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Moeller Schaltungsbuch 02/06 2-1 2 Elektronische Motorstarter und Drives Seite Allgemein 2-2 Grundlagen der Antriebstechnik 2-7 Softstarter DS 2-29 Softstarter DM 2-33 Anschlussbeispiele DS6 2-37 Anschlussbeispiele DS4 2-40 Anschlussbeispiele DM4 2-56 Frequenzumrichter DF, DV 2-70 Anschlussbeispiele DF51, DV51 2-74 Anschlussbeispiele DF6 2-80 Anschlussbeispiele DV6 2-82 System Rapid Link 2-88

Moeller Schaltungsbuch 02/06 · Regelung des Magnetfeldes im Motor. Regel-größe ist hierbei der Motorstrom. Dadurch wird das Drehmoment optimal für anspruchs-volle Anwendungen

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

Elektronische Motorstarter und Drives

2

Seite

Allgemein 2-2

Grundlagen der Antriebstechnik 2-7

Softstarter DS 2-29

Softstarter DM 2-33

Anschlussbeispiele DS6 2-37

Anschlussbeispiele DS4 2-40

Anschlussbeispiele DM4 2-56

Frequenzumrichter DF, DV 2-70

Anschlussbeispiele DF51, DV51 2-74

Anschlussbeispiele DF6 2-80

Anschlussbeispiele DV6 2-82

System Rapid Link 2-88

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

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Elektronische Motorstarter und DrivesAllgemein

Das Komplettprogramm für den Motorabgang

Verschiedenartige Anwendungen stellen auch unterschiedliche Anforderungen an elektrische Antriebe:

• Im einfachsten Fall wird der Motor geschal-tet, mit einem elektromechanischen Schütz. Die Kombination mit Motor- und Leitungs-schutz wird als Motorstarter bezeichnet.

• Forderungen nach häufigem und/oder laut-losem Schalten erfüllen kontaktlose Halblei-terschütze. Neben dem klassischen Lei-tungs-, Kurzschluss- und Überlastschutz kommen je nach Zuordnungsart „1“ oder „2“ auch überflinke Halbleitersicherungen zum Einsatz.

• Beim Direktstart (Stern-Dreieck, Wendestar-ter, Polumschaltung) entstehen störende Stromspitzen und Momentschläge. Softstar-ter sorgen hier für einen netzschonenden Sanftstart.

• Forderungen nach einer stufenlos einstellba-ren Drehzahl oder einer applikationsbeding-ten Drehmomentanpassung erfüllt heute der Frequenzumrichter (U/f-Umrichter, Vek-tor-Frequenzumrichter, Servo).

Generell gilt: „Die Anwendung definiert den Antrieb“.

Drehstrom-Asynchronmotor

Eine Antriebsaufgabe erfordert zunächst einen Antriebsmotor, dessen Eigenschaften hinsicht-lich Drehzahl, Drehmoment und Regelbarkeit in Einklang mit der gestellten Aufgabe stehen.

Der weltweit am häufigsten eingesetzte Motor ist der Drehstrom-Asynchronmotor. Der robu-ste und einfache Aufbau sowie hohe Schutz-arten und standardisierte Bauformen sind

M3~

M3~

M3~

M3~

M3~

Schalten

Energie verteilen

SchützenKurzschluss

ÜberlastKurzschlussHalbleiter

Frequenz-umrichter

Motorschutz

elektronischerStarter

KurzschlussÜberlast

Halbleiter

elektronischelektro-

mechanischelektro-

mechanischelektro-

mechanisch

KurzschlussÜberlastHalbleiter

Schalten

SteuernRegeln

lautlosHäufig und

startenSanft

regelnDrehzahl

schalten

2-2

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Elektronische Motorstarter und DrivesAllgemein

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Merkmale des preiswertesten und gebräuch-lichsten Elektromotors.

Charaktereristisch für den Drehstrommotor sind die Anlaufkennlinien mit Anlaufmoment MA, Sattelmoment MK, Kippmoment MK und Nennmoment MN.

Beim Drehstrommotor sind drei Wicklungs-stränge, um je 120°/p (p = Polpaarzahl) gegeneinander versetzt, angeordnet. Durch Aufschalten einer dreiphasigen, um je 120° zeitlich verschobenen, Wechselspannung wird im Motor ein Drehfeld erzeugt.

Durch Induktionswirkung werden in der Läu-ferwicklung Drehfeld und Drehmoment erzeugt. Die Drehzahl des Motors ist dabei abhängig von der Polpaarzahl und der Fre-quenz der speisenden Spannung. Die Drehrich-tung kann durch den Wechsel zweier Anschlussphasen umgekehrt werden:

ns = Umdrehung pro Minutef = Frequenz der Spannung in Hzp = Polpaarzahl

Beispiel: 4-poliger Motor (Polpaarzahl = 2), Netzfrequenz = 50 Hz, n = 1500 min-1 (syn-chrone Drehzahl, Drehzahl des Drehfeldes)

Bedingt durch die Induktionswirkung kann der Läufer des Asynchronmotors auch im Leerlauf die synchrone Drehfelddrehzahl nicht erreichen. Die Differenz zwischen Synchrondrehzahl und Läuferdrehzahl wird als Schlupf bezeichnet.

M, I IA

MA

Mk

Ms

MM

MB

ML

MN

IN

nN nS n0

0

L1 L2 L3

90˚

120˚

180˚ 270˚ 360˚

120˚ 120˚

ns =f x 60

p

Schlupfdrehzahl:

s =ns x n

ns

Drehzahl einer Asynchronmaschine:

n =f x 60

(1 – s)p

Für Leistung gilt:

P2 =M x n

h = P2

9550 P1

P1 = U x I x W3 – cos vP1 = elektrische Leistung in kWP2 = mechanische Wellenleistung in kWM = Drehmoment in Nmn = Drehzahl in min-1

h = Wirkungsgrad

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Elektronische Motorstarter und DrivesAllgemein

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Die elektrischen und mechanischen Nenn-daten des Motors sind im Leistungsschild, auch Typenschild genannt, dokumentiert.

Der elektrische Anschluss des Dreh-strom-Asynchronmotors erfolgt in der Regel über sechs Anschlussbolzen. Dabei unterschei-det man zwei Grundschaltungsarten, die Stern- und die Dreieckschaltung.

Hinweis

In der Betriebsschaltung muss die Bemessungsspannung des Motors mit der Netzspannung übereinstimmen.

Motor & Co GmbHTyp 160 l

3 ~ Mot.

S1

Nr. 12345-88

400/690 VyD 29/1715

1430 50Iso.-Kl. IP t

IEC34-1/VDE 0530

0,85ykWU/min Hz

A

54F U1 V1 W1

W2 U2 V2

Sternschaltung Dreieckschaltung

ULN = W3 x UW ILN = IW ULN = UW ILN = W3 x IW

V1 W2

U2

V2

W1

U1

L3

L2

ULN

ILN

L1

V1

U2

V2

W1

W2

U1

L3

L2

ULN

ILN

L1

U1 V1 W1

W2 U2 V2

U1 V1 W1

W2 U2 V2

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Elektronische Motorstarter und DrivesAllgemein

Moeller Schaltungsbuch 02/06

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Start- und Betriebsverfahren Zu den wichtigsten Start- und Betriebsverfah-ren für Drehstrom-Asynchronmotoren gehören:

Direktstart(elektromechanisch)

Stern-Dreieck-Schaltung(elektromechanisch)

M ~ I, n = konstant My ~ l Md, n = konstant

M3 h

M3 h

D y

IN

MN

nN

IN

y

D

MN

nN

100 %

t

U

100 %

58 %

U

t

D

y

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Elektronische Motorstarter und DrivesAllgemein

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2

x

Softstarter und Halbleiterschütz(elektronisch)

Frequenzumrichter(elektronisch)

M ~ U2, n = konstant M ~ U/f, n = variabel

UBoost = Startspannung (einstellbar)

tRamp = Rampenzeit (einstellbar)

U2 = Ausgangsspannung (einstellbar)

UBoost = Startspannung (einstellbar)

tRamp = Rampenzeit (einstellbar)

M3 h

M3 h

A

RUN

PRG

Hz

PRGENTER

I O

POWER

ALARM

IN

MN

nN

IN

MN

n0 n1 n2 ... nN ... nma

100 %

30 %

U

U Boost

tt Ramp

100 %

U

U2

U Boost

tt Ramp

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Elektronische Motorstarter und DrivesGrundlagen der Antriebstechnik

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Geräte der Leistungselektronik

Die Geräte der Leistungselektronik dienen der stufenlosen Anpassung physikalischer Größen, z. B. Drehzahl oder Drehmoment, an den Ferti-gungsprozess. Dem speisenden, elektrischen Netz wird dazu Energie entnommen, im Betriebsmittel der Leistungselektronik aufbe-reitet und dem Verbraucher (Motor) zugeführt.

HalbleiterschützeHalbleiterschütze ermöglichen ein schnelles und lautloses Schalten von Drehstrommotoren und ohmschen Lasten. Das Einschalten erfolgt dabei automatisch zum optimalen Zeitpunkt und unterdrückt unerwünschte Strom- und Spannungsspitzen.

SoftstarterSie steuern die Versorgungsspannung des Motors in einer einstellbaren Zeit auf 100 % der Netzspannung. Der Motor startet dabei nahezu ruckfrei. Die Spannungsreduzierung führt zu einer quadratischen Drehmomentre-duzierung in Bezug auf das normale Startmo-ment des Motors. Softstarter eignen sich daher besonders für den Start von Lasten mit quadra-tischem Drehzahl- oder Drehmomentverlauf (z. B. Pumpen oder Lüfter).

FrequenzumrichterFrequenzumrichter wandeln das Wechsel- oder Drehstromnetz mit konstanter Spannung und Frequenz in ein neues, dreiphasiges Netz um, mit variabler Spannung und variabler Fre-quenz. Diese Spannungs-/Frequenzsteuerung ermöglicht die stufenlose Drehzahlregelung von Drehstrommotoren. Der Antrieb kann mit Nennmoment auch bei kleinen Drehzahlen betrieben werden.

Vektor-FrequenzumrichterWährend beim Frequenzumrichter der Dreh-strommotor durch ein kennliniengeregeltes U/f-Verhältnis (Spannung/Frequenz) gesteuert wird, erfolgt dies beim Vektor-Frequenzum-richter durch eine sensorlose, flussorientierte Regelung des Magnetfeldes im Motor. Regel-größe ist hierbei der Motorstrom. Dadurch wird das Drehmoment optimal für anspruchs-volle Anwendungen (Misch- und Rührwerke, Extruder, Transport- und Fördereinrichtungen) geregelt.

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Elektronische Motorstarter und DrivesGrundlagen der Antriebstechnik

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Antriebstechnik bei Moeller

Bezeichnung Typ Bemessungs-strom

[A]

Netzanschluss-spannung

[V]

zugeordnete Motorleistung

[kW]

Halbleiterschütz für ohmsche undinduktive Last

DS4-140-H 10–50 1 AC 110–500 –DS4-340-M 11–41 3AC 110–500 –

Softstarter DS4-340-M 6–23 3 AC 110–500 2,2 –11 (400 V)Softstarter mit Drehrichtungsumkehr

DS4-340-MR 6–23 3 AC 110–500 2,2 –11 (400 V)

Softstarter mit internem Bypassrelais

DS4-340-MX 16–23 3 AC 110–500 7,5–15 (400 V)DS6-340-MX 41–200 3 AC 230–460 18,5–110 (400 V)

Softstarter mit internem Bypassrelais und Drehrichtungsumkehr

DS4-340-MXR 16–31 3 AC 110–500 7,5–15 (400 V)

Softstarter (Anschlussart „In-Linie“)

DM4-340... 16–900 3 AC 230–460 7,5–500 (400 V)

Softstarter (Anschlussart „In-Delta“)

DM4-340... 16–900 3 AC 230–460 11–900 (400 V)

Frequenzumrichter DF51-322... 1,4–10 1/3 AC 230 0,25–2,2 (230 V)DF51-320... 15,9–32 3 AC 230 4–7,5 (230 V)DF51-340... 1,5–16 3 AC 400 0,37–7,5 (400 V)DF6-340... 22–230 3 AC 400 11–132 (400 V)

Vektor-Frequenz-umrichter

DV51-322... 1,6–11 1/3 AC 230 0,18–2,2 (230 V)DV51-320... 17,5–32 3 AC 230 4–7,5 (230 V)DV51-340... 1,5–16 3 AC 400 0,37–7,5 (400 V)DV6-340... 2,5–260 3 AC 400 0,75–132 (400 V)

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Halbleiterschütz DS4 Frequenzumrichter DF51, DF6

Softstarter DM4, DS4, DS6 Vektor-Frequenzumrichter DV6, DV51

A

RUN

PRG

Hz

PRGENTER

I O

POWER

ALARM

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Direkter Start

Im einfachsten Fall und besonders bei kleinen Leistungen (bis etwa 2,2 kW), wird der Dreh-strommotor direkt an Netzspannung geschal-tet. Dies erfolgt in den meisten Anwendungen mit einem elektromechanischen Schütz.

