Schaltverstärker mit Lastschutz E

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1 Schaltverstärker mit Lastschutz E Beschreibung Der E-T-A Schaltverstärker für SPS-Ausgänge E ist ein Transistorschalter mit Schutz- und Meldefunktionen. Er wird überall dort eingesetzt, wo die vorhandenen SPS-Ausgänge in ihrer Schaltleistung nicht ausreichend sind oder keine Schutzfunktionen, wie Kurzschluss- und Überlastschutz, oder Überwachung der angeschlossenen Last auf Leitungsbruch enthalten. Auch spart man sich den Einsatz einer teureren, leistungsstärkeren Ausgangskarte, wenn tatsächlich nur ein oder zwei starke Ausgänge benötigt werden. Durch den Einsatz im Stromverteiler Modul 7plus erhält das Gesamtsystem eine erhebliche Flexibilität, d. h. es ist nachrüstbar oder nachträglich änderbar. Einspeisestromschiene und vorverdrahtete Signalkontakte und nicht zuletzt Federkraftanschlüsse reduzieren merklich die Montagezeiten (siehe Zubehör). E Anwendungen Automatisierungstechnik - Koppelbaustein zur kostengünstigen, gezielten Leistungsverstärkung an SPS-Ausgängen - Optimaler Schutz für jeden einzelnen Verbraucher durch Überwachung des Lastkreises Schutz und Ansteuerung für schnelle Schaltvorgänge bei: - Motoren - Magnetventilen - ohmschen Lasten - Signalisierung- und Überwachungslampen Wesentliche Merkmale optimaler Verbraucherschutz, da mehrere Nennstromstärken (,5; ; ; 4; 5 A) verfügbar sind keine Lastminderung (derating) über den ges. Temperaturbereich notwendig! schnelle Kurzschlussabschaltung bei gleichzeitiger Kurzschlussstrombegrenzung zeitabhängige Überlastabschaltung (Abschaltkennlinie wurde thermisch-magnetischem Schutzschalter nachgebildet) fernsteuerbar Fehlermeldung: LED und Meldeausgang signalisieren Überlast/Kurzschluss und Drahtbruch im»aus«-zustand: (Typ: 7 und 7) Drahtbruch im»aus«- und»ein«-zustand: (Typ: 7 und 7) Fehlerspeicherung: Typ 7, 7 und 73 galvanisch getrennte Rückmeldung eines Fehlerzustandes kompaktes Gehäuse Steckbar in Stromverteilungssystem Modul 7plus Integrierte Vorverdrahtung von Masse und Signalkontakten Bestellnummernschlüssel Typennummer E-48 Schaltverstärker für SPS-Ausgänge 7 mit Drahtbruchüberwachung im»aus«-zustand (Standard) 7 mit Drahtbruchüberwachung im»aus«-zustand und Fehlerspeicher 7 mit permanenter Drahtbruchüberwachung 7 mit permanenter Drahtbruchüberwachung und Fehlerspeicher 73 ohne Drahtbruchüberwachung 73 ohne Drahtbruchüberwachung, mit Fehlerspeicher Nennspannung DC4 V DC 4 V (Standard) Nennstrom,5 A, A, A 4, A 5, A E DC4 V -, A Bestellbeispiel Technische Daten (TU = 5 C; bei UN) Lastkreis Betriebsspannung U B DC 4 V (8...3 V) Nennstrom I N,5; ; ; 4; 5 A (andere auf Anfrage) Ruhestrom I S typ.,3 ma min. Laststrom Version-7/-7: Drahtbruch»AUS«Zustand: R Last > 5 kω Version: Drahtbruch im»aus«und»ein«zustand: Drahtbruch»AUS«Zustand: R Last > 5 kω Drahtbruch»EIN«Zustand: I Last < typ. 3 ma (,5/ A Gerät) I Last < typ. 5 ma (/4/5 A Gerät) Spannungsabfall U DSmax,5/,3/,/,/,3 V Schaltzeiten t ein /t aus typ. 3 μs/4 μs bei ohmscher Last Überlastabschaltung ~,5 (±,3) x I N nach ca. ms Kurzschlussstrom max. 5 A (bei,5 A und A Gerät) (selbstbegrenzend) max. 75 A (bei A/4 A und 5 A Gerät) Kurzschluss- Abschaltverzögerung < 5 μs Steuereingang IN Steuerpegel zwischen IN und Spannungsgesteuerter Eingang U E DC V < low-pegel < 5 V DC 8,5 V < high-pegel < 3 V Eingangsstrom I E... ma (8,5 V...3 V) Max. Schaltfrequenz f max khz Resetdauer nach Kurzschluss-/ Überlastabschaltung ms Fehlermeldeausgang F Relaiskontakt Schaltspannung max. DC 5 V AC 5 V Schaltleistung max. DC 3 W AC W Grenzdauerstrom A Allgemeine Daten Arbeitstemperatur... C Isolationsspannung (nach IEC 4/VDE ) DC 5 V > MΩ Gewicht 8 g / -

2 R Schaltverstärker mit Lastschutz E Funktionsbeschreibung Schaltbild Im E-T-A Schaltverstärker wird über den Eingang, bei entsprechendem Eingangspegel (> 8,5 V) ein Leistungstransistor durchgesteuert, der als elektronischer Schalter den Verbraucher mit dem Pluspol der Lastkreisversorgung (U B ) verbindet. Der Transistor schaltet wieder ab, wenn - die Steuerspannung weggenommen wird - Kurzschluss/Überlast im Verbraucherkreis auftritt Der aktuelle Betriebszustand wird mit zwei Leuchtdioden (rot und gelb) angezeigt. Die Überlastschaltung ist dem Kennlinienverlauf eines thermisch-magneti-schen Schutzschalters nachgebildet und ist bei einem ca.,5- fachen Nennstrom wirksam (siehe Zeit/Strom-Kennlinien). Das Gerät ist mit Flachsteckanschlüssen DIN 444-A,3-,8 ausgestattet und für Steckmontage auf den E-T-A Sockel Modul 7plus geeignet (siehe Zubehör). Steuerkreis EIN-Zustand: Liegt an der Eingangsklemme (IN gegen ) eine Spannung, die größer ist als 8,5 V, fließt der Steuerstrom (z. B. von der SPS) in die Elektronik. Der Ausgangstransistor wird leitend, die leuchtet. AUS-Zustand: Eine Steuerspannung < 5 V sperrt den Ausgangstransistor. Lastkreis Der Laststromkreis schaltet entsprechend dem Steuersignal»«oder»«. Elektronische Schaltungen überwachen den Laststromkreis auf Fehler. Der Stromkreis wird bei Kurzschluss nach spätestens 5 μs gesperrt und bei unzulässiger Überlastung entsprechend der Zeit/Strom- Kennline abgeschaltet. Fehlermeldeausgang F Der Fehlermeldestromkreis ist von Last- und Steuerstromkreis über ein Relais galvanisch getrennt. Über diesen Stromkreis (mit geschlossenem Kontakt) wird je nach Variante zusätzlich ein vorhandener Drahtbruch gemeldet. Im eingeschalteten Zustand wird Kurzschluss bzw. Überlast überwacht und signalisiert. Bei der mit Fehlerspeicher (Typ -7/-7/-73) bleibt eine Fehlermeldung solange erhalten, bis die Steuerspannung erneut angelegt wird. Die leuchtet im Fehlerfall. IN Steuer- und Überwachungselektronik Fehlermeldestromkreis F 4 7 Zeit/Strom-Kennlinien (TU = 5 C),5 A und A Schaltzeit in ms E gelb rot 5 LINE Maßbild Strombegrenzung, 5 A und 4 A I N 3 I (A) ,5 5 Schaltzeit in ms Strombegrenzung, I N 4 8 I (A) - /

