Bremschopper BC BC 4.1. Inbetriebnahme- und Einstellanleitung

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1 Bremschopper BC BC 4.1 Inbetriebnahme- und Einstellanleitung Warnung: Der Umgang mit elektrischen und elektronischen Maschinen und Geräten birgt Risiken in sich! Aufstellung und Instandhaltung sollte daher nur von ausgebildetem Personal vorgenommen werden. TAE Antriebstechnik GmbH Am Kappengraben 2 D Wehrheim Stand V-8 BC2-1.PMD

2 Über diese Betriebsanleitung Wenn Sie zu einem bestimmten Thema etwas suchen, steht Ihnen ein Inhaltsverzeichnis in dieser Inbetriebnahme und Einstellanleitung zur Verfügung. In dieser Anleitung werden eine Reihe von Symbolen verwendet, die Ihnen eine schnelle Orientierung verschaffen und auf das Wesentliche aufmerksam machen. Dieses Symbol steht für Hinweise und nützliche Informationen, die Ihnen die Bedienung erleichtern soll. Hinweise, deren Mißachtung eine Beschädigung oder Zerstörung des Gerätes zur Folge haben kann. Hinweise, deren Mißachtung eine gesundheitliche Gefahr für den Bediener bedeutet. 1. Sicherheitshinweise Bevor Sie das Gerät in Betrieb nehmen, lesen Sie bitte die Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung komplett durch. Die Bedienung bzw. Einstellung des Gerätes darf nur von Verwendern geschehen, die aufgrund ihrer Qualifikation dazu befähigt sind, einen ordnungsgemäßen und fachgerechten Umgang mit diesem Gerät zu gewährleisten. Die unten angeführten Vorsichtsmaßnahmen und Warnungen sind bei der Bedienung des Gerätes unbedingt zu beachten. Für die Inbetriebnahme eines Regelgerätes ist es zwingend erforderlich, die zugehörige Betriebsanleitung zur Hilfe zu nehmen. Die vorliegende Bremschopper Inbetriebnahme- und Einstellanleitung ersetzt diese nicht. 1.1 Verordnungen und Vorschriften Bei der elektrischen Installation sind die allgemeinen Installationshinweise zu beachten. DIN VDE 1 VDE 113 VDE 16 VDE 47 Teil 1 Bestimmungen für das Errichten von Starkstromanlagen Elektrische Ausrüstung von Maschinen Ausrüstung von Starkstromanlagen mit elektronischen Betriebsmitteln Schutzarten durch Gehäuse 2 Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung

3 1.2 Warnungen Achtung Lebensgefahr! Vor jedem Eingriff ist das Gerät vom Netz zu trennen. Erst wenn die Kondensatoren entladen sind, darf das Gerät geöffnet werden und am Gerät gearbeitet werden. Bitte achten Sie unbedingt darauf, daß das Gerät ordnungsgemäß geerdet ist. Es besteht ansonsten eine hohe Verletzungsgefahr durch elektrische Schocks. Der Umgang mit elektrischen und elektronischen Maschinen und Geräten birgt Risiken in sich! Aufstellung und Instandhaltung soll daher nur von ausgebildetem Personal vorgenommen werden. Achtung! 1. Klemmen Sie das Gerät niemals unter Spannung an oder ab. 2. Unbedingt auf richtige Polarität achten. 3. Bei Vertauschen der Anschlüsse +/- kann der Umrichter oder der Chopper zerstört werden. 4. Es ist keine Leistungshalbleitersicherung für den IGBT eingebaut. Inhaltsverzeichnis 1. Sicherheitshinweise Verordnungen und Vorschriften Warnungen Funktion Aufbau und Lagepläne Technische Daten Chopperspannung 375V Chopperspannung 75V Belastungskurve Anschlüsse und Anzeigen Anschlußbeispiel Maßblatt Ersatzteile Zubehör Überlastrelais Superflinke Zwischenkreis-Halbleitersicherungen Berechnung für Bremschopper und Widerstand Anschlußbild Option Betriebsbereit, Chopper Aktiv Anschlußbild Option Master - Slave Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung 3