In dieser Betriebsart – am Netz mit fester Spannung und Frequenz – liegt die Drehzahl des Asynchronmotors nur wenig unter der

synchronen Drehzahl ns ~ f. Die Betriebsdrehzahl [n] weicht davon ab, weil der Läufer gegenüber dem Drehfeld schlüpft: n = ns x (1 – s), mit dem Schlupf s = (ns – n)/ns. Beim Anlauf (s = 1) tritt dabei ein hoher Anlaufstrom auf – bis zum zehnfachen des Bemessungsstromes Ie.

Merkmale des Direktstartes• für Drehstrommotoren kleiner und mittlerer

Leistung• drei Anschlussleitungen (Schaltungsart:

Stern oder Dreieck)• hohes Anlaufmoment• sehr hohe mechanische Belastung• hohe Stromspitzen• Spannungseinbrüche• einfache SchaltgeräteBestehen seitens des Kunden die Forderungen des häufigen und/oder lautlosen Schaltens

oder führen aggressive Umgebungsbedingun-gen zu einem begrenzten Einsatz der elektro-mechanischen Schaltelemente, dann sind hier elektronische Halbleiterschütze erforderlich. Beim Halbleiterschütz muss neben Kurzschluss und Überlastschutz auch der Halbleiterschutz durch eine überflinke Sicherung betrachtet werden. Gemäß IEC/EN 60947 ist bei Zuord-nungsart 2 eine überflinke Halbleitersicherung erforderlich. Bei Zuordnungsart 1 – den mei-sten Anwendungsfällen – kann auf die über-flinke Halbleitersicherung verzichtet werden.

2

3

4

5

6

7I

Ie

n/nN

I/Ie: 6...10

1

0.25 0.5 0.75 1

1

2

ML

M

MN

M/MN: 0.25...2.5

n/nN

0.25 0.5 0.75 1

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Elektronische Motorstarter und DrivesGrundlagen der Antriebstechnik

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Hier einige Beispiele:

• Gebäudetechnik:– Wendeantrieb bei Aufzugstüren– Start von Kühlaggregaten– Start von Transportbändern

• Bereich kritischer Atmosphären: – Steuerung von Pumpenmotoren in Zapf-

säulen von Tankanlagen

– Steuerung von Pumpen bei der Lack- und Farbverarbeitung.

• Weitere Anwendungen: Nichtmotorische Lasten wie– Heizelemente in Extrudern– Heizelemente in Backöfen – Steuerung von Leuchtmitteln.

Motorstart im Stern-Dreieck

Das Starten von Drehstrommotoren in der Stern-Dreieck-Schaltung ist die wohl bekann-teste und eine weit verbreitete Variante.

Mit der komplett ab Werk verdrahteten Stern-Dreieck-Kombination SDAINL bietet

Moeller hier eine komfortable Motorsteuerung an. Der Kunde spart damit teure Verdrah-tungs- und Montagezeit ein und eliminiert mögliche Fehlerquellen.

.

Merkmale Stern-Dreieck-Starter• für Drehstrommotoren kleiner bis hoher

Leistung• reduzierter Anlaufstrom• sechs Anschlussleitungen

• reduziertes Anlaufmoment• Stromspitze beim Umschalten von Stern auf

Dreieck• mechanische Belastung beim Umschalten

von Stern auf Dreieck

2

3

4

5

6

7I

Ie

I/Ie: 1.5...2.5

n/nN

1

0.25 0.5 0.75 1

1

2

ML

M

MN

M/MN: 0.5

n/nN

0.25 0.5 0.75 1

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Elektronische Motorstarter und DrivesGrundlagen der Antriebstechnik

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Softstarter (Elektronischer Motorstart)

Wie die Kennlinien bei Direkt- und Stern-Dreieck-Start zeigen, treten Strom- bzw. Momentensprünge auf, die besonders bei mittleren und hohen Motorleistungen negative Einflüsse bedeuten:

• hohe mechanische Belastung der Maschine • schnellerer Verschleiß• höhere Servicekosten• hohe Bereitstellungskosten durch die EVUs

(Spitzenstromberechnung)• hohe Netz- bzw. Generatorlast• Spannungseinbrüche, die sich negativ auf

andere Verbraucher auswirken.

Gewünscht wird ein stoßfreier Drehmomen-tenanstieg und eine gezielte Stromreduzierung in der Startphase. Dies ermöglicht der elektro-nische Softstarter. Er steuert stufenlos die Ver-sorgungsspannung des Drehstrommotors in der Startphase. Dadurch wird der Drehstrom-motor an das Lastverhalten der Arbeits-maschine angepasst und schonend beschleu-nigt. Mechanische Schläge werden vermieden und Stromspitzen unterdrückt. Softstarter sind eine elektronische Alternative zum klassischen Stern-Dreieck-Starter.

Merkmale Softstarter• für Drehstrommotoren kleiner bis hoher

Leistung• keine Stromspitzen• wartungsfrei• reduziertes einstellbares Anlaufmoment

2

3

4

5

6

7I

Ie

I/Ie: 1...5

n/nN

1

0.25 0.5 0.75 1

1

2

ML

M/MN: 0.15...1

M

MN

n/nN

0.25 0.5 0.75 1

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Elektronische Motorstarter und DrivesGrundlagen der Antriebstechnik

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Parallelschalten von Motoren an einem Softstarter

Es können auch mehrere Motoren parallel an einem Softstarter gestartet werden. Das Verhalten der einzelnen Motoren kann dabei nicht beeinflusst werden. Die Motoren müssen einzeln mit einem entsprechenden Überlast-schutz ausgerüstet werden.

HinweisDie Stromaufnahme aller angeschlossenen Motoren darf den Bemessungsbetriebsstrom Ie des Softstarters nicht überschreiten.

HinweisSie müssen jeden Motor einzeln mit Thermisto-ren und/oder Bimetallrelais schützen.

Achtung!

Im Ausgang des Softstarters darf nicht geschaltet werden. Die entstehenden Spannungsspitzen können die Thyristoren im Leistungsteil zerstören.

Sind Motoren mit großen Leistungsunterschie-den (z. B. 1,5 kW und 11 kW) am Ausgang eines Softstarters parallelgeschaltet, können während des Starts Probleme auftreten. Unter Umständen kann der Motor mit der geringeren Motorleistung das geforderte Drehmoment nicht aufbringen. Ursache sind die relativ großen ohmschen Widerstandswerte im Stator dieser Motoren. Sie benötigen während des Starts eine höhere Spannung.

Es empfiehlt sich, die Schaltungsvariante nur mit Motoren gleicher Größe auszuführen.

F1

MM1 M23

Q11

Q21

L1L2L3

Q1

L1 L2 L3

T1 T2 T3

F12F11

M3

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Polumschaltbare Motoren/Dahlander-motoren an einem Softstarter

Softstarter können in die Zuleitung vor die Pol-umschaltung eingesetzt werden, a Abschnitt „Polumschaltbare Motoren”, Seite 8-53.

Hinweis

Alle Umschaltungen (hohe/niedrige Drehzahl) müssen im Stillstand erfolgen:

Der Startbefehl darf erst gegeben werden, wenn eine Schaltung gewählt wurde und ein Startbefehl für die Polumschaltung gesetzt wird.

Die Ansteuerung ist vergleichbar zur Kaska-densteuerung, wobei jedoch nicht der nächste Motor, sondern nur auf die andere Wicklung umgeschaltet wird (TOR = Top Of Ramp-Mel-dung).

Drehstrom-Schleifringläufermotor an einem Softstarter

Bei der Umrüstung bzw. Modernisierung älte-rer Anlagen können Softstarter die Schütze und Läuferwiderstände bei mehrstufigem Drehstrom-Läufer-Selbstanlasser ersetzen. Dazu werden die Läuferwiderstände und zuge-ordnete Schütze entfernt und die Schleifringe des Läufers am Motor kurzgeschlossen. Der Softstarter wird anschließend in die Zuleitung eingeschaltet. Der Motorstart erfolgt dann stu-fenlos.

a Abbildung, Seite 2-15

Motoren mit Blindstromkompensation am Softstarter

Achtung!

Im Ausgang von Softstartern dürfen keine kapazitiven Lasten angeschlosssen werden.

Blindstromkompensierte Motoren oder Moto-rengruppen dürfen nicht durch Softstarter gestartet werden. Die netzseitige Kompensa-tion ist zulässig, wenn die Rampenzeit (Hoch-laufphase) abgelaufen ist (Meldung TOR = Top Of Ramp) und die Kondensatoren eine Vor-schaltinduktivität aufweisen.

Hinweis

Betreiben Sie Kondensatoren und Kompensati-onsschaltungen nur mit vorgeschalteten Induktivitäten, wenn an den Netzen auch elek-tronische Geräte wie z. B. Softstarter, Frequenzumrichter oder USV angeschlossen sind.

a Abbildung, Seite 2-16

2-14

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2

L1L2

L3

Q1

13

513 14

F1

26

4

24

6

PEU

VW

M 3 M1

13

5Q

11Q

43Q

42Q

412

46

13

51

53

24

62

46

13

5

K L M

U3

V3

W3

U2

V2

W2

R3R2

U1

V1

W2

R1

I >

I >

I >

L1L2

L3

4

15

3

24

6

UV

W

K L M

M 3

I >

I >

I >

F1

26

15

3

Q1

13 14

Q11

Q21

M1

L1L2

L3

T1T2

T3

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

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M 3

L1 L2 L3

Q1 M

1Q11

MM

13

Q11

Q21L1 L2 L3

Q1

L1L2

L3

T1T2

T3

Ach

tung

!

Nic

ht z

uläs

sig

MM

13

Q11

Q21L1 L2 L3

Q12

TOR

Q1

L1L2

L3

T1T2

T3

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Softstarter und Zuordnungsarten nach IEC/EN 60947-4-3

Nach IEC/EN 60947-4-3, 8.2.5.1 sind folgende Zuordnungsarten definiert:

Zuordnungsart 1Bei Zuordnungsart 1 darf das Schütz oder der Softstarter im Kurzschlussfall Personen und Anlage nicht gefährden und braucht für den weiteren Betrieb ohne Reparatur und Teileer-neuerung nicht geeignet zu sein.

Zuordnungsart 2Bei Zuordnungsart 2 darf das Schütz oder der Softstarter im Kurzschlussfall Personen und Anlage nicht gefährden und muss für den wei-teren Betrieb geeignet sein. Für Hybrid-Steuer-geräte und -Schütze besteht die Gefahr der Kontaktverschweißung. In diesem Fall muss der Hersteller Wartungsanweisungen geben.

Das zugeordnete Sicherungsorgan (SCPD = Short-Circuit Protection Device) muss im Kurz-schlussfall auslösen: im Fall einer Schmelzsi-cherung muss diese ausgetauscht werden. Dies zählt zum normalen Betrieb (für die Siche-rung), auch für Zuordnungsart 2.

F3: überflinke Halbleitersicherung

M3

L1L2L3PE

Q1

L1 L2 L3

T1 T2 T3

M1

F3

Q21

I > I > I >

MM1 3

L1L2L3PE

Q1

F3

Q21

L1 L2 L3

T1 T2 T3

I > I > I >

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Elektronische Motorstarter und DrivesGrundlagen der Antriebstechnik

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Aufbau und Wirkungsweise von Frequenzumrichtern

Frequenzumrichter ermöglichen die variable, stufenlose Drehzahlregelung von Drehstrom-motoren.

Der Frequenzumrichter wandelt die konstante Spannung und Frequenz des speisenden Net-zes in eine Gleichspannung um. Aus dieser Gleichspannung erzeugt er für den Drehstrom-motor ein neues, dreiphasiges Netz mit varia-bler Spannung und variabler Frequenz. Dabei entnimmt der Frequenzumrichter dem speisen-

den Netz fast nur Wirkleistung (cos v ~ 1). Die für den Motorbetrieb erforderliche Blind-leistung liefert der Gleichspannungszwischen-kreis. Somit kann auf netzseitige cos v-Kompensationseinrichtungen verzichtet werden.

Energieflusstreiben bremsen

variabelkonstant

Netz Frequenzumrichter Motor Last

M, nU, f, IU, f, (I)

F

vm

J

M

3~

~I M

~f nPel = U x I x √3 x y M x n

PL = 9550

a Gleichrichterb Gleichspannungszwischenkreis

c Wechselrichter mit IGBTd Steuerung/Regelung

L1, L1

a

d

cb

L2, N

L3

IGBT

M3~

2-18

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Heute ist der frequenzgeregelte Drehstrom-motor ein Standardbaustein zur stufenlosen Drehzahl- und Drehmomentregelung, energie-sparend und wirtschaftlich, als Einzelantrieb oder als Teil einer automatisierten Anlage.

