87 Hz Kennlinenbetrieb für Baureihe 650V / 650

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Jörg Lichtenberg
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1 87 Hz Kennlinenbetrieb für Baureihe 650V / 650 Applikationsbeschreibung Copyright Parker Hannifin GmbH & Co. KG 2009 (Ehemals SSD Drives GmbH) Alle Rechte vorbehalten. Jegliche Art der Weitergabe, Vervielfältigung oder elektronischer Speicherung dieser Beschreibung bzw. deren Inhalts an Personen, die nicht bei einem Unternehmen der Parker Gruppe angestellt sind, ist ohne schriftliche Genehmigung von Parker Hannifin GmbH & Co. KG nicht gestattet. Alle Angaben in dieser Beschreibung wurden mit größter Sorgfalt geprüft. Dennoch können Abweichungen und Fehler nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Insbesondere können Sonderfälle eine abweichende Projektierung notwendig machen. Parker Hannifin übernimmt keine juristische Verantwortung für daraus sich möglicherweise ergebende Schäden, Personenschäden oder Aufwendungen.

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3 INHALTSVERZEICHNIS Inhaltsverzeichnis Seite Motivation... 1 Prinzip:... 1 Umrichter Einstellungen:... 3

5 HZ KENNLINENBETRIEB Motivation 650 Profibuskopplung 1 Zur Kostenreduzierung können Drehstrom-Asynchronmotoren die am Frequenzumrichter betrieben werden im so genannten 87Hz Modus verschaltet werden. Durch das verändern der Schaltungsart von Stern- auf Dreieck-Schaltung bei gleichzeitiger Anpassung der Eckfrequenz auf 87 Hz lässt sich ein Norm-Drehstrom-Asynchronmotoren mit einer Leistungssteigerung um den Faktor 1.7 betreiben. Prinzip: In Sternschaltung liegt der Eckpunkt des Motors bei 50Hz und 400V, in Dreieckschaltung bei 50Hz und 230V. Da der Frequenzumrichter Spannungen bis 400V bereitstellt, kann man diese Spannung auch bei Dreieckschaltung nutzen und den Motor mit einer größeren Spannung als 230V betreiben. Die Kennlinie der Dreieckschaltung wird also linear verlängert und erreicht bei 87Hz (Eckfrequenz) die maximale Ausgangsspannung des Umrichters von 400V. U [V] Eckpunkt Eckpunkt Hz Hz f [Hz] Kennlinie in Dreieck-Schaltung Kennlinie in Stern-Schaltung Abb. 1: U/f Kennlinie

Durch das verändern der Schaltungsart von Stern- auf Dreieck-Schaltung bei gleichzeitiger Anpassung der Eckfrequenz auf 87 Hz lässt sich ein Norm-Drehstrom-Asynchronmotoren mit einer

6 Beispiel: Ein Drehstrom-Asynchronmotor soll an einem Frequenzumrichter Typ 650V mit 87Hz-Kennlinie betrieben werden. Auf dem Motor befindet sich nachfolgend dargestelltes Typenschild: Drehstrom-Asynchronmotor Typ: Baujahr: Serien Nr.: PN 1,5 kw Bau Nr.: Betriebsart: UN / 230 / 400 V IN / 7,1 / 4,1 A nn 1410 min -1 fn 50 Hz nmax min -1 fmax. 100 Hz COSϕN 0,79 Polzahl: 4 Schutzart: IP 54 Schwingstärke: BREMSE MB Nm Isol. Kl.: Gewicht: UB F V Geber / Tacho RI 58-0 / 2048 Abb. 2: Motor Typenschild Wichtig: Es müssen 2 Voraussetzungen erfüllt sein. Der Umrichter muss den Strom für den Dreieck-Betrieb liefern können (hier 7,1A) und der Motor muss im Dreieck angeschlossen werden.

: Betriebsart: UN / 230 / 400 V IN / 7,1 / 4,1 A nn 1410 min -1 fn 50 Hz nmax. 3000 min -1 fmax.

7 650 Profibuskopplung 3 Umrichter Einstellungen: 1. U/f Kennlinienbetrieb In der Betriebsart U/f werden folgende Einstellungen vorgenommen: - Parameter (Max Drehzahl) P2 = 87 Hz (kann auch größer eingestellt werden wenn höhere Drehzahl erwünscht ist!) - Parameter (Motor Nennstrom) P6 = 7.1 A - Parameter (Eckfrequenz) P6 = 87 Hz 2. Sensorloser Vektorbetrieb In der Betriebsart sensorlos-vector werden zusätzlich folgende Einstellungen vorgenommen: - Parameter (Steuer Modus) CL1 = 1 (sensorlos Vector) - Parameter (Nenndrehzahl) CL2 = 2910 U/min (Synchrondrehzahl minus Schlupdrehzahl 3*1500U/min - 90U/min) - Parameter (Motor Nennstrom) CL10 = 2 A - Parameter (Polzahl) CL11 = 4 - Parameter (Motorspannung) CL12 = 400 V - Parameter (Motorleistung) CL15 = 2,6 kw ( 3 *1,5 kw) - Parameter (Schaltungsart) CL16 = 0 (0 = Dreieck,1 = Stern) Nun muss mit dem Antrieb ein Selbstabgleich durchgeführt werden. Wobei ein rotierender Abgleich bevorzugt wird. Dazu sollte die Motorwelle frei drehen können, d.h. von der Last entkoppelt. Ein Getriebe darf angebaut sein. Es müssen dann folgende Parameter eingestellt werden: - Parameter (Abgleich Modus) CL20 = 1 (0 = stehend,1 = rotierend) MERKE! Bei einem stehenden Abgleich wird der Magnetisierungsstrom nicht ermittelt und muss daher errechnet, und dann in Parameter CL14 eingetragen werden (hier 1,29A). Der Magnetisierungstrom wird nach folgender Formel berechnet: I Mag = I Nenn 2 1 cos ϕ Soll der Antrieb später mit einer Drehzahl größer als die Synchrondrehzahl betrieben werden (Feldschwächbetrieb), muss ein drehender Abgleich durchgeführt werden. Um den Selbstabgleich durchzuführen (stehend oder rotierend), wird der Parameter CL21 auf 1 gesetzt und der Antrieb anschließend gestartet. Der Antrieb wird bei dem Selbstabgleich stufenweise bis auf die eingestellte Maximal-Drehzahl beschleunigt und anschließend automatisch gestoppt. Der Abgleich ist danach abgeschlossen.

) - Parameter (Motor Nennstrom) P6 = 7.1 A - Parameter (Eckfrequenz) P6 = 87 Hz 2.

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