4 2. Funktion Wird durch Herunterfahren der Drehzahl der Motor gebremst, geht der Motor in den generatorischen Betrieb über. Da die kinetische Energie nicht über den Umrichter in das Netz zurückgespeist wird, nehmen die Zwischenkreiselkos diese Energie auf. Die Spannung des Zwischenkreises steigt an. Wenn die Zwischenkreisspannung zu groß wird, schützt sich der Umrichter durch Abschalten. Zur Vermeidung dieser Bremsunterbrechung wird der Bremschopper eingesetzt, der bei Überschreitung der zulässigen Zwischenkreisspannung aktiv wird, den auf den Zwischenkreis schaltet und so die überschüssige Energie in Wärme umsetzt. Müssen große Massen abgebremst werden, ist darauf zu achten, daß der für eine Leistung ausgelegt ist, die der Massenverzögerung entspricht. 3. Aufbau und Lagepläne BC 2.1 BC BC (Hauptplatine - Mainboard) 3 Typ BC /5,5 BC /6 BC /11 BC /13 Position BC /13 - BC /22 BC /25 1x IGBT 2MBI Steckbrücke B & sicherung Vor- BC /27 BC /26 BC /45 Potentiometer P1 Chopperspannung PC- Board F1 (nur für Elektronik nicht für IGBT) - BC /52 BC /56 BC 4.1-9/33 BC /36 BC /67 BC /41 BC /75 BC /82 2x IGBT 2MBI 1x IGBT 2MBI 2x IGBT 2MBI - 1x Lüfter 1x Lüfter 2x Lüfter Versorgungsspannung Steckbrücke B - Jumper Chopperspannung bei Potentiometer P1 in Werkseinstellung B 2-44V 45-8V 375V 75V 34V 68V 4 Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung

5 4. Technische Daten 4.1 Chopperspannung 375V Anschlußspannug 2-44 VDC +/- (Zwischenkreis) Chopperspannung Typ Artikel-Nr. Werkseinstellung B rechts: 375V, B links: 34V Einstellbereich Potentiometer P1: 24 bis 44, cw: 1V/Umdrehung kleiner Bremsleistung in kva bei Dauerstrom Spitzenstrom Superflinke Sicherung F2 Dauerbelastung Spitzenbelastung in A in A in A >R min. BC /5, F1 5, BC / F ,3 BC / AF BC / F BC / F ,8 BC / F BC 4.1-9/ F ,6 BC / F ,1 BC / F ,75 Umgebungstemperatur -4 C Abmessungen siehe Maßblatt Punkt Chopperspannung 75V Anschlußspannug 45-8 VDC +/- (Zwischenkreis) Chopperspannung Typ Artikel-Nr. Werkseinstellung B rechts: 75V, B links: 68V Einstellbereich Potentiometer P1: 54 bis 8V, cw: 25V/Umdrehung kleiner Bremsleistung in kva bei Dauerstrom Spitzenstrom Superflinke Sicherung F2 Dauerbelastung Spitzenbelastung in A in A in A >R min. BC / F BC / F BC / AF ,5 BC / F ,5 BC / F ,5 BC / F ,2 BC / F ,2 BC / F ,3 BC / F ,5 Umgebungstemperatur -4 C Abmessungen siehe Maßblatt Punkt 8. Der Mindestwert R min. für die Bremswiderstände darf nicht unterschritten werden. Es kann jedoch jeder beliebig größere Wert verwendet werden. Der sollte nach der benötigten Leistung ausgelegt werden. Wird der R min. unterschritten, kann der IGBT zerstört werden. Der Ausgang ist kurzschlußfest, jedoch nicht gegen permanente Überlast (R min. unterschritten) geschützt. Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung 5

6 5. Belastungskurve bei 4 C Umgebungstemperatur Spitzenstrom in A 8 7 BC Art.-Nr F_ Art.-Nr F_ Max Einschaltdauer in s Min Pause in s Spitzenstrom in A Art.-Nr F_ Art.-Nr F_ Art.-Nr F_ Art.-Nr F_ Art.-Nr F_ Art.-Nr F_ BC 3.1 & BC Art.-Nr AF_ Max Einschaltdauer in Min Min Pause in Min 6 Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung

7 6. Anschlüsse und Anzeigen Anzeigen Overcurrent rot Überstrom / Kurzschluß Active klar Chopper aktiv Power grün Chopper betriebsbereit + Klemmenbelegungen Anschluß für Erde ( ) Gehäuse großflächig erden, z.b. auf einer verzinkten Montageplatte montieren. - -Anschluß Zwischenkreisspannung Umrichter + +Anschluß Zwischenkreisspannung Umrichter - In Reihe zum muß ein Bimetallrelais angeschlossen werden. Das Bimetallrelais ist auf Nennstrom des es einzustellen. (siehe Anschlußbeispiel Punkt 7.) 7. Anschlußbeispiel Achtung! 1. Klemmen Sie das Gerät niemals unter Spannung an oder ab. 2. Unbedingt auf richtige Polarität achten. 3. Das Vertauschen der Anschlüsse +/- kann den Umrichter oder den Chopper zerstören. 4. Es ist keine Leistungshalbleitersicherung für den IGBT eingebaut. + Die Leitungen zwischen Umrichter und Chopper bzw. Chopper und sind bis zu einer Länge von 25 cm verdrillt und ab 25 cm geschirmt zu verlegen. Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung 7

8 8. Maßblatt B S H + H1 R R B1 T Baugröße B B1 H H1 T S BC ,5 4, BC , BC , Ersatzteile Bremschoppertyp BC 2.1 BC 3.1 BC 4.1 Art.-Nr. Bezeichnung F F AF F F F F F F IGBT 2MBI 5N-12 5A IGBT 2MBI 75N-12 75A IGBT 2MBI 1N-12 1A IGBT 2MBI 15N-12 15A IGBT 2MBI 2N-12 2A IGBT 2MBI 3N-12 3A F1 Sicherung für Elektronik 3x5 mittelträge 3,15A Lüfter 24V 7833-F PC-Board 8 Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung

9 1. Zubehör Bremswiderstände bis 6kW Dauerlast in IP 2. Spezielle Ausführungen nach Rücksprache mit TAE Antriebstechnik. Überlastrelais zum thermischen Schutz des s. Überlastrelais mit größeren Nennströmen auf Anfrage. 1.1 Überlastrelais Nennstrom in A: Art.-Nr:,1 -, A,16 -, B,24 -, C,4 -, D, E 1-1, F Nennstrom in A: Art.-Nr: 1,6-2, G 2, H I K L M 1.2 Superflinke Zwischenkreis-Halbleitersicherungen Einsatz mit Bremschopper: Sicherungswert in A Art.-Nr. Sicherung Art.-Nr. Lasttrenner 3 pol F F AF F F F F F F... 5 Auf Anfrage Berechnung für Bremschopper und Widerstand Berechnungsgrundlage: Konstantes Bremsmoment und lineare Drehzahlabnahme. -1 n[min ] n max = 24 min -1 n mittel =12 min -1 t RUN = 14 s t BREAK= 3 s t OFF = 3 s t[s] M+ [Nm] t[s] 1 Nm M- [Nm] P[kW] 25,1 kw M MAX P MAX BREAK t[s] Beispiel: Bremsmoment 1 Nm Max. Drehzahl 24 min -1 Motorischer Betrieb 14 Sek. Bremszeit 3 Sek. Stillstand 3 Sek. Chopperspannung 75 V Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung 9

10 Berechnung der Spitzenbelastung P MAX BREAK P n = M x 1 = 955 MAX MAX MAX BREAK = 25,1 kw P MAX BREAK in kw Spitzenbelastung vom Bremschopper n MAX in min -1 MaximaleDrehzahl M MAX in Nm Maximales Bremsmoment Berechnung des Effektivwerts der Bremsleistung P BREAK RMS P BREAK RMS = P MAX BREAK 3 = 25,1 ( t + t + t ) 3 ( ) RUN t BREAK BREAK OFF 3 14 = 5,6 kw P BREAK RMS in kw Effektivwert der Bremsleistung P MAX BREAK in kw Spitzenbelastung vom Bremschopper t BREAK in Sekunden Bremszeit t RUN in Sekunden Betrieb (Motorisch) t BREAK in Sekunden Betrieb (Generatorisch) t OFF in Sekunden Stillstand Berechnung des es R = P U 2 MAX BREAK 2 75 = = 22,4 Ω 251 R in Ω U in V Bremschopperspannung P MAX BREAK in W Spitzenbelastung vom Bremschopper Bremschopper ausgewählt nach Tabelle 4.2 (siehetechnische Daten) Bremschoppertyp BC2.1-33/11 Art.-Nr F Chopperspannung 75V Dauerbelastung: P BREAK RMS = 5,6 < 11 kw OK Spitzenbelastung: P MAX BREAK = 25,1 < 33 kw OK : R = 22,4 > 16 Ω OK 1 Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung

11 12. Anschlußbild Option Betriebsbereit, Chopper Aktiv Chopper BC C2/A2 Stör- und Betriebsbereitmeldung C1/A1 Chopper Aktiv, verzögert Aus C2/A2 message "error" and "ready for operation" C1/A1 Chopper active, delayed OFF C2 A2 C1 A1 Steckbrücke - geschlossen +24V Stör- und Betriebsbereitmeldung message "error" and "ready for operation" (+24V) Chopper Aktiv, verzögert Aus Chopper active, delayed OFF DIP-Schalter S1 ON OFF Logik Ausgang C1 - A1 Chopper ON DIP OUT - ON OUT - OFF S1.1 ON S1.2 ON S1.3 ON S1.4 ON max 3mA max 3mA - -C2 A2 C1 A1- - Steckbrücke - Jumper Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung 11

12 13. Anschlußbild Option Master - Slave Achtung!!! Anschlüsse O,G,I,C führen 4VDC nach Erde! Caution!!! Connection O,G,I,C lead 4VDC to ground! Anschluss Variante 1: Master - Slave (in Reihe) - Connection version 1: Master - Slave (in series) MS - Master SL - Slave O G I C Output Ground Input Com Master RR Brake resistor Slave 1 RR Brake resistor Slave 2 RR Brake resistor Anschluss Variante 2: Master - Slave (Parallel) - Connection version 2: Master - Slave (parallel) (max 5 Slaves Parallel) MS - Master SL - Slave O G I C Output Ground Input Com Master RR Brake resistor Slave 1 RR Brake resistor Slave 2 RR Brake resistor 12 Inbetriebnahme- und Einstellungsanleitung