Die Möglichkeiten einer individuellen bzw. anlagenspezifischen Zuordnung werden dabei durch die Ausprägung der Wechselrichter und die Modulationsverfahren bestimmt.

Modulationsverfahren der Wechselrichter

Der Wechselrichter besteht vereinfacht darge-stellt aus sechs elektronischen Schaltern und ist heute mit IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) aufgebaut. Der Steuerkreis schaltet

diese IGBTs nach verschiedenen Prinzipien (Modulationsverfahren) ein und aus und ändert damit die Ausgangsfrequenz des Frequenzumrichters.

Sensorlose Vektorregelung

Über den Steueralgorithmus werden die PWM-Schaltmuster (Puls-Weiten-Modulation) für den Wechselrichter berechnet. Bei der Spannungsvektorsteuerung werden die Ampli-tude und die Frequenz des Spannungsvektors in Abhängigkeit von Schlupf und Laststrom gesteuert. Dies ermöglicht weite Drehzahlstell-bereiche und hohe Drehzahlgenauigkeiten

ohne Drehzahlrückführung. Dieses Steuerver-fahren (U/f-Steuerung) wird beim Parallelbe-trieb mehrerer Motoren an einem Frequen-zumrichter bevorzugt.

Bei der flussgeregelten Vektorsteuerung wird aus den gemessenen Motorströmen die Wirk- und Blindstromkomponente berechnet, mit den Werten des Motormodells verglichen und

2

3

4

5

6

7I

Ie

I/Ie: 0...1.8

n/nN

1

0.25 0.5 0.75 1

I

IN

1

2

ML

M

MN

M

MN

M/MN: 0.1...1.5

n/nN

0.25 0.5 0.75 1

2-19

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gegebenenfalls korrigiert. Die Amplitude, die Frequenz und der Winkel des Spannungsvek-tors werden direkt gesteuert. Dies ermöglicht den Betrieb an der Stromgrenze, weite Dreh-zahlstellbereiche und hohe Drehzahlgenauig-keiten. Die dynamische Leistung des Antriebes überzeugt besonders bei niedrigen Drehzah-len, z. B. Hubwerke, Wickler.

Der große Vorteil der sensorlosen Vektortech-nologie liegt in der Regelung des Motorflusses

auf einen Wert, der dem Nennfluss des Motors entspricht. Dadurch wird auch bei Drehstrom-asynchronmotoren eine dynamische Drehmo-mentregelung wie bei Gleichstrommotoren möglich.

Die folgende Abbildung zeigt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild des Asynchronmotors und zugehörige Stromvektoren:

Bei der sensorlosen Vektorregelung wird aus den gemessenen Größen von Ständerspan-nung u1 und Ständerstrom i1 die flussbildende Größe iμ und die drehmomentbildende Größe iw berechnet. Die Berechnung erfolgt in einem dynamischen Motormodell (elektrisches Ersatzschaltbild des Drehstrommotors) mit adaptiven Stromreglern, unter Berücksichti-gung der Sättigung des Hauptfeldes und der Eisenverluste. Die beiden Stromkomponenten werden dabei nach Betrag und Phase in einem umlaufenden Koordinatensystem (o) zum ständerfesten Bezugssystem (a, b) gesetzt.

Die für das Modell erforderlichen physikali-schen Motordaten werden aus den eingegebe-nen und den gemessenen (Selftuning) Parame-tern gebildet.

a Statorb Luftspaltc Rotord Läuferflussorientierte Ständerorientiert

i1 = Ständerstrom (Strangstrom)iμ = flussbildende Stromkomponente iw = drehmomentbildende Stromkomponente R’2 /s = schlupfabhängiger Läuferwiderstand

R1

a cb

X'2X1

i1 iw

u1 Xhim

R'2s

d

e

i1 iw

im

im

ia

ib

V~

b o

2-20

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2

EMV-gerechter Anschluss von Frequenzumrichtern

Der EMV-gerechte Aufbau und Anschluss wird in den jeweiligen Handbüchern (AWB) der Geräte ausführlich beschrieben.

M3~

3~

F

Q

R

K

T

M

PRGENTER

I O

3

Netz

Leitungsschutz

Schalten

Netzdrossel

Entstörfilter

Frequenzumrichter

Motorleitung

Motor

2-21

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2

Hinweise zur fachgerechten Installation von Frequenzumrichtern

Unter Berücksichtigung der folgenden Hin-weise wird ein EMV-gerechter Aufbau erreicht. Elektrische und magnetische Störfelder kön-nen auf die geforderten Pegel begrenzt wer-den. Die erforderlichen Maßnahmen sind nur in der Kombination wirksam und sollten schon bei der Projektierung berücksichtigt werden. Die nachträgliche Erfüllung der erforderlichen EMV-Maßnahmen ist nur mit erhöhtem Auf-wand und Kosten möglich.

EMV-Maßnahmen

Die EMV (Elektro-Magnetische-Verträglich-keit) bezeichnet die Fähigkeit eines Gerätes elektrischen Störungen zu widerstehen (Immu-nität) und gleichzeitig nicht selbst das Umfeld durch die Ausstrahlung (Emission) von Störun-gen zu belasten.

Die EMV-Produktnorm IEC/EN 61800-3 beschreibt die Grenzwerte und Prüfverfahren zur Störaussendung und Störfestigkeit für drehzahlveränderbare elektrische Antriebe (PDS = Power Drives System).

Dabei werden nicht einzelne Komponenten, sondern ein typisches Antriebssystem in seiner funktionellen Gesamtheit betrachtet.

Maßnahmen zur EMV-gerechten Installation sind:

• Erdungsmaßnahmen• Schirmungsmaßnahmen• Filtermaßnahmen• Drosseln.Sie werden im Anschluss näher beschrieben.

Erdungsmaßnahmen Sie sind zwingend notwendig, um die gesetz-lichen Vorschriften zu erfüllen und Vorausset-zung für den wirkungsvollen Einsatz weiterer Maßnahmen wie Filter und Schirmung. Alle leitfähigen, metallischen Gehäuseteile müssen elektrisch leitend mit dem Erdpotential ver-bunden werden. Dabei ist für die EMV-Maß-nahme nicht der Querschnitt der Leitung maß-gebend, sondern die Oberfläche, auf der hochfrequente Ströme abfließen können. Alle Erdungspunkte müssen, möglichst nieder-ohmig und gut leitend, auf direktem Weg an den zentralen Erdungspunkt (Potentialaus-gleichschiene, sternförmiges Erdungssystem) geführt werden. Die Kontaktstellen müssen farb- und korrosionsfrei sein (verzinkte Monta-geplatten und Materialien verwenden).

K1 = FunkentstörfilterT1 = Frequenzumrichter

e

PE

K1T1 Tn Kn

PE

PE

M1

PE PE

M 3h

MnM 3h

2-22

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2

Schirmungsmaßnahmen

L1L2L3PE

ba

e d c

F 300 mm

M

3

Vieradrige abgeschirmte Motorleitung:

a Cu-Abschirmgeflecht, beidseitig und groß-flächig erden

b PVC-Außenmantelc Litze (Cu-Drähte, U, V, W, PE)d PVC-Aderisolierung 3 x schwarz,

1 x grüngelbe Textilband und PVC-Innenmaterial

2-23

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2

Schirmungsmaßnahmen dienen zur Reduzie-rung der gestrahlten Störenergie (Störfestig-keit benachbarter Anlagen und Geräte gegen die Beeinflussung von außen). Leitungen zwi-schen Frequenzumrichter und Motor müssen geschirmt verlegt werden. Der Schirm darf dabei nicht die PE-Leitung ersetzen. Empfoh-len werden vieradrige Motorleitungen (drei Phasen + PE), deren Schirm beidseitig und großflächig auf Erdpotential gelegt wird (PES). Der Schirm darf nicht über Anschlussdrähte (Pig-Tails) aufgelegt werden. Schirmunterbre-chungen z. B. bei Klemmen, Schützen, Dros-seln usw. müssen niederohmig und großflä-chig überbrückt werden.

Unterbrechen Sie dazu den Schirm in der Nähe der Baugruppe und kontaktieren Sie ihn groß-flächig mit dem Erdpotential (PES, Schirm-klemme). Die freien, nicht abgeschirmten Lei-tungen sollten nicht länger als etwa 100 mm sein.

Beispiel: Schirmauflage für Wartungsschalter

Hinweis

Wartungsschalter im Ausgang von Frequenz-umrichtern dürfen nur im stromlosen Zustand betätigt werden.

Steuer- und Signalleitungen sollten verdrillt sein und können mit Doppelschirm eingesetzt werden. Dabei wird der innere Schirm einseitig an der Spannungsquelle aufgelegt, der äußere Schirm beidseitig. Die Motorleitung muss räumlich getrennt von Steuer- und Signallei-tungen (>10 cm) und darf nicht parallel zu Netzleitungen verlegt werden.

a Leistungsleitungen: Netz, Motor, DC-Zwischenkreis, Bremswiderstand

b Signalleitungen: Analoge und digitale Steuersignale

Auch innerhalb von Schaltschränken sollten Leitungen bei einer Länge größer 30 cm abge-schirmt werden.

4.2 x 8.2

o 4.1 o 3.5

MBS-I2

e

f 100

b a

2-24

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2

Beispiel zur Schirmung von Steuer- und Signal-leitungen:

Filtermaßnahmen Funkentstörfilter und Netzfilter (Kombination von Funkentstörfilter + Netzdrossel) dienen zum Schutz vor hochfrequenten leitungs-gebundenen Störgrößen (Störfestigkeit) und reduzieren die hochfrequenten Störgrößen des Frequenzumrichters, die über das Netzkabel oder die Abstrahlung des Netzkabels ausge-sendet werden und auf ein vorgeschriebenes bzw. gesetzliches Maß begrenzt werden sollen (Störaussendung).

Filter sollten möglichst in unmittelbare Nähe des Frequenzumrichters montiert und die Ver-bindungsleitung – zwischen Frequenzumrich-ter und Filter – kurz gehalten werden.

Hinweis

Die Montageflächen von Frequenzumrichter und Funkentstörfilter müssen farbfrei und HF-mäßig gut leitend sein.

Beispiel für einen Standardanschluss des Frequenzumrichters DF5, mit Sollwertpotentiometer R1 (M22-4K7) und Montagezubehör ZB4-102-KS1

2 1 P24H O L

ZB4-102-KS1

15

M4PE

2Cu 2.5 mmPES

PES

1 2

3

M

R1 REV FWD

4K7M

F 2

0 m

I O

2-25

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2

Filter haben Ableitströme, die im Fehlerfall (Phasenausfall, Schieflast) erheblich größer als die Nennwerte werden können. Zur Vermei-dung gefährlicher Spannungen müssen die Fil-ter geerdet sein. Da es sich bei den Ableitströ-men um hochfrequente Störgrößen handelt, müssen diese Erdungsmaßnahmen niederoh-mig und großflächig sein.

Bei Ableitströmen f 3,5 mA muss nach VDE 0160 bzw. EN 60335 entweder:

• der Schutzleiter-Querschnitt f 10 mm2 sein,

• der Schutzleiter auf Unterbrechung über-wacht werden oder

• ein zweiter Schutzleiter zusätzlich verlegt werden.

DrosselnAuf der Eingangsseite des Frequenzumrichters reduzieren Drosseln die stromabhängigen Netzrückwirkungen und bewirken eine Ver-besserung des Leistungsfaktors. Der Strom-oberwellengehalt wird reduziert und die Netz-qualität verbessert. Der Einsatz von Netzdrosseln empfiehlt sich besonders beim Anschluss mehrerer Frequenzumrichter an einen Netzeinspeisepunkt und wenn an die-sem Netz andere elektronische Geräte ange-schlossen sind.

Eine Reduzierung der Netzstromwirkung wird auch durch Gleichstromdrosseln im Zwischen-kreis des Frequenzumrichters erreicht.

Im Ausgang des Frequenzumrichters werden Drosseln eingesetzt bei langen Motorleitungen und wenn im Ausgang mehrere Motoren par-allel angeschlossen sind. Sie erhöhen zudem den Schutz der Leistungshalbleiter bei Erd- und Kurzschluss und sie schützen die Motoren vor zu hohen Spannungsanstiegsgeschwindig-keiten (> 500 V/μs), die durch die hohen Takt-frequenzen hervorgerufen werden.

M3h

E

L/L1L2N/L3

UV

W

R2S2T2

L1L2L3

L1Z1 G1

L2L3

PE

E

Eee

E

2-26

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2

Beispiel: EMV-gerechter Aufbau und Anschluss

a Metallplatte, z. B. MSB-I2b Erdungsklemmec Wartungsschalter

PE

15

PES

PES

PES

W2 U2 V2

U1 V1 W1

PE

a

b

PES

PES

c

2-27

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2

Montagehinweise

Elektronische Geräte wie Softstarter und Fre-quenzumrichter müssen in der Regel senkrecht eingebaut werden.