3 E Funktionsdiagramme Funktionsdiagramme E Funktionsdiagramm E bei Leitungsbruch E-48-7x Leitungsbruchüberwachung nur im AUS Zustand E-48-7x Leitungsbruchüberwachung im EIN und AUS Zustand U B Versorgungsspannung liegt an U B Versorgungsspannung liegt an IN IN Ausgang Ausgang Relais Relais Fehlertyp Fehlertyp Leitungsbruch Fehler Leitungsbruch Fehler Funktionsdiagramm E bei Überlast/Kurzschluss E-48-7x ohne Fehlerspeicher E-48-7x mit Fehlerspeicher U B Versorgungsspannung liegt an U B Versorgungsspannung liegt an IN IN Ausgang Ausgang Relais Relais Fehlertyp Fehlertyp Überlast / Kurzschluss Fehler Überlast / Kurzschluss Fehler IN = Eingang angesteuert / Ausgang = durchgeschaltet LED leuchtet / - 3

4 E Applikationshinweise Applikationshinweise Schaltverstärker E-48-7 mit Modul 7plus Netzteil für SPS Signalstromkreis... SPS I / O... Hauptstromkreis Plus UB Steuerstromkreis Netzteil für Lastkreise Gemeinsame Stromversorgung für Last, SPS I/O und Signalschleife Gemeinsame Stromversorgung DC 4 V SPS I/O Out In DC 4 V - 3 Stromschiene gesteckt... 4 LINE 3 IN LINE IN 3 LINE IN 3 LINE IN 3 E Last 4 Last Last... Last n Modul 7plus Schaltverstärker E-48-7 Hauptstromkreis Minus UB Getrennte Stromversorgung für Last, SPS I/O und Signalschleife Stromversorgung für Last DC 4 V Stromversorgung für SPS DC 4 V SPS I/O Out In DC 4 V Masseverbindung direkt zwischen beiden Netzteilen! LINE 3 IN alternativ E Last Hinweis: Das Fehlen der festen Masseverbindung bei Verwendung von mehreren getrennten Stromversorgungen kann bei angeschlossener Fehlermeldeschleife zum willkürlichen Durchsteuern der Schaltverstärker und damit zu Schäden an der Anlage/Maschine führen. - 4 /

5 E Zubehör: Modul 7plus Beschreibung Zubehör für E Das Modul 7plus ist ein Montage- und Stromverteilungssystem, das in Verbindung mit dem Schaltverstärker für SPS-Ausgänge E zum Einsatz kommt. Es besteht aus einzelnen Komponenten zur Aufnahme von zwei Schaltverstärkern im Rastermaß,5 mm. Diese werden in das Modul 7plus eingesteckt, welches selbst auf eine Tragschiene aufgeschnappt wird. Die zweikanaligen Module sind anreihbar, wodurch größere Verteilungssysteme erzeugt werden können. Am Anfang und Ende des Systems wird je ein Anschlusselement aufgesteckt. Eine Stromverteilung auf die einzelnen Kanäle mit einer gemeinsamen Einspeisung (Pluspol) wird durch das Einschieben einer Stromschiene auf der Anschlussseite der Module in eine dafür vorgesehene Nut erreicht. Sämtliche elektrische Anschlüsse werden über Federkraftklemmen hergestellt. Das Bezugspotential für die elektronischen Verstärker ( Pin ) wird ebenfalls durchgeschleift und auf die seitlichen Anschlusselemente herausgeführt. Die Ansteuerung der Schalt verstärker (IN), bezogen auf, erfolgt je Kanal über den separaten Anschluss neben dem -Anschluss. Die Schaltverstärker verfügen über einen integrierten Signalkontakt (Öffner). Diese werden für eine Sammelfehlermeldung verwendet. Dazu sind in den Modulen 7plus bereits die Anschlüsse aller Öffner in Reihe geschaltet und werden über zwei Anschlüsse (3, 4) an den seitlichen Anschlusselementen angeschlossen. Je Modul kann über eine Prüfbuchse die Reihenschaltung kontaktiert und somit Unterbrechungen festgestellt werden. Durch das Aneinanderreihen (Zusammenstecken) der einzelnen Module 7plus werden alle internen Verdrahtungen für das Massepotential und die Signalisierung hergestellt. Bestellbezeichnung 7PLUS-Q- 7PLUS-QA-LR