem Unterstützung zur Auswahl von Bremsenwiderständen vi Teil 5: Technische Daten Kapitel 8: TECHNISCHE DATEN In diesem Kapitel werden die technischen Daten der Ausgangswerte, das Regelungssystem und die Funktionen der Anschlussklemmen der FRENIC-Multi-Umrichter beschrieben Es enthält außerdem Beschreibungen der Betriebs- und Lagerumgebung, die Außenabmessungen, Beispielschaltpläne für den grundlegenden Anschluss und Einzelheiten der Schutzfunktionen Kapitel 9: FUNKTIONSCODES Dieses Kapitel enthält einen Überblick über die sieben Gruppen von Funktionscodes der FRENIC-MultiUmrichter sowie Einzelheiten zu jedem Funktionscode Anhänge Glossar Symbole In diesem Handbuch werden die folgenden Symbole verwendet: Hinweis Tipp Dieses Symbol kennzeichnet Informationen, die bei Nichtbeachtung dazu führen können, dass der Umrichter nicht voll funktionsfähig ist, sowie Informationen über Bedienungsfehler und fehlerhafte Einstellungen, die zu Störungen führen können Dieses Symbol kennzeichnet Informationen, die bei bestimmten Einstellungen oder Bedienhandlungen hilfreich sein können Dieses Symbol verweist auf detailliertere Informationen vii INHALT Teil 1: Allgemeine Informationen Kapitel VORSTELLUNG DES FRENIC-Multi 1.1 1.2 1.3 Merkmale 1-1 Steuerungssystem 1-12 Empfohlene Konfiguration 1-14 Kapitel 2: BEZEICHNUNG UND FUNKTION DER EINZELNEN TEILE 2.1 2.2 Außenansicht und Zuordnung der Anschlussklemmen 2-1 LED-Monitor, Tasten und LED-Anzeigen auf dem Bedienteil 2-2 Kapitel 3: BEDIENUNG ÜBER DAS BEDIENTEIL 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 Überblick über die Betriebsarten 3-1 Betriebsmodus 3-3 Überwachen des Betriebsstatus 3-3 Einrichten von Frequenz- und PID-Sollwerten 3-4 Starten/Stoppen des Motors 3-9 Tippbetrieb 3-9 Programmiermodus 3-11 Schnelleinrichtung von Basisfunktionscodes - Menü „Schnell.Par.” - 3-13 Einrichten von Funktionscodes - Menü „Par.Ändern“ - 3-17 Überprüfen geänderter Funktionscodes - Menü „Par.Check” - 3-17 Überwachen des Betriebsstatus - Menü „Betr.Anzg.” - 3-18 Überprüfen des I/O-Signalstatus - Menü „I/O Check“ - 3-22 Auslesen von Wartungsinformationen - Menü „Wartung“ - 3-27 Auslesen von Alarminformationen - Menü „Alarm Info“ - 3-30 Alarmmodus 3-33 Freigeben des Alarms und Umschalten in den Betriebsmodus 3-33 Anzeigen des Alarmverlaufs 3-33 Anzeigen des Umrichterstatus zum Alarmzeitpunkt 3-33 Umschalten in den Programmiermodus 3-33 Teil 2: Betrieb des Motors Kapitel 4: BLOCKSCHALTBILDER DER STEUERLOGIK 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 In den Blockschaltbildern verwendete Symbole und deren Bedeutung 4-1 Blockschaltbild für die Ausgangsfrequenz 4-3 Blockschaltbild für die Betriebsart 4-7 Regelungsblock 4-9 PID-Prozessregelungsblock 4-13 PID-Tänzerreglungsblock 4-17 Auswahleinrichtung für den FM-Ausgang 4-20 viii ... anderweitige Probleme entstehen In der nachfolgenden Tabelle sind die anderen die Verwendung des FRENIC -Multi betreffenden Dokumente aufgeführt Diese Dokumente gelten in Verbindung mit diesem Handbuch... Drehzahländerung/Untersetzung verwendet wird, kann der Dauerbetrieb des Motors bei niedrigen Drehzahlen zu ungenügender Schmierung führen Vermeiden Sie eine derartige Betriebsweise Synchronmotoren Für diese Art... lang sein Ist eine grưßere Länge erforderlich, müssen Sie die Trägerfrequenz verringern oder einen Ausgangsfilter installieren Leitungsquerschnitt Verwenden Sie den Stromwerten entsprechende Leitungsquerschnitte