Zur thermischen Zirkulation sollte oberhalb und unterhalb der Geräte ein unbebauter Frei-raum von mindestens 100 mm eingehalten werden.

a Seitlicher Freiraum, ist von der Gerätereihe abhängig.

Detaillierte Angaben zu den einzelnen Geräte-reihen sind in den Montageanweisungen (AWA) und Handbüchern (AWB) dokumen-tiert.

Auswahlhilfen

Der Auswahlschieber ermöglicht eine schnelle und übersichtliche Zusammenstellung der ein-zelnen Komponenten zur Antriebslösung – ohne PC oder sonstige Hilfmittel. Der Schieber liefert direkt die Komponenten eines komplet-ten Antriebsstranges, von der Netzeinspeisung bis hin zum Motorabgang. Netz-Sicherung und Netz-Schütz sind ebenso berücksichtigt wie Netzdrossel, Funkentstörfilter, Frequenzum-richter, Motordrossel und Sinusfilter. Hat man einmal die gewünschte Motorleistung einge-stellt, so erscheinen sofort die zugeordneten Produkte. Unterschieden wird auch zwischen mehreren Netzspannungen sowie zwischen dem Steuer- und Regelverfahren der Frequen-zumrichter. Alle Angaben sind in Deutsch und Englisch vorhanden, sodass der Schieber inter-national einsetzbar ist. Der Auswahlschieber kann kostenlos angefordert werden. Wer die Auswahlhilfe lieber online nutzen möchte, fin-det sie im Internet unter:www.moeller.net/select

F 30°

F 30°F 30°

F 30

°

aa

f 1

00f

100

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Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DS

2

Produktmerkmale DS4

• Aufbau, Montage und Anschlüsse wie beim Schütz

• automatische Steuerspannungserkennung– 24 V DC g 15 %– 110 bis 240 V AC g 15 %– sicheres Einschalten bei 85 % von Umin

• Betriebsanzeige über LED• getrennt einstellbare Start- und

Stopp-Rampe (0,5 bis 10 s)• einstellbare Startspannung (30 bis 100 %)• Relaiskontakt (Schließer): Betriebsmeldung,

TOR (Top Of Ramp)

Produktmerkmale DS6

• Aufbau und Anschlüsse im Leistungsteil wie beim Leistungsschalter (NZM)

• externe Steuerspannung– 24 V DC g 15 %; 0,5 A– sicheres Einschalten bei 85 % von Umin

• Betriebsanzeige über LED• getrennt einstellbare Start- und

Stopp-Rampe (1 bis 30 s)• einstellbare Startspannung (30 bis 100 %)• zwei Relais (Schließer): ready (betriebsbe-

reit) und TOR (Top Of Ramp)

t-Start (s)

12

5

100

0,5

5060

80

10030

40

12

5

100

0,5

U-Start (%)

t-Stop (s)

U-S

tart

U

t-Start t-Stop

t

2-29

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Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DS

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2

Beispiel: Einstellwerte und Applikationen

Leistungsteilvarianten

Direktstarter Direktstarter mit internem Bypass

Wendestarter Wendestarter mit internem Bypass

DS4-340-...-M DS4-340-...-MXDS6-340-...-MX

DS4-340-...-MR DS4-340-...-MXR

l 10 st-Start, t-Stop

U-Start

l 1 s

l 30 %

l 60 – 90 %

J l 0

J l L

M3

L1 L2

DS

L3

L1 L2 L3

T1 T2 T3

2-30

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Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DS

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2

Anbindung von Sternpunkten beim Betrieb mit Softstarter/Halbleiterschützen

Hinweis

Die Softstarter der Reihen DS4 und DS6 sind zweiphasig gesteuert.

Die Anbindung einer dreiphasigen Last im Sternpunkt an PE- oder die N-Leitung ist nicht zulässig.

Beispiel DS4:

Gefahr!

Gefährliche Spannung. Lebensgefahr oder schwere Verletzungsgefahr.

Bei eingeschalteter Versorgungsspan-nung (ULN) steht auch im AUS-/STOPP-Zustand gefährliche Span-nung an.

M3

L1

Q21

M1

R1

L2 L3

L1 L2 L3

T1 T2 T3

L1 L3

L1 L3

L2

L2

T1 T2 T3

L1 L3

L1 L3

L2

L2

T1 T2 T3

Achtung!Nicht zulässig:

M3 ~

1L1 3L2 5L3 PE

PE2T1 4T2 6T3

2-31

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Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DS

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2

LED-Anzeigen

Beispiel DS4:

Rote LED Grüne LED Funktion

Leuchtet Leuchtet Init, LED leuchten nur kurz auf, Init selbst dauert ca. 2 SekundenGeräteabhängig:

– alle Geräte: LED leuchten einmal kurz auf– DC Geräte: nach kurzer Pause leuchten die LED zusätzlich

noch einmal kurz auf

Aus Aus Gerät ist aus

Aus Flash im 2 s Takt Betriebsbereit, Versorgung ok, aber kein Startsignal

Aus Blinken im 0,5 s Takt

Gerät in Betrieb, Rampe ist aktiv (Soft-Start oder Soft-Stopp), bei M(X)R wird zusätzlich die aktive Drehfeld-Drehrichtung angezeigt

Aus Leuchtet Gerät in Betrieb, Top Of Ramp erreicht, bei M(X)R wird zusätzlich die aktive Drehfeld-Drehrichtung angezeigt

Blinken im 0,5 s Takt

Aus Fehler

U

U

Run- (FWD/REV-) LED

U = 100 %

A1, A2FWD, REV, 0

Error-LED

out

e

Init Fehler in Rampe Top-of-RampBetriebsbereit

2-32

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DM

2

Produktmerkmale

• DM4 ist ein dreiphasig gesteuerter Softstar-ter

• Parametrierbarer und kommunikationsfähi-ger Softstarter mit steckbaren Steuerklem-men und Schnittstelle für Optionen:– Bedien- und Parametriereinheit– Serielle Schnittstelle– Feldbusanschaltung

• Applikationswahlschalter mit vorprogram-mierten Parametersätzen für 10 Standard-applikationen

• I2t-Regler– Strombegrenzung– Überlastschutz– Leerlauf-/Unterstromerkennung (z. B.

Keilriemenabriss)• Kick- und Schweranlaufstart• Automatische Steuerspannungserkennung• 3 Relais, z. B. Störmeldung, TOR (Top of

Ramp)Für zehn typische Anwendungen sind bereits entsprechend eingestellte Parametersätze ein-fach über einen Wahlschalter abrufbar.

Weitere anlagenspezifische Parametereinstel-lungen können über eine optional erhältliche Bedieneinheit individuell angepasst werden.

Zum Beispiel die Betriebsart Drehstromsteller: In dieser Betriebsart können mit DM4 dreipha-sige ohmsche und induktive Lasten – Heizun-gen, Beleuchtungen, Transformatoren – gesteuert und mit Istwertrückführung (geschlossener Regelkreis) auch geregelt wer-den.

An Stelle der Bedieneinheit können auch intel-ligente Schnittstellen aufgesteckt werden:

• serielle Schnittstelle RS 232/RS 485 (Para-metrierung über PC-Software)

• Feldbusanschaltung Suconet K (Schnittstelle auf jeder Moeller SPS)

• Feldbusanschaltung PROFIBUS-DPSoftstarter DM4 ermöglicht den Sanftanlauf in seiner komfortabelsten Form. So kann auf zusätzliche, externe Komponenten wie Motor-schutzrelais verzichtet werden, da neben der Phasenausfallüberwachung und der internen Motorstrommessung, auch die Temperatur-messung in der Motorwicklung über den inte-grierten Thermistoreingang ausgewertet wird. DM4 erfüllt die Produktnorm IEC/EN 60 947-4-2.

Beim Softstarter führt das Absenken der Span-nung zur Reduzierung der hohen Anlaufströme beim Drehstrommotor; allerdings sinkt damit auch das Drehmoment: [IAnlauf ~ U] und [M ~ U2]. Zudem erreicht der Motor bei allen bisher vorgestellten Lösungen nach erfolgtem Start die auf dem Leistungsschild gestempelte Dreh-zahl. Für den Motorstart mit Nennmoment und/oder den Betrieb mit, von der Netz-frequenz unabhängigen Drehzahlen, ist ein Frequenzumrichter erforderlich.

2-33

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Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DM

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Der Applikationswahlschalter ermöglicht eine direkte Zuordnung ohne Parametrierung.

0 - standart 1 - high torque2 - pump 3 - pump kickstart4 - light conveyor5 - heavy conveyor6 - low inertia fan7 - high inertia fan8 - recip compressor9 - screw compressor

fault

c/l run

supp

lyflash

on

0 - standart 1 - high torque2 - pump 3 - pump kickstart4 - light conveyor5 - heavy conveyor6 - low inertia fan7 - high inertia fan8 - recip compressor9 - screw compressor

a

b

2-34

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Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DM

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2

Standard-Applikationen (Wahlschalter)

In-Delta-SchaltungIn der Regel werden Softstarter direkt in Serie mit dem Motor geschaltet (In-Line). Der Softstarter DM4 ermöglicht auch den Betrieb in der „In-Delta“-Schaltung (auch „Wur-zel-3“-Schaltung genannt).

Vorteil:

• Diese Schaltung ist kostengünstiger, da der Softstarter nur für 58 % des Bemessungs-stromes ausgebaut werden muss.

Nachteile gegenüber der „In-Line“-Schaltung:

• Der Motor muss wie bei der Stern-Drei-eck-Schaltung mit sechs Leitern angeschlos-sen werden.

• Der Motorschutz des DM4 ist nur in einem Strang aktiv. Es muss eine zusätzliche Motorschutzeinrichtung im Parallelstrang oder in der Zuleitung installiert werden.

Hinweis

Die „In-Delta“-Schaltung ist eine günstige Lösung bei Motorleistungen mit mehr als 30 kW und bei Austausch von Stern-Drei-eck-Startern.

Bedruckung auf Gerät

Anzeige in der Bedieneinheit

Bedeutung Besonderheiten

Standard Standard Standard Werkseinstellung, für die meisten Anwen-dungen ohne Anpassung geeignet

High torque1) LosbrechM. Hohes Losbrech-moment

Antriebe mit erhöhtem Losbrechmoment

Pump Kleine Pumpe Kleine Pumpe Pumpenantriebe bis 15 kW

Pump Kickstart

Große Pumpe Große Pumpe Pumpenantriebe über 15 kW Größere Auslaufzeiten

Light con-veyor

Kleines Band Kleines Transportband

Heavy con-veyor

Großes Band Großes Transportband

Low inertia fan

Lüfter klein Leichter Lüfter Lüfterantrieb mit relativ geringem Massen-trägheitsmoment, max. das 15-fache Motor-trägheitsmoment

High inertia fan

Lüfter groß Schwerer Lüfter Lüfterantrieb mit relativ großem Massenträg-heitsmoment, mehr als das 15-fache Motor-trägheitsmoment. Längere Anlaufzeiten.

Recip com-pressor

Kolbenpumpe Kolben-verdichter

Erhöhte Startspannung, cos-v-Optimierung angepasst

Screw com-pressor

Schraub.Komp Schrauben-kompressor

Erhöhter Strombedarf, keine Strombegrenzung

1) Bei der Einstellung „High Torque“ wird vorausgesetzt, dass der Softstarter um den Faktor 1,5 mehr Strom lie-fern kann, als auf dem Motor gestempelt ist.

2-35

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Elektronische Motorstarter und DrivesSoftstarter DM

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

II

II

II

M 3 ~

55 k

W40

0 V

55 k

W40

0 V

M 3 ~

100

A

DM4-

340-

55K

(105

A)

DILM

115

NZM

7-12

5N-O

BI

DILM

115

NZM

7-12

5N

U1V1

W1

W2

U2V2

/ 690

V40

010

0 / 5

955

S10.

86ϕ

cos

kW rpm

1410

50 H

zA

U1V1

W1

W2

U2V2

In-L

ine

In-D

elta

100

A 3

DM4-

340-

30K

(59

A)

U LN

400

V

2-36

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS6

2

Kompakter Motorstarter

In Verbindung mit dem Montage- und Anschluss-Zubehör der Leistungsschalterreihe NZM bieten die Geräte der Reihe DS6 die Mög-lichkeiten zum kompakten elektronischen Motorstarter bis 110 kW.

Mit den Abstandshaltern NZM1/2-XAB kön-nen die Anschlüsse vom NZM optimal auf die des DS6 angepasst werden.