Zulassungen Modul 7plus, Mittelteil, -kanalig Anschlusselement links und rechts (Paar) für seitliche LINE-Einspeisung durch Mantelklemme, Anschluss der Signalisierung etc. Prüfstelle Nennspannung Nennstrombereich UL 95 AC 5 V; DC 8 V 5 A Technische Daten Anschlüsse 7plus Zugfederklemmen (ZFK) für starre Drähte und flexible Kabel mit und ohne Aderendhülsen. Zum Lösen der Zugfeder bitte angegebene Schraubendrehergröße (SD) verwenden. Bezeichnung Querschnitt des SD Abisolier- Anschlussleiters länge Line-Einspeisung (),5- mm 3 (, x 5,5) mm Load-Ausgang (),5-4 mm (, x 3,5) mm Signalisierung,5-,5 mm (, x 3,5) mm Anschlüsse (, 3, 4) Signalisierung,5-,5 mm (,4 x,5) 9 mm Anschluss () Querschnitt der Prüfbuchse ø mm Nennspannung (ohne Schaltverstärker) AC 5 V; 3 AC 433 V; DC 5 V Nennstrom (ohne Schaltverstärker) LINE-Einspeisung () 5 A -Ausgang () 5 A Bezugspotential () A Ansteuerung IN () A Sammelsignalisierung (3-4) A Innenwiderstände (ohne Schaltverstärker) LINE- (-) Signalisierung (3-4) je Modul 5 mω 8 mω /je Pol zzgl. je weiterem angereihtem Modul: 5 mω Schwingungsfestigkeit 5 g (57-5 Hz) ±,38 mm (-57 Hz); Prüfung nach IEC 8--, Test Fc, Frequenzzyklen/Achse Stoßfestigkeit 5 g ( ms) Prüfung nach IEC 8--7, Test Ea ms Halbsinus Korrosionsfestigkeit 9 Std. in 5 % Salznebel, Prüfung nach IEC 8--, Test Ka Feuchtigkeitsprüfung 4 Std. in 95 % rel. Feuchte, Prüfung nach IEC 8--78, Test Cab Spannungsfestigkeit Hauptstromkreis zueinander (ohne Stromschiene) 5 V Hauptstromkreis zu Signalstromkreis 5 V Signalstromkreis zu Signalstromkreis 5 V Masse Modul 7plus (Mittelteil) ca. 85 g Anschlusselemente (Paar) ca. 3 g / - 5

6 R R E Zubehör: Modul 7plus Maßbild Montagebeispiel Nut für Aufnahme von Bezeichnungsschildchen z. B.: Phoenix, Weidmüller, Wieland , plus 57 5 LINE LINE LINE LINE Nut für Einspeiseschiene Line Line Mittelteil G-Schiene EN 535-G3 Hutschiene EN 5-35x7, rechtes Anschlusselement linkes Anschlusselement Modul 7 plus GERMANY 3 Montageablauf: Grundmodule auf Hutschiene aufschnappen. Grundmodule zusammenschieben. 3 Anschlusselemente rechts und links aufschnappen. 4 Stromschiene nach Bedarf ablängen und in Grundmodule einstecken. 5 Anschlussleitungen in Federkraftklemmen einstecken. Schutzschalter einstecken. Line Line Line Line SD 3 Schaltbild, Anschlussbild SD 3 4 SD Grundmodul Nr. Grundmodul Nr. seitliche Einspeisung LINE LINE LINE LINE Einspeisestromschiene 3 4 SD Montage und Demontage der Anschlussleitungen mit Schraubendreher 3 IN IN IN IN 4 Pinbelegung, mit E bestückt Anschlusselement links Prüfbuchse Signalkontakte 3, 4 Anschluss Sammelsignalisierung Bezugspotential Ansteuerung IN Schaltverstärker E-48-7 Anschlusselement rechts E Modul 7plus LINE () () (5) () F 7 (7) (3) F () (4) IN (4) () () () - /

