Produktinformation. ECOSS Elektronischer Kompakt-Starter für Schleifringläuferantriebe

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1 Produktinformation ECOSS Elektronischer Kompakt-Starter für Schleifringläuferantriebe

2 Geregeltes und sicheres Anfahren von Schleifringläuferantrieben Elektronische Kompaktstarter werden eingesetzt, wenn Schleifringläufermotoren gesteuert oder geregelt und möglichst stoßfrei angefahren werden sollen. Beim Anlassen sind Getriebe und Kupplungen starken mechanischen Belastungen ausgesetzt. Dies führt zu erheblichem Verschleiß und häufig zu hohen Wartungskosten. Förderbänder benötigen oft ein Anlaufmoment, das sehr nahe beim Nenndrehmoment des Motors oder knapp darüber liegt. Typisch ist ein konstantes Lastmoment abhängig von der Bandbeladung und der zu leistenden Hubarbeit. Mit dem elektronischen Anlasser ECOSS ist ein geregeltes Anfahren möglich. Es können einfache Prinzipien zur Anwendung kommen wie das Anfahren durch stetige Widerstandsverkleinerung mit einstellbarer Hochlaufzeit und einstellbarem Maximalmoment. Aber auch Regelungen auf ein konstantes Dehmoment (Ständerstrom) bis hin zur Drehzahlregelung können implementiert werden. Vorladetransformator Snubber-Kondensator Steuermodul RDCU-Board Treiber Kühlkörper Kurzschlussschütz Leistungselektronik Lüfter Der leistungselektronische Anlasser ECOSS arbeitet nach dem bekannten Prinzip der Gleichrichtung und anschließender Pulsung des Läuferstromes. Der derzeitige Stand der Entwicklung von Leistungshalbleitern, besonders hinsichtlich Stromtragfähigkeit und Taktfrequenz, macht es möglich, dieses Schaltprinzip auch für größere Leistungsbereiche zu nutzen. Typische Einsatzgebiete ECOSS kann für alle Anwendungen, bei denen Schleifringläufermotoren als Antriebsmaschinen fungieren, eingesetzt werden. Das betrifft insbesondere: Förderbänder Gebläse Brecher und Mühlen Mischer Rührwerke Leistungsbereich Antriebe mit Schleifringläufermotoren im Leistungsbereich bis ca kw. Die Vorteile für den Anwender auf einen Blick Stufenloses, geregeltes Anfahren Weniger Verschleiß und mechanische Belastungen Einsparungen von Wartungskosten Längere Lebensdauer der Antriebe und Motoren Keine Stufung des Anlasswiderstandes, daher Aufbau aus gleichen Elementen Stoßfreie Widerstandsänderung auch bei Gleichstrombremsung möglich Einbindung des Anlassers in moderne Steuerungsnetze durch Kopplung über PROFIBUS Einbindung des Anlassers in das Diagnose- und Parametriersystem DriveWindow von ABB 2 ABB ECOSS

3 Anwendung Gurtbandförderer ECOSS ABB 3

4 ECOSS Aufbau und Funktionsweise Leistungselektronikmodul Kernstück des Systems ist das Leistungselektronikmodul, bestehend aus den Baugruppen Gleichrichter, IGBT-Schalter, Snubber-Modul und den Treibern mit einigen internen Überwachungen. Das Leistungselektronikmodul erhält die Vorgabe des pulsweitenmodulierten Schalttaktes vom Steuerungsmodul. Im Steuerungsmodul laufen sowohl Steuerungen und Regelungen des Anlassvorganges als auch Überwachungs- und Steuerfunktionen für die Lüfter und das Kurzschlussschütz ab. Steuerung Mit der Anlagensteuerung kann das Steuerungsmodul über PROFIBUS oder durch parallele Signalkopplung kommunizieren. Das aus der ABB-Umrichtertechnik bekannte RDCU- Board bildet die Hardware-Basis. Mit dem Aufbau eines DDC-Busses sind auch die DriveWindow-Diagnosefunktionen verfügbar. Einbau im Schrank maßgeschneiderte Lösung Leistungselektronik, Steuerung und das Kurzschlussschütz sind in einem Schrank untergebracht. Die Unterbringung und Dimensionierung der Widerstände hängt sehr stark von den Anforderungen der zu errichtenden Anlage ab. Unabhängig davon hat ABB eine Reihe von Kompaktmodulen zur Anordnung des ECOSS-Schrankes und der Widerstände im Außenbereich entwickelt. 4 ABB ECOSS