Standard-Anschluss des DS6-340-MX

M3 ~

1L1

3L2

5L3

PEPE 0 V + 24

TOR Ready

- A2 EN + A1 13 14 24

+ 24 V0 V

232T1

4T2

6T3

L1L2L3PE

Q1

Q21

F3

M1

I > I > I >

Q1

2-37

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Kompakter Motorstarter

Softstarter DS6 und Leistungsschalter NZM werden kombiniert mit der NOT-AUS-Funktion nach IEC/EN 60204 und VDE 0113 Teil 1.

NZM1 und DS6-340-22…55K-MXNZM2 und DS6-340-75…110K-MX

Trip

ON

OFF

NZM1

DS6

2-38

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

DS6-340-…-MX mit NOT-AUS-Funktion

n NOT-AUSQ1: Leistungs- und Motorschutz

(NZM1, NZM2)Q21:Softstarter DS6M1: MotorF3: Überflinke Halbleitersicherungen

(optional)

a Steuerleitungsanschlussb Unterspannungsauslöser mit voreilendem

Hilfsschalter

M3 ~

1L1

3L2

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D2

D1 3.13

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3 AC, 400 V NZM1-XUHIV380-440ACNZM2/3-XUHIV380-440AC

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Einbindung des Motorschutzrelais in die Steuerung

Wir empfehlen, anstelle eines Motorschutz-schalters mit eingebautem Motorschutzrelais ein externes Motorschutzrelais zu verwenden. Nur dann kann über die Ansteuerung sicher-gestellt werden, dass im Überlastfall der Softstarter kontrolliert heruntergefahren wird.

Hinweis Bei direktem Öffnen der Leistungsleitungen kann es zu Überspannungen kommen, die die Halbleiter im Softstarter zerstören können.

Hinweis Die Meldekontakte des Motorschutzrelais werden in den Ein-/Aus-Kreis eingebunden.

Im Fehlerfall fährt der Softstarter mit der einge-stellten Rampenzeit herunter und schaltet ab.

Standardanschluss, eine Drehrichtung

Der Softstarter wird im Standardbetrieb in die Motorzuleitung geschaltet. Zur Trennung vom Netz nach EN 60947-1, Abs. 7.1.6 bzw. für Arbeiten am Motor zwingend vorgeschrieben laut DIN/EN 60204-1/VDE 0113 Teil 1, Abs. 5.3, ist ein zentrales Schaltorgan (Schütz oder Hauptschalter) mit Trenneigenschaften notwendig. Für den Betrieb des einzelnen Motorabgangs ist ein Schütz nicht erforderlich.

Minimal-Anschluss des DS4-340-M(X)

0: Aus/Soft-Stopp, 1: Start/Soft-Startn NOT-AUS

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1L1

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2-40

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

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DS4

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2-41

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Softstarter ohne Netzschütz

Q1:LeitungsschutzF2: MotorschutzrelaisF3: Halbleitersicherung für Zuordnungsart 2,

zusätzlich zu Q1 (optional)Q21: SoftstarterM1: Motor

n NOT-AUSS1: Soft-StoppS2: Soft-Start

F3

Q1

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5L3

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2-42

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Standardanschluss Wendeschaltung, zwei Drehrichtungen

Hinweis

Geräte der Reihe DS4-...-M(X)R haben bereits die elektronische Wendeschützfunktion einge-baut. Es muss lediglich die gewünschte Dreh-richtung vorgegeben werden. Die korrekte

Steuerabfolge wird im DS4 intern sicherge-stellt.

Minimal-Anschluss des DS4-340-M(X)R

Q1:LeitungsschutzQ21: SoftstarterF2: MotorschutzrelaisF3: Halbleitersicherung für Zuordnungsart 2,

zusätzlich zu Q1

M1: Motorn: NOT-AUS0: Aus/Soft-Stopp1: FWD2: REV

F3

Q1

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Wendesoftstarter mit Netzschütz

Q1: LeitungsschutzQ11: Netzschütz (optional)Q21: SoftstarterF2: MotorschutzrelaisF3: Halbleitersicherung für Zuordnungsart 2,

zusätzlich zu Q1 (optional)M1: Motor

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

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2-47

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Externer Bypass, eine Drehrichtung

Achtung!

Geräte der Reihe DS4-...-MX(R) haben bereits Bypass-Kontakte eingebaut. Die nachfolgen-den Ausführungen gelten daher nur für DS4-...-M. Soll ein externer Bypass für Geräte mit Wendefunktion (DS4-...-MR) aufgebaut werden, so ist für die zweite Drehrichtung ein zusätzliches Bypass-Schütz erforderlich und es müssen zusätzliche Verriegelungen vorgese-hen werden, um einen Kurzschluss über die Bypass-Schütze zu verhindern!

Der Bypassanschluss erlaubt es, den Motor direkt mit dem Netz zu verbinden und somit Verlustleistung durch den Softstarter zu unter-drücken. Die Ansteuerung des Bypass-Schüt-zes erfolgt nach Beendigung des Hochlaufs durch den Softstarter (volle Netzspannung

erreicht). Die Funktion „Top-Of-Ramp“ ist standardmäßig auf das Relais 13/14 program-miert. Damit wird das Bypass-Schütz durch den Softstarter kontrolliert. Ein weiterer Benutzereingriff ist nicht erforderlich. Da das Bypass-Schütz nicht die Motorlast schalten muss, sondern nur im stromlosen Zustand geschaltet wird, kann die Auslegung nach AC1 erfolgen.

Wird im Not-Aus-Fall die sofortige Spannungs-freischaltung gefordert, dann kann es dazu kommen, das der Bypass unter AC3-Bedingun-gen schalten muss (z. B. bei Wegnahme des Freigabesignals über das Steuerwort oder Soft-Stopp-Rampenzeit = 0). In diesem Fall sollte ein übergeordnetes Trennorgan vorher schalten oder der Bypass muss nach AC3 aus-gelegt werden.

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

S3:Q1:Q21:Q22:F2:

Soft-Start/-StoppLeitungsschutzSoftstarterBypass-SchützMotorschutzrelais

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Halbleitersicherung fürZuordnungsart 2, zusätzlich zu Q1(optional)Motor

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Pumpensteuerung, eine Drehrichtung, Dauerbetrieb

Beim Betrieb von Pumpen ist eine der häufig-sten Forderungen, mit dem Bypass-Schütz einen Notbetrieb fahren zu können. Mit einem Serviceschalter wird zwischen Softstarter-betrieb und Direktstart über Bypass-Schütz ausgewählt. Der Softstarter wird dann kom-plett freigeschaltet. Wichtig ist dabei, dass der

Ausgangskreis nicht im laufenden Betrieb geöffnet wird. Die Verriegelungen sorgen dafür, das nur nach einem Stopp eine Umschaltung erfolgen kann.

Hinweis

Im Gegensatz zum einfachen Bypass-Betrieb muss für diesen Fall das Bypass-Schütz nach AC3 ausgelegt werden.

Pumpe

Q1: LeitungsschutzQ11: Netzschütz (optional)Q21: SoftstarterQ22: BypassschützQ31: MotorschützF2: MotorschutzrelaisF3: Halbleitersicherung für

Zuordnunart 2, zusätzlich zu Q1(optional)

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2-50

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Mehrere Motoren nacheinander mit einem Softstarter starten (Kaskaden-steuerung)

Werden mehrere Motoren nacheinander mit einem Softstarter gestartet, dann ist bei der Umschaltung folgende Reihenfolge zu beach-ten:

• mit Softstarter starten,• Bypass-Schütz einschalten,• Softstarter sperren,• Softstarterausgang auf den nächsten Motor

schalten,• erneut starten.

a Abbildung, Seite 2-54

n NOT-AUSS1: Q11 ausS2: Q11 eina Soft-Start/Soft-Stoppb Simulation RUN-Relais

Mit dem Zeitrelais K2T wird das RUN-Signal des DS4 simuliert. Die Zeitein-stellung für die Abfallverzögerung muss größer als die Rampenzeit sein. Als sichere Einstellung sollten 15 s gewählt werden.

c RUN

d AusschaltzeitüberwachungDas Zeitrelais K1T ist so einzustellen, dass der Softstarter thermisch nicht überlastet wird. Die entsprechende Zeit ergibt sich aus der zulässigen Schalthäufigkeit des gewählten Softstarters, bzw. der Softstar-ter muss so ausgewählt werden, dass die geforderten Zeiten erreichbar sind.

e UmschaltüberwachungDas Zeitrelais soll auf ca. 2 s Rückfallverzö-gerung gestellt werden. Es wird damit sichergestellt, dass bei laufendem Softstarter nicht der nächste Motorzweig zugeschaltet werden kann.

a Abbildung, Seite 2-55

a Motor 1b Motor 2c Motor ni EinzelmotorabschaltungDer Aus-Taster schaltet alle Motoren gleichzei-tig ab. Der Öffner i ist dann erforderlich, wenn Motoren auch einzeln abgeschaltet werden sollen.

Dabei ist die thermische Belastung des Softstarters zu beachten (Starthäufigkeit, Strombelastung). Sollen die Starts zeitlich dicht hintereinander liegen, so ist u. U. der Softstarter größer zu dimensionieren (Ausle-gung mit entsprechend höherem Lastspiel).

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DS4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Freigabe/sofortiger Stopp ohne Rampenfunktion (z. B. bei NOT-AUS)

Der Digital-Eingang E2 ist in der Werkseinstel-lung so programmiert, dass er die Funktion „Freigabe“ hat. Nur wenn ein High-Signal an der Klemme anliegt, ist der Softstarter freige-geben. Ohne Freigabesignal kann der Softstar-ter nicht betrieben werden.

Bei Drahtbruch oder Unterbrechung des Signals durch einen NOT-AUS-Kreis wird im Softstarter der Regler sofort gesperrt und der Leistungskreis abgeschaltet, danach fällt das „Run“-Relais ab.

Normalerweise wird der Antrieb immer über eine Rampenfunktion gestoppt. Wenn die Betriebsverhältnisse eine sofortige Span-

nungsfreischaltung erfordern, erfolgt diese über das Freigabesignal.

Vorsicht!Sie müssen in allen Betriebsfällen immer zuerst den Softstarter stoppen („Run“-Relais abfra-gen), bevor Sie die Leistungsleitungen mecha-nisch unterbrechen. Anderenfalls wird ein flie-ßender Strom unterbrochen – dadurch entstehen Spannungsspitzen, die in seltenen Fällen die Thyristoren des Softstarters zerstö-ren können.

n NOT-AUSS1: AusS2: EinQ21: Softstarter (E2 = 1 a freigegeben)

S1

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K1E2

39

K1

K1

Q21

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Einbindung des Motorschutzrelais in die Steuerung

Wir empfehlen, anstelle eines Motorschutz-schalters mit eingebautem Motorschutzrelais, ein externes Motorschutzrelais zu verwenden. Nur dann kann über die Ansteuerung sicherge-stellt werden, dass im Überlastfall der Softstar-ter kontrolliert heruntergefahren wird.

Vorsicht!Bei direktem Öffnen der Leistungsleitungen kann es zu Überspannungen kommen, die die Halbleiter im Softstarter zerstören können.

Es gibt zwei Möglichkeiten, die in folgender Abbildung dargestellt sind:

n NOT-AUSS1: Aus

S2: Ein

Q21:Softstarter, Freigabe (E2 = 1 h freigegeben)

a Die Meldekontakte des Motorschutzrelais werden in den Ein-/Aus-Kreis eingebun-den. Im Fehlerfall fährt der Softstarter mit der eingestellten Rampenzeit herunter und schaltet ab.

b Die Meldekontakte des Motorschutzrelais werden in den Freigabe-Kreis eingebun-den. Im Fehlerfall wird der Ausgang des Softstarters sofort abgeschaltet. Der Softstarter schaltet zwar ab, das Netz-schütz bleibt aber eingeschaltet. Um das Netzschütz mit abzuschalten, müssen Sie einen zweiten Kontakt des Motorschutz-relais mit in den Ein-/Aus-Kreis einbinden.

E2

39Q21K1

S2 K1

K1F1

a b

S1

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Mit separatem Schütz und Motorschutz-relais

StandardanschlussZur Trennung vom Netz ist entweder ein Netz-schütz vor dem Softstarter oder ein zentrales Schaltorgan (Schütz oder Hauptschalter) not-wendig.