7 E Zubehör: Modul 7plus Zubehör für E Einspeiseschiene 3 A Best.-Nr. X 5 blau isoliert, 5 mm Best.-Nr. X 5 rot isoliert, 5 mm Best.-Nr. X 5 3 grau isoliert, 5 mm»bis 3 A dauernd belastbar«klemmfeder für Schaltverstärker E empfohlen für Fixierung der Geräte Best.-Nr. Y Einspeiseschiene 5 A Best.-Nr. Y 37 nicht isoliert, 5 mm»bis 5 A dauernd belastbar; wird vollständig eingesteckt und ist somit berührsicher«ø 5,5 Einspeiseschiene für seitliche Einspeisung Best.-Nr. Y 37 nicht isoliert, 5 mm»bis 5 A dauernd belastbar«universalendhalter Best.-Nr. X 4 Breite mm Mantelklemme Best.-Nr. X 5 Best.-Nr. SB-S-P---A Draufsicht Germany Signal loop SB-S-P---A 7 xxxx,3,3 44,4 Einbaumaß 3 Beschriftungsschild nutzbare Beschriftungsfläche x mm (Verpackungseinheit St. = Streifen) Best.-Nr. Y Klemmbügel Y mit Montage 8,5 4,5 8 5 Signal loop AC 4 V / DC 5 V, A 3 4 Kontakt 34 gebrückt Flachstecker DIN 444-A,3-,8 Die zur Verfügung gestellten Informationen sind nach unserem Wissen genau und zuverlässig, jedoch übernimmt E-T-A keine Verantwortung für den Einsatz in einer Anwendung, die nicht der vorliegenden Spezifikation entspricht. E-T-A behält sich das Recht vor, Spezifikationen im Sinne des technischen Fortschritts jederzeit zu ändern. Maßänderungen sind vorbehalten, bei Bedarf bitte neuestes Maßblatt mit Toleranzen anfordern. Maße, Daten, Abbildungen und Beschreibung entsprechen dem neuesten Stand bei Herausgabe dieses Kataloges, sind aber unverbindlich! Änderungen sowie auch Irrtümer und Druckfehler vorbehalten. Die Bestellbezeichnung der Geräte kann von deren Beschriftung abweichen. / - 7

8 E Zubehör: Stecksockel u. Klemmbretter Zubehör für E Stecksockel (bis A dauernd belastbar) Best.-Nr. 7-P-Si Best.-Nr. 7-P-Si-5 Best.-Nr. 7-P7-Si Best.-Nr. 7-P7-Si-5 (Klemmfeder Y 3 58 auf Anfrage) (mit Adapter montiert) Flachstecker DIN 444-A,3-,8 jedoch mit zusätzlichem Sperrzahn als einseitige Aufstecksperre für Steckhülse Flachstecker DIN 444 Teil Form C (xa,8-,8) -P -P7 Klemmbretter Best.-Nr. 3-P-Si Best.-Nr. 3-P-Si (Klemmfeder Y auf Anfrage) 7,4 4,4 7,4 4,4 Flachstecker DIN 444-A,3-,8 jedoch mit zusätzlichem Sperrzahn als einseitige Aufstecksperre für Steckhülse,5,5, Klemmfeder Nut für Aufnahme von Bezeichnungsschildchen z.b.: Phoenix, Weidmüller,3,8 Klemmfeder , ,4 x,8 = 4,8,8 8,5 5,8 3 (k) 4 (i) 33,3 tief,4 5 4,3 3 (k) 4 (i) 45,8,5 5, Aussparung für polarisierte Aufstecksperre 3,5 max. 3,5 8 Aussparung für polarisierte Aufstecksperre Hutschiene EN 5-35x7,5,5 Adapter X 49 Sockel beidseitig aufschnappbar G-Schiene EN 535-G3 Verbindungskette -P Best.-Nr. X 588 / /,5 mm braun Best.-Nr. X 588 / /,5 mm schwarz Best.-Nr. X / /,5 mm rot Best.-Nr. X / /,5 mm blau Verbindungsschiene -polig (Lieferung als Set), für Stecksockel 7 (bis A dauernd belastbar), größere Polzahlen auf Anfrage Best.-Nr. X 57 mit Anschlussklemme Best.-Nr. X 57 ohne Anschlussklemme Phoenixklemme AKG 35 (max. Querschnitt 35 mm ) Zylinderschraube M4x4 ISO7 vernickelt Scheibe A 4,3 DIN 5 vernickelt Stück Steckhülsen,3 DIN 447 Ms, verzinnt, isoliert ~7 M4 Steckhülse Cu-Schiene verzinnt Befestigungswinkel Einbauzeichnung mit Best.-Nr.Y 3 54 Befestigungswinkel Y 3 54 (Bitte Stück pro Schutzschalter bestellen) 7,8 Abdeckung für Verbindungsschiene (-polig) Best.-Nr. Y ,8 Sollbruchstelle (Einschnürung, mm dick),9,5,5 7,3 7,5,4 5 8,5 5, M4,5 Pinbelegung 7-P-Si, mit E bestückt E P-Si LINE () () [(k)] (5) (5) [] F 7 (7) (7) [4] (3) [(i)] F () () [3] IN (4) (4) [] () () [] /