5 ECOSS Ausführungen Beispiel für Ausführung: ECOSS-Schrank und vier Schränke zur Unterbringung der Widerstände. Je nach Anwendungsfall sind bis zu fünf Schränke anreihbar. ECOSS-Ausführungen mit zwei, drei und fünf Schränken zur Unterbringung der Widerstände ECOSS ABB 5

6 ECOSS Technische Daten Leistungsangaben Max. Läuferanlassstrom über 60 s 800 A Max. Läuferstillstandsspannung 1700 V Grundfrequenz der Pulsung 1 khz Minimale Pulsweite 2% Benötigte Daten für die Auslegung von ECOSS Zur genauen Auslegung des Kompaktstarters (wie Dimensionierung der Widerstände und Auswahl des Leistungselektronikmoduls) werden mindestens die folgende Daten zum Antrieb und Motor benötigt: Aufbau Schrank B x H x T Zweitüriger Aufbau Elektronikseite Steuer- und Lüftungsseite 1200 x 2200 x 600 mm 800 mm 400 mm Beispiel für benötigte Antriebsdaten Antriebscharakteristik Bandantrieb horizontal 500 m Zwei Motoren an einer Trommel im Kopf Anlaufzeit 20 s Aufstellung Schaltschrank Schutzart IP43 indoor, Schalthaus oder Container Schutzart IP54 Außenaufstellung Aufstellung Widerstände In belüfteten Räumen von Schalthäusern oder Containern In ECOSS-Modulen entsprechend Abbildungen Seite 5 Umgebungsbedingungen Umgebungstemperaturbereich -20 C +40 C Zertifikate ISO 9001, DIN VDE 0100 Funktionen Rampenzeit für Start Strombegrenzung Konstanter Strom Drehzahlregelung S-Verschliff Feste Pulsvorgabe zu Testzwecken Überwachungen Übertemperaturen der Widerstände Übertemperaturen der IGBT Schaltschrankinnentemperatur Maximaler Stromanstieg Minimale Pulsweite Benötigtes Anlaufmoment 1,3 M N Maximales Anlaufmoment 1,6 M N zum Freifahren bei Schurrenverstopfung Maximales Bremsmoment 0,7 M N bei Motornenndrehzahl Wirkzeit der Gleichstrombremse 10 s Anlauf- und Bremszyklen 3x hintereinander (15 s Pause), 6x je Stunde Beispiel für benötigte Motordaten Motornennleistung 900 kw Polpaarzahl 3 Nenndrehzahl 990 min -1 Motornennspannung 6000 V Motornennstrom 110 A Läuferleerlaufspannung 1180 V Läufernennstrom 465 A Kippmoment 2,4 M N * Anlaufregelung Lineare Widerstandsverkleinerung mit Haltefunktion bei Überschreitung eines Maximalstromes Bremsregelung* Lineare Widerstandsverkleinerung auf 50% während der Bremszeit * nur zutreffend, wenn GS-Bremse implementiert werden soll Systemintegration Kopplung der Steuersignale Diagnosebus DDCS Parallel oder PROFIBUS 6 ABB ECOSS

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8 Kontakt ABB Automation GmbH Open Pit Mining Gaglower Straße 17/ Cottbus, Deutschland Telefon: Fax: Hinweis: Technische Änderungen der Produkte sowie Änderungen im Inhalt dieses Dokuments behalten wir uns jederzeit ohne Vorankündigung vor. Bei Bestellungen sind die jeweils vereinbarten Beschaffenheiten maßgebend. ABB übernimmt keinerlei Verantwortung für eventuelle Fehler oder Unvollständigkeiten in diesem Dokument. Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und den darin enthaltenen Gegenständen und Abbildungen vor. Vervielfältigung, Bekanntgabe an Dritte oder Verwertung seines Inhaltes auch von Teilen ist ohne vorherige schriftliche Zustimmung durch ABB verboten. 3BDD DE gedruckt in Deutschland ( ) Copyright 2010 ABB Alle Rechte vorbehalten