Ansteuerung

Q21

L1L1

2L2

3L3

2T1

4T2

6T3

N

Q11

Q1

F2

F3

T1 T2

+ T

erm

istor

– Te

rmist

or

~=

M

3~

L2

NL3

PE

L1

I > I > I >

S1: Soft-StartS2: Soft-StoppF3: überflinke Halbleitersicherungen

(optional)a Freigabeb Soft-Start/Soft-Stopp

ba

E1

39Q21

E2

39Q21K1

S2

K1

K1

S1

2-58

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Ohne Netzschütz

F3: überflinke Halbleitersicherungen (optional)

a Steuerspannung über Q1 und F11 oder separat über Q2

b siehe Ansteuerungc Motorstromanzeige

~=

~=

7

MM1

mot

Q21

F3

3~

L1L2L3NPE

L N E1 E2 39

13

K1;RUN K2;TOR K3 K4

14 23 24 33 34 43

1L1

3L2

5L3

2T1

4T2

6T3

+12 8 17

62 63

PE

0 V

(E1;

E2)

+12

V D

C

REF

1: 0

–10

V

REF

2: 4

–20

mA

T1 T2

F11

⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩

Q1 Q2

a

c

b

I

I > I > I > I > I > I >- T

herm

istor

+ T

herm

istor

0 V

Anal

og

Anal

og O

ut 1

Anal

og O

ut 2

0 V

Anal

og

Star

t/Sto

p

Frei

gabe

2-59

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Softstarter mit separatem Netzschütz

a siehe Ansteuerungb Steuerspannung über Q1 und F11 oder

über Q2c Motorstromanzeige

~=

~=

7

MM1

mot

Q21

F3

3~

L1L2L3NPE

L N E1 E2 39

13

K1;RUN K2;TOR K3 K4

14 23 24 33 34 43

1L1

3L2

5L3

2T1

4T2

6T3

+12 8 17

62 63

PE

0 V

(E1;

E2)

+12

V D

C

REF

1: 0

–10

V

REF

2: 4

–20

mA

T1 T2

F11Q11

⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩

I >I > I >

Q1

I >I > I >

Q2

a

b

cI

- The

rmist

or

+ T

herm

istor

0 V

Anal

og

Anal

og O

ut 1

Anal

og O

ut 2

0 V

Anal

og

Star

t/Sto

p

Frei

gabe

2-60

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Softstarter mit separatem Netzschütz

Ansteuerung

n NOT-AUSS1: Aus (ungeführter Auslauf)S2: EinS3: Soft-StartS4: Soft-Stopp (Verzögerungsrampe)a Freigabeb Soft-Start/Soft-Stopp

a b

S1

S2

K1E1

39

E2

39

S4

S3

K1

K1

K2K1

Q11

K2 Q21 RUNK2

Q21 K2 Q21 Q11

13

14

Q21 OK(no error)

33

34

Q1

2-61

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Bypass-Schaltung

a siehe Ansteuerungb Steuerspannung über Q1 und F11 oder

über Q2c Motorstromanzeige

~=

~=

7

MM1

mot

Q21

F3

3~

L1L2L3NPE

L N E1 E2 39

13

K1;RUN K2;TOR K3 K4

14 23 24 33 34 43

1L1

3L2

5L3

2T1

4T2

6T3

+12 8

PE

17

62 63

0 V

(E1;

E2)

+12

V D

C

REF

1: 0

–10

V

REF

2: 4

–20

mA

T1 T2

F11

Q11

⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩

Q1 Q1

a

b

c

Q22

I > I > I > I > I > I >

I

- The

rmist

or

+ T

herm

istor

0 V

Anal

og

Anal

og O

ut 1

Anal

og O

ut 2

0 V

Anal

og

Star

t/Sto

p

Frei

gabe

2-62

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Bypass-Schaltung

Der Softstarter DM4 steuert nach Beendigung des Hochlaufs (volle Netzspannung erreicht) das Bypass-Schütz an. Dadurch wird der Motor direkt mit dem Netz verbunden.

Vorteil:

• Die Verlustleistung des Softstarters wird auf die Leerlauf-Verlustleistung reduziert.

• Die Grenzwerte der Funkstörklasse „B“ wer-den eingehalten

Das Bypass-Schütz wird nun in einen stromlo-sen Zustand geschaltet und kann daher nach AC-1 ausgelegt werden.

Wird bei NOT-AUS eine sofortige Spannungs-freischaltung gefordert, dann muss das Bypass-Schütz auch die Motorlast schalten. Dadurch ist es dann nach AC-3 auszulegen.

Ansteuerung

n NOT-AUSS1: Aus (ungeführter Auslauf)S2: Eina Freigabeb Soft-Start/Soft-Stopp

a b

S2

K1E2

39

E1

39

S4Q22

K1

K1 K1K2

K1

Q21 Q21

K2

K2

Q21 RUN

Q11

13

14

23

24Q21 TOR

Q22

Q21 OK(no error)

33

34

S1

S3

2-63

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

„In-Delta“-Schaltung

a Steuerspannung über Q1 und F11 oder über Q2

b siehe Ansteuerung

c Motorstromanzeiged Thermistoranschluss

~=

~=

7

MM1

mot

Q21

F3

3~

L1L2L3NPE

L N E1 E2 39

13

K1;RUN K2;TOR K3 K4

14 23 24 33 34 43

1L1

3L2

5L3

2T1

4T2

6T3

+12 8

PE

17

62 63

0 V

(E1;

E2)

+12

V D

C

REF

1: 0

–10

V

REF

2: 4

–20

mA

T1 T2

F11

Q11

⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩

I >I > I >

Q1

I >I > I >

Q2

b

c

a

W1

V1 U1

W2

V2 U2

I

d

0 V

Anal

og

Anal

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ut 1

Anal

og O

ut 2

0 V

Anal

og

Star

t/Sto

p

Frei

gabe

+ T

herm

istor

- The

rmist

or

2-64

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Die „In-Delta“-Anschaltung reduziert bei glei-cher Motorleistung die notwendige Softstarterleistung. Durch die Anschaltung in Reihe mit jeder Motorwicklung reduziert sich der Strom um den Faktor W3. Nachteilig sind die erforderlichen sechs Motorleitungen. Dar-über hinaus gibt es keine Einschränkungen. Alle Softstarterfunktionen bleiben erhalten.

Hierfür müssen Sie den Motor im Dreieck anschließen. Dabei muss die Spannung in die-ser Anschlußart mit der Netzspannung über-einstimmen. Bei 400 V Netzspannung muss der Motor also für 400 V/690 V gestempelt sein.

Ansteuerung

n NOT-AUSS1: AUSS2: EINa Freigabeb Soft-Start/Soft-StoppE2: Freigabe

a b

S1

S2

K1E1

39

E2

39

S4

K1

K1

K2K1

Q11

K2

Q21 K2 Q21 Q11

Q21 RUN13

14

Q21 OK(no error)

33

34

Q1S3

2-65

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Mehrere Motoren nacheinander mit einem Softstarter starten (Kaskaden-steuerung)

Wenn Sie mehrere Motoren nacheinander mit einem Softstarter starten, halten Sie bei der Umschaltung folgende Reihenfolge ein:

• mit Softstarter starten• Bypass-Schütz einschalten• Softstarter sperren• Softstarterausgang auf den nächsten Motor

schalten• erneut starten

a Abbildung, Seite 2-68

n NOT-AUSS1: Q11 ausS2: Q11 eina Soft-Start/Soft-Stoppb RUNc Ausschaltzeitüberwachung

Das Zeitrelais K1T ist so einzustellen, dass der Softstarter thermisch nicht überlastet wird. Die entsprechende Zeit ergibt sich aus der zulässigen Schalthäufigkeit des gewählten Softstarters, bzw. der Softstar-ter muss so ausgewählt werden, dass die geforderten Zeiten erreichbar sind.

d UmschaltüberwachungDas Zeitrelais soll auf ca. 2 s Rückfallverzö-gerung gestellt werden. Es wird damit sichergestellt, dass bei laufendem Softstarter nicht der nächste Motorzweig zugeschaltet werden kann.

a Abbildung, Seite 2-69

a Motor 1b Motor 2c Motor ni EinzelmotorabschaltungDer Aus-Taster schaltet alle Motoren gleichzei-tig ab. Der Öffner i ist dann erforderlich, wenn Motoren auch einzeln abgeschaltet werden sollen.

Dabei ist die thermische Belastung des Softstarters zu beachten (Starthäufigkeit, Strombelastung). Sollen die Starts zeitlich dicht hintereinander liegen, so ist u. U. der Softstarter größer zu dimensionieren (Ausle-gung mit entsprechend höherem Lastspiel).

2-66

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Kask

ade

~Q

21

L1 L2 L3

L

1L12L23L3

2T14T26T3

N

N

PE

PE

Q1

Q14F3

T1T2=

F11

Q2

Q13

M1

M 3~

Q15

Q24

Q23

M2

M 3~

Q25

Qn4

Qn3

Mn

M 3~

Qn5

I >

I >

I >

I >

I >

I >

I >

I >

I >

I >

I >

I >

+ Thermistor

- Thermistor

2-67

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Ans

teue

rung

Tei

l 1

aAb

schn

itt „

Meh

rere

Mot

oren

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hein

ande

r mit

eine

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ofts

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r sta

rten

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nste

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66

ab

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E1 39Q

21K213 14

K4Q21

RU

N

K1T

K4T

K423 24

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TO

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E2 39Q

21K1S2

K1K1

S1Q

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24

K2

K1T

K4

K1K4

Q11

K12

K22

Qn

Kn2

K4

Q21

OK(n

o er

ror)

33 34

Q1

2-68

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DM4

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Ans

teue

rung

Tei

l 2

aAb

schn

itt „

Meh

rere

Mot

oren

nac

hein

ande

r mit

eine

m S

ofts

tarte

r sta

rten

(Kas

kade

nste

ueru

ng)”

, Se

ite2-

66

Q14

Q15

Q15

K12

Q15

K3

Q11

Q14

ab

K12

Q24

Q25

Q25

K22

Q25

K3

K12

Q24

Q14

Q24

K22

K4T

c

Qn

Qm

Qm

Kn2

Qm

K3

K(n-

1)2 Qn

Q(n

-1)1

Kn2

Qn

K4T

ii

i

2-69

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Elektronische Motorstarter und DrivesFrequenzumrichter DF, DV

Merkmale Frequenzumrichter DF

• stufenlose Drehzahlsteuerung durch Span-nungs-/Frequenzregelung (U/f)

• hohes Anlauf- und Startmoment• konstantes Drehmoment im Nennbereich

des Motors• EMV-Maßnahmen (Optionen: Funkentstör-

filter, abgeschirmte Motorleitung)

Zusätzliche Merkmale der sensorlosen Vektorregelung bei den Geräten der Rei-hen DV51 und DV6• stufenlose Drehmomentregelung, auch bei

Drehzahl null• geringe Drehmomentenregelzeit• höhere Rundlaufgüte und Drehzahlkonstanz• interner Bremstransistor (Brems chopper)• Drehzahlregelung (Optionen für DV6: Reg-

lerbaugruppe, Impulsgeber)

AllgemeinDie Frequenzumrichter der Reihen DF und DV sind werksseitig für die zugeordnete Motorlei-stung eingestellt. So kann jeder Anwender nach der Installation den Antrieb sofort star-ten.

Individuelle Einstellungen können über die Bedieneinheit oder die Parametriersoftware angepasst werden. In abgestuften Ebenen können verschiedene Betriebsarten angewählt und parametriert werden.

Für Anwendungen mit Druck- und Durchfluss-regelung steht bei allen Geräten ein interner PID-Regler zur Verfügung, der anlagenspezi-fisch eingestellt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Frequenzumrichter ist der Verzicht auf zusätzliche, externe Kompo-nenten zur Überwachung bzw. zum Motor-schutz. Auf der Netzseite ist nur eine Siche-rung bzw. ein Schutzschalter (PKZ) für den Leitungs- und Kurzschlussschutz erforderlich. Die Ein- und Ausgänge der Frequenzumrichter werden geräteintern durch Mess- und Regel-kreise überwacht, z. B. Übertemperatur, Erd-schluss, Kurzschluss, Motorüberlast, Motor-blockade und Keilriemenüberwachung. Auch die Temperaturmessung in der Motorwicklung kann über einen Thermistoreingang in den Überwachungskreis des Frequenzumrichters eingebunden werden.

2-70

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Elektronische Motorstarter und DrivesFrequenzumrichter DF, DV

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

a Vektor-Frequenzumrichter DV51b EMV-Filter DEX-L2…c Frequenzumrichter DF51d Frequenzumrichter DF6e Bremswiderstand DEX-BR1…

f Netzdrossel DEX-LN…, Motordrossel DEX-LM…, Sinusfilter SFB…

g Verbindungskabel DEX-CBL…h Bedieneinheiten DEX-KEY…

HzA

RUN

POWERALARM

PRGI O

PRGENTER

POWERALARM

RUN

1 2

OFF

OPERBUS

h

d

e

f

cg

b

a

A

RUN

PRG

Hz

PRGENTER

I O

POWER

ALARM

2-71

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Elektronische Motorstarter und DrivesFrequenzumrichter DF, DV

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Bloc

ksch

altb

ild D

F51,

DV5

1

BR*

nur b

ei D

V51

6*nu

r bei

DV5

15*

Eing

ang

RST

bei D

F51

5L

i

*

0 V

+10 V

0 V

PEW

VU

M 3 ~

K11

K12

K14

e

AMH

OO

IL

1211

0...10 V

RUN

FA1

4...20 mA

0...10 V

– +

–+

L+ BRDC–

DC+

R Br

PEL3

L2L1

3 1

PEN

L

2CH

FF2

FF1

REV

FWD

32

16

4P2

4

+24

V

CM2

RJ 4

5M

odBu

s

RST

* PN

U C0

05 =

19

(PTC

)

2-72

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Elektronische Motorstarter und DrivesFrequenzumrichter DF, DV

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Bloc

ksch

altb

ild D

F6

BR*

nur b

ei D

F6-3

20-1

1K, D

F6-3

40-1

1K u

nd D

F6-3

40-1

5K

PEW

VU

M 3 ~

K11

K12

K14

e

PLC

CM1

FMAM

IH

OO

IL

O2

AMTH

K23

K34

K24

K33

–+

L+ BR*

DC–

DC+

R Br

PEL3

L2L1

3

RST

AT

FF2

FF1

REV

34

51

2FW

P24

+24

V

FWD

K1K2

K3

RJ 4

5RS

422

SN RP SN SP

RS 4

85

– +

i

PTC

10 V (PWM)

4...20 mA

–10 V...+10 V

0...10 V

+10 V

0 V

0...+10 V

4...20 mA

2-73

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF51, DV51

Grundsätzliche Ansteuerung

Beispiel 1Sollwertvorgabe über Potentiometer R1Freigabe (START/STOPP) und Drehrich-tungswahl über Klemme 1 und 2 mit inter-ner Steuerspannung

n NOT-AUS-KreisS1: AUSS2: EINQ11: NetzschützF1: LeitungsschutzPES:PE-Anschluss des LeitungsschirmesM1:Motor 3-phasig 230 V

HinweisFür einen EMV-gerechten Netzanschluss sind nach Produktnorm IEC/EN 61800-3 entsprechende Funk-Entstörmaßnahmen erforderlich.

DILM12-XP1

(4. Pol abbrechbar)

DILM

Q11

S2

S1

Q11

2

3 5

4 6

A1

A2

1 13

14

2-74

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF51, DV51

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Verdrahtung

– Einphasiger Frequenzumrichter DF51-322-…– Rechts-Linkslaufsteuerung über Klemmen 1 und 2– Externe Sollwertvorgabe über Potentiometer R1

FWD: Freigabe RechtsdrehfeldREV: Freigabe Linksdrehfeld

T1 DC+ DC–L+ U V W PE O LH 2 1 P24

PES

PES

PE

PES

PES

MM1

X1

3 ~

e R11

4K7

PE

LNPE

1 h 230 V, 50/60 Hz

L N

Q11

PEF1

M

REV

PES

M

FWD

FWD

f

REV

M

M

t

2-75

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF51, DV51

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Frequenzumrichter DF5-340-… mit EMV-gerechtem Anschluss

Ansteuerung

Beispiel 2Sollwertvorgabe über Potentiometer R11 (fs) und Festfrequenz (f1, f2, f3) über Klemme 3 und 4 mit interner SteuerspannungFreigabe (START/STOPP) und eine Drehrich-tungswahl über Klemme 1

n NOT-AUS-KreisS1: AUSS2: EINQ11:NetzschützR1: NetzdrosselK1: Funk-EntstörfilterQ1:LeitungsschutzPES: PE-Anschluss des LeitungsschirmesM1:Motor 3-phasig 400 V

FWD: Freigabe Rechtsdrehfeld, Sollwert fS

FF1: Festfrequenz f1

FF2: Festfrequenz f2

FF1+ FF2: Festfrequenz f3

Q11

S2

Q1

S1

Q11

2-76

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF51, DV51

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Verdrahtung

3 h 400 V, 50/60 Hz

T1

W2

L1 L2 L3 PE

L1L2L3PE

Q11

Q1

V2U2

L1 L2 L3

W1V1U1

R1

K1

PE

PE

DC+ DC–L+ U V W PE O LH 4 3 1 P24

PES

PES

PE

PES

PES

MM1

X1

3 ~

PEIII

e

FF2

FF1

FWD

R1

CF1

CF2

FWD

f1f2

f3fs = fmax

f

2-77

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF51, DV51

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Variante A: Motor in Dreieckschaltung

Motor: P = 0,75 kWNetz: 3/N/PE 400 V 50/60 Hz

Der unten aufgeführte 0.75 kW-Motor kann in der Dreieck-Schaltung an ein ein-phasiges Netz mit 230 V (Variante A) oder in Stern-Schaltung an ein 3-phasi-ges 400-V-Netz angeschlossen werden.

Unter Berücksichtigung der gewählten Netzspannung erfolgt die Auswahl des Frequenzumrichters:

• DF51-322 bei 1 AC 230 V• DF51-340 bei 3 AC 400 V• typenspezifische Zusatzaus-

rüstung für den EMV-gerech-ten Anschluss.

PE

LNPE

2

L N

1

R1

PE

PE

1 h 230 V, 50/60 Hz

L

K1

T1

N

Q11

DC+ DC–L+ U V W PE

PES

PES

PES

PES

MM1

X1

3 ~

F1FAZ-1N-B16

DEX-LN1-009

DE51-LZ1-012-V2

DF51-322-075DV51-322-075

230 V4 A

0.75 kW

DILM7+DILM12-XP1

e

U1 V1 W1

W2 U2 V2

/ 400 V230 4.0 / 2.30,75S1 0.67ϕcoskW

rpm1410 50 Hz

A

2-78

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF51, DV51

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Variante B: Motor in Sternschaltung

3 h 400 V, 50/60 Hz

W2

L1 L2 L3

L1L2L3PE

Q11

Q1

V2U2

L1 L2 L3

W1V1U1

R1

K1

PE

PE

PE

III

U1 V1 W1

W2 U2 V2

T1 DC+ DC–L+ U V W PE

PES

PES

PES

PES

MM1

X1

3 ~

PKM0-10

DEX-LN3-004

DE51-LZ3-007-V4

DF51-340-075DV51-340-075

400 V2.3 A

0.75 kW

DILM7

e

2-79

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF6

Frequenzumrichter DF6-340-...

AnsteuerungBeispiel: Temperaturregelung Lüftungsanlage. Steigt die Raumtemperatur an, muss der Lüfter seine Drehzahl erhöhen. Die geforderte Tem-peratur wird über Potentiometer R11 einge-stellt (z. B. 20 °C)

n NOT-AUS-KreisS1: AUSS2: EINQ1: LeitungsschutzQ11: NetzschützPES: PE-Anschluss des LeitungsschirmesK1: Funk-Entstörfilter

Q11

S2

Q1

S1

Q11

2-80

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DF6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Verdrahtung

3 h 400 V, 50/60 Hz

T1

L1 L2 L3 PE

L1L2L3PE

Q11

Q1

L1 L2 L3

K1 PE

DC+ DC–L+ U V W PE HOI

PID

O L FW P24

PES

PES

PE

4...2

0 m

A

PES

PES

MM1

X1

3 ~

PEIII

e

4K7

R11

PES

M

FWDB1i

50 ˚C

20 ˚C

100 %

20 mA4 mA

40 %

10.4 mA

2-81

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DV6

Bloc

ksch

altb

ild D

V6

BR*

nur b

ei D

V6-3

40-0

75, D

V6-3

40-1

1K u

nd D

V6-3

20-1

1K

PEW

VU

M 3 ~

K11

K12

K14

e

L+ BR*

DC–

DC+

R Br

PEL3

L2L1

ROTO

3

K1

J51

RST

AT

JOG

FRS

2CH

34

51

26

1314

1511

12

FF2

FF1

REV

78

FWFWD

PLC

CM1

FMAM

IH

OO

IL

O2

AMTH

CM2

–+

P24

+24

V

RJ 4

5RS

422

SN RP SN SP

RS 4

85

– +

i

PTC

10 V (PWM)

4...20 mA

–10 V...+10 V

0...10 V

+10 V

0 V

0...+10 V

4...20 mA

FA1

RUN

OL

QTQ

IP+

24 V

P24

2-82

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DV6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Bloc

ksch

altb

ild: D

rehz

ahlr

egel

krei

s Ve

ktor

-Fre

quen

zum

rich

ter

DV6

mit

Enc

oder

-Ans

chal

tbau

grup

pe D

E6-I

OM

-EN

C

K REF

V G+

K FB

++

V F

PWM

G

APR

ASR

V n–

ACR

FFW

G

V iuu'

i'

FB

o'

ov

v'

e+

+

M 3 h

i

2-83

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DV6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Vektor-Frequenzumrichter DV6-340-... mit integrierter Encoder-Baugruppe (DE6-IOM-ENC) und externem Bremswiderstand DE4-BR1-...

Ansteuerung

Beispiel:Hubwerk mit Drehzahlregelung, Steuerung und Überwachung durch SPSMotor mit Thermistor (PTC-Widerstand)

n NOT-AUS-KreisS1: AUSS2: EINQ1: LeitungsschutzQ11: NetzschützK2: Steuerschütz FreigabeRB: BremswiderstandB1: Encoder, 3 Kanäle

PES: PE-Anschluss des LeitungsschirmesM11:Haltebremse

K2 M11

S2

S1

Q11

Q11

Q11 G1

TI

K12

T2

K11

K2

K3

Q1

RB

SPS

Freigabe

2-84

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DV6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Verd

raht

ung

3 h

400

V, 5

0/60

Hz

T1R B

L1L2

L3PE

L1 L2 L3 PE

Q11

Q1

L1L2

L3

K1PE

DC+

DC–

BRL+

UV

WPE

ThCM

1CM

211

1213

PES

PES

M 3 ~

II

I

e

i

23

81

FWP2

4

CM2

B1

M1

I..

Enco

der

M11

n 1n 2

n 3RE

VFW

D

I..I..

Q..

Q..

Q..

Q..

Q..

P24

EP5DE

6-IO

M-E

NC

EG5

EAPE

ANEB

PEB

NEZ

PEZ

N

T1T2

PE

21DE

4-BR

1...

i

PES

PES

m

a

b

2-85

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DV6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Einbau der Encoder-Anschaltbaugruppe DE6-IOM-ENC

3

1

2 4

1

M3 x 8 mm

0.4 – 0.6 Nm

2-86

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Elektronische Motorstarter und DrivesAnschlussbeispiele DV6

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

EG5

F 2

0 m

ZB4-102-KS1

15

M4

1 2

3

EG5

ZB4-102-KS1 muss separat bestellt werden!

EP5

5 V H

+

TTL (RS 422)A A B B C C

EG5 EAP EAN EBP EBN EZP EZN

M3 h

2-87

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

System Rapid Link

Rapid Link ist ein modernes Automatisierungs-system für die Fördertechnik. Mit Rapid Link können elektrische Antriebe wesentlich schneller installiert und in Betrieb genommen werden als auf herkömmliche Art und Weise. Die zeitsparende Installation erfolgt mit Hilfe eines Energie- und Datenbusses, in den die Rapid-Link-Module eingesetzt werden.

Hinweis

Das System Rapid Link darf ohne das Handbuch AWB2190-1430 nicht in Betrieb genommen werden. Das Handbuch ist als PDF-Download über das Moeller Support Por-tal verfügbar.

.

Funktionsmodule:

a Kopfstation „Interface Control Unit“ r Schnittstelle zum offenen Feldbus

b Einspeiseschalter „Disconnect Control-Unit“ r Energieeinspeisung mit abschließ-barem Drehgriff; r Leistungsschalter zum Schutz vor Überlast und Kurzschluss

c Motorstarter „Motor Control Unit“ r 3-phasiger elektronischer Motorschutz mit weitem Bereich als Direktstarter, erweiter-barer Direktstarter oder Wendestarter

d Drehzahlsteller „Speed Control Unit“r Ansteuerung von Dreh-strom-Asynchron-Motoren mit 4 Festdreh-zahlen und 2 Drehrichtungen sowie Sanftanlauf

a bc d

i

e

i

j

kk

h

f

g

2-88

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Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Energie- und Datenbus:

e AS-Interface®-Flachleitungf Abzweig für M12-Steckerleitungeng Flexible Stromschiene für 400 V h

und 24 Vh Energieeinspeisung für flexible

Stromschienei Steckbarer Energieabzweig für flexible

Stromschienej Rundleitung für 400 V h und 24 Vk Steckbarer Energieabzweig für Rund-

leitung

Projektierung Die Rapid-Link-Funktionsmodule werden in unmittelbarer Nähe der Antriebe montiert. Der Anschluss an den Energie- und Datenbus ist ohne Unterbrechung an beliebigen Stellen möglich.

Der Datenbus AS-Interface® ist eine System-lösung zur Vernetzung verschiedener Baugruppen. Ein AS-Interface®-Netzwerk lässt sich schnell und einfach funktionsfähig aufbauen.

AS-Interface® verwendet eine geometrisch kodierte und ungeschirmte Flachbandleitung mit einem Querschnitt von 2 x 1,5 mm2. Sie überträgt alle Daten und die Energie zwischen der Steuerung und der Peripherie und übernimmt in einem gewissen Rahmen die Stromversorgung der angeschlossenen Geräte.

Die Installation entspricht den üblichen Anforderungen. Der Aufbau ist beliebig, die Projektierung dadurch unkompliziert.

Mit dem Zusammenschrauben dringen zwei Metalldorne durch die Ummantelung der Flachbandleitung in die beiden Adern ein und stellen somit den Kontakt zur AS-Inter-face®-Leitung her. Ablängen, Abisolieren,

Aufbringen von Aderendhülsen, Unter-klemmen und Anschrauben entfällt.

a Durchdringungsdorneb Verpolsichere Flachleitung

Der Energiebus versorgt die Rapid-Link-Funktionsmodule mit Haupt- und Hilfsenergie. Steckbare Abgänge können Sie an beliebigen Stellen schnell und fehlerfrei montieren. Sie können den Energiebus wahlweise mit einer flexiblen Stromschiene (Flachleitung) oder mit handelsüblichen Rundleitungen aufbauen:

• Die flexible Stromschiene RA-C1 ist eine 7-adrige Flachleitung (Querschnitt 4 mm2)

mit folgendem Aufbau:

• Sie können den Energiebus auch mit han-delsüblichen Rundleitungen (Querschnitt 7 x 2,5 mm2 oder 7 x 4 mm2, Außen-durchmesser der Adern < 5 mm, feindräh-

a a

b–+

10

6.5

4

2

ML+PENL3L2L1

2-89

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Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

tige Kupferleiter nach IEC EN 60228 und Rundleitungsabgängen RA-C2 aufbauen. Die Leitung darf einen Außendurchmesser von 10 bis 16 mm aufweisen.

Warnung!

• Rapid Link ist nur an Dreiphasen-Drehstrom-netzen mit geerdetem Sternpunkt und getrenntem N- und PE-Leiter (TN-S-Netz) zulässig. Ein erdfreier Aufbau ist nicht zuläs-sig.

• Alle am Energie- und Datenbus angeschlos-senen Betriebsmittel müssen ebenfalls die

Anforderungen an die sichere Trennung nach IEC/EN 60947-1 Anhang N bzw. IEC/EN 60950 erfüllen. Das Netzteil für die 24-V-DC-Versorgung muss sekundärseitig geerdet sein. Das 30-V-DC-Netzteil für die AS-Interface®-/RA-IN-Versorgung muss die Anforderungen an eine sichere Trennung nach SELV erfüllen.

Die Einspeisung der Energieabschnitte erfolgt über die Disconnect Control Unit RA-DI (siehe Abbildung unten) mit:

• Ie = 20 A/400 V bei 2,5 mm2 • Ie = 20 bis 25 A/400 V bei 4 mm2.Als Energiezuführung zur Disconnect Control Unit RA-DI können Rundleitungen bis 6 mm2 verwendet werden.

Die Disconnect Control Unit RA-DI schützt die Leitung vor Überlast und übernimmt den Kurz-schlussschutz für die Leitung sowie für alle angeschlossenen Motor Control Units RA-MO.

Die Kombination aus RA-DI und RA-MO erfüllt die Anforderungen der IEC/EN 60947-4-1 als Starter mit Zuordnungsart 1. Dies bedeutet, dass die Schützkontakte im RA-MO bei einem

e

M3h

1.5 mm2

2.5 mm2 / 4 mm2

3 AC 400 Vh,50/60 Hz 24 V H

RA-DI

Q1

M3hee

M3h

1.5 mm2 1.5 mm2

RA-MO RA-SP RA-MO

M3he

Motor/SpeedControl Units

DisconnectControl Unit RA-DI

F 6 mm2

1.5 mm21.5 mm2 1.5 mm2

1.5 mm2

RA-SP

1.5 mm2

PES

PES

PES

PES

⎧ ⎨ ⎩

2-90

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Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

Moeller Schaltungsbuch 02/06

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Kurzschluss im Motorklemmbrett oder in der Motorleitung verkleben oder verschweißen dürfen. Darüber hinaus entspricht diese Anordnung der DIN VDE 0100 Teil 430.

Die betroffene Motor Control Unit RA-MO muss nach einem Kurzschluss ausgetauscht werden!

Bei der Projektierung des Energiebusses mit der Disconnect Control Unit ist zu beachten:

• Auch bei 1-poligem Kurzschluss am Ende der Leitung muss der Kurzschlussstrom grö-ßer als 150 A sein.

• Die Summe der Ströme aller laufenden und zugleich startender Motoren darf 110 A nicht überschreiten.

• Die Summe aller Ladeströme (ca. 6 x Netz-strom), der angeschlossenen Speed Control Units, darf 110 A nicht überschreiten.

• Die Höhe des applikationsabhängigen Spannungsabfalles.

Anstelle der Disconnect Control Unit kann auch ein 3-poliger Leitungsschutzschalter mit In F 20 A mit Charakteristik B oder C verwen-det werden. Dabei ist zu beachten:

• Die Durchlassenergie J bei Kurzschluss darf nicht größer als 29800 A2s werden.

• An der Einbaustelle darf das Kurzschluss-niveau Icc deshalb 10 kA nicht überschreiten a Kennlinie.

i dt[A s]

2 A

1 A

0.5 A

10 A13 A16 A20 A25 A32 A40 A

50 A63 A

4 A

3 A

6 A

0.5 1.5 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10

103

104

105

8

6

4

2

1.5

8

6

4

2

8

6

4

3

1.5

2

2FAZ-BFAZ-C

FAZ-...-B4HI

Z

cc eff [kA]I

2-91

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Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

Moeller Schaltungsbuch 02/06

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Motor Control Unit

Die Motor Control Unit RA-MO ermöglicht den direkten Betrieb von Drehstrommotoren mit zwei Drehrichtungen. Der Nennstrom ist ein-stellbar von 0,3 A bis 6,6 A (0,09 bis 3 kW).

AnschlüsseDie Motor Control Unit RA-MO wird anschlussfähig ausgeliefert. Der Anschluss an den Datenbus AS-Interface® und den Motor wird im Folgenden beschrieben. Der Anschluss an den Energiebus ist im allgemeinen Teil „System Rapid Link“ weiter vorne beschrie-ben.

Der Anschluss an AS-Interface® erfolgt über einen M12-Stecker mit folgender PIN-Belegung:

Der Anschluss externer Sensoren erfolgt über eine M12-Buchse.

Bei der RA-MO ist der Motorabgang mit einer kunststoffgekapselten Buchse ausgeführt. Die Länge des Motorkabels ist auf maximal 10 m begrenzt.

Der Motoranschluss erfolgt über die halo-genfreie Motorleitung 8 x 1,5 mm2, unge-schirmt, DESINA-konform, mit 2 m, (SET-M3/2-HF) oder 5 m, (SET-M3/5-HF) Länge.

Alternativ: Selbtskonfektionierte Motorleitung mit Stecker SET-M3-A, Kontakte 8 x 1,5 mm2

400 VF 2.2 kW

M3 h

3 h 400 V PE50/60 Hz24 V H

M12-Stecker PIN Funktion

1 ASi+

2 –

3 ASi–

4 –

PIN Funktion

1 L+

2 I

3 L–

4 I

1 4 6

3 5 8

PE 7

2-92

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Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Motorschaltung ohne Thermistor:

Werden Motoren ohne Kaltleiter (PTC, Thermi-stor, Thermoclick) angeschlossen, müssen die Leitungen 6 und 7 am Motor gebrückt werden, da RA-MO sonst eine Fehlermeldung gene-riert.

Motorschaltung mit Thermistor:

SET-M3/...

1 1 U – –

• – – – –

3 3 W – –

4 5 – – B1 (h/–)

5 6 – T1 –

6 4 – – B2 (h/+)

7 2 V – –

8 7 – T2 –

PE PE PE – –

M3h

i

5 8 1 7 3 PE

T1 T2

M 3 h

U V W PE

6 7 1 2 3 *

e

5 8 1 7 3 PE

T1 T2

M 3 h

i

U V W PE

6 7 1 2 3 *

e

2-93

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Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Hinweis

Die folgenden beiden Anschlüsse gelten nur für die Motor Control Unit RA-MO!

Anschluss einer 400-V-AC-Bremse:

Anschluss einer 400-V-AC-Bremse mit Schnellbremsung:

Zur Ansteuerung von Bremsmotoren bieten die Motorenhersteller Bremsgleichrichter an, die im Motorklemmbrett untergebracht werden. Durch gleichzeitiges Unterbrechen des Gleich-stromkreises fällt die Spannung an der Brems-spule wesentlich schneller ab. Der Motor bremst in kürzerer Zeit.

1 7 3 PE

M 3 h

PE

1 2 3 *

e

1 74 6 3 PE

M 3 h

PEWVUB2B1

1 25 4 3 *

e

2-94

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Speed Control Unit RA-SP

Die Speed Control Unit RA-SP wird zur elektro-nischen Drehzahlsteuerung von Drehstrom-motoren in der Antriebstechnik eingesetzt.

Hinweis

Abweichend von den anderen Geräten im System Rapid Link ist das Gehäuse der Speed Control Unit RA-SP mit einem Kühlkörper aus-gerüstet und erfordert einen EMV-gerechten Anschluss und entsprechende Montage.

AnschlüsseDie Speed Control Unit RA-SP wird anschlussfähig ausgeliefert. Der Anschluss an den Datenbus AS-Interface® und den Motor wird im Folgenden beschrieben. Der Anschluss an den Energiebus ist im allgemeinen Teil „System Rapid Link“ weiter vorne beschrie-ben..

Der Anschluss an AS-Interface® erfolgt über einen M12-Stecker mit folgender PIN-Belegung:

Bei der RA-SP ist der Motorabgang mit einer metallgekapselten Buchse ausgeführt. EMV-bedingt ist diese großflächig mit PE/Kühl-körper verbunden. Der zugehörige Stecker ist in metallgekapselter, das Motorkabel in abgeschirmter Ausführung. Die Länge des Motorkabels ist auf maximal 10 m begrenzt. Der Schirm des Motorkabels muss beidseitig großflächig auf PE gelegt werden. Dies macht auch beim Motoranschluss z. B. eine EMV-gerechte Verschraubung erforderlich.

Der Motoranschluss erfolgt über die halogen-freie Motorleitung, 4 x 1,5 mm2 + 2 x (2 x 0,75 mm2), geschirmt, DESINA-konform, mit 2 m, (SET-M4/2-HF) oder 5 m, (SET-M4/5-HF) Länge.

Alternativ: Selbstkonfektionierte Motorleitung mit Stecker SET-M4-A, Kontakte 4 x 1,5 mm2 + 4 x 0,75 mm2.

400 V

M3 h

3 h 400 V PE50/60 Hz

M12-Stecker PIN Funktion

1 ASi+

2 –

3 ASi–

4 –

1 4 6

3 5 8

PE 7

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

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EMV-gerechte Installation der Motorleitung SET-M4/…

RA-SP2-...

Servoleitung SET-M4/...

341-...

400 V AC

341(230)-...

230 V AC

1 1 U – – –

• – – – – –

3 3 W – – –

4 5 – – B1 (h) B1 (h)

5 7 – T1 – –

6 6 – – B2 (h) B2 (h)

7 2 V – – –

8 8 – T2 – –

PE PE PE – – –

M3h

i

U1, V1, W1, PE

B1/B2 T1/T2

1

2

3

4

2-96

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Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

Zur Ansteuerung von Bremsmotoren bieten die Motorenhersteller Bremsgleichrichter an, die im Motorklemmbrett untergebracht werden.

Hinweis

Der Bremsgleichrichter darf bei der Speed Con-trol Unit RA-SP nicht direkt an den Motorklem-men (U/V/W) angeschlossen werden!

PES

5 8 1 7 3 PE

T1 T2

M 3 hi

U V W PE

e

PES

PES

5 8 1 7 3 PE

T1 T2

M 3 hi

U V W PE

e

PES F 1

0 m

/ 400 V230 3.2 / 1.9 A0.75S1 0.79ϕcoskW

rpm1430 50 Hz

U1 V1 W1

W2 U2 V2

/ 690 V400 1.9 / 1.1 A0.75S1 0.79ϕcoskW

rpm1430 50 Hz

U1 V1 W1

W2 U2 V2

PES

5 8 1 7 3 PE

T1 T2 U V W PE

e

PES

M 3 h

PES

5 8 1 7 3 PE

T1 T2

M 3 hi

U V W PE

e

PES

4 6

B1 B2

RA-SP2-341-...RA-SP2-341(230)-...

2-97

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Elektronische Motorstarter und DrivesSystem Rapid Link

Moeller Schaltungsbuch 02/06

2

EMV-gerechter Aufbau der Speed Control Unit RA-SP

PES

e

PE

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