Kurzanleitung

Kurzanleitung
Freiläufer GPPM mit FC101_106
August 2014
Fläkt Woods Permanentmagnetmotoren und Drehzahlregler für
Freiläufer GPPM
1. Allgemeines
Fläkt Woods bietet ein umfassendes Angebot an Permanentmagnetmotoren (PM) und
Frequenzumrichtern für Freiläufer. Permanentmagnete im Rotor führen zu höherer Effizienz der
Motoren (IE4). Auch bei Teillast ist der Wirkungsgrad im Vergleich zu Asynchronmotoren
höher. Bei verlustlosen Rotoren und Statoren mit geringerem Stromverbrauch entwickelt sich im
Inneren des Motors eine geringere Temperatur, was die Standzeit der Lager verlängert.
PM-Motoren können nicht direkt ans Netz angeschlossen werden, sie benötigen in jedem Fall
einen Frequenzumrichter. Die eingesetzten Frequenzumrichter besitzen einen speziellen
Algorithmus für PM-Motoren. Sie werden mit ventilator- und motor-spezifischen Parametern
programmiert.
2. Montagevarianten Frequenzumrichter
Frequenzumrichter können entweder separat geliefert
oder integriert werden. Intergrierte, am Motor
angebaute, Frequenzumrichter sind bis zu 7,5 kW
verfügbar, frei montierbare Frequenzumrichter stehen
für Leistungen bis 11 kW zur Verfügung.
2
IP54 Frequenzumrichter am Gehäuse des RLT-Gerätes montiert.
Frei montierbare Frequenzumrichter werden in der Nähe des Ventilators montiert. Die Länge des
Motoranschlusskabels darf dabei maximal 10 m betragen. Bei Verwendung längerer Leitungen
müssen die Motorparameter angepasst werden. Für Ventilatoren bis zur Baugröße 050 wird der
Frequenzumrichter mit 3,5 m Motorleitung geliefert, bei größeren Ventilatorausführungen beträgt
die Leitungslänge 4,5 m.
3
3. Ventilator und Motordaten
Ventilatorcode
Motorcode inkl.FU
Leistung
[kW]
Motor
Strom
[A]
GPPM-1-00-025-06-0
APPM-30-0080-30-0e
0,8
1,6
GPPM-1-00-025-06-0
APPM-45-0150-30-0e
1,5
GPPM-1-00-028-06-0
APPM-30-0080-30-0e
GPPM-1-00-028-06-0
Max
Drehzahl
[rpm]
Max.
Frequenz
[Hz]
Nenn
Drehzahl
[min-1]
Motor
Gewicht
[kg]
71
3700
185
3000
4,8
3,1
71
4500
225
4500
5,4
0,8
1,6
71
3150
157
3000
4,8
APPM-36-0150-30-0e
1,5
3,1
71
3600
180
3600
6,2
GPPM-1-00-028-06-0
APPM-45-0220-30-0e
2,2
4,5
71
4500
225
4500
6
GPPM-1-00-031-06-0
APPM-30-0110-30-0e
1,1
2,4
71
3000
150
3000
5,4
GPPM-1-00-031-06-0
APPM-36-0180-30-0e
1,8
3,7
71
3340
167
3600
6
GPPM-1-00-031-06-0
APPM-45-0300-30-0e
3
6,2
71
4000
200
4500
6,6
GPPM-1-00-035-06-0
APPM-30-0110-30-0e
1,1
2,4
71
2200
110
3000
5,4
GPPM-1-00-035-06-0
APPM-25-0150-30-0e
1,5
3,2
71
2500
125
2500
7,1
GPPM-1-00-035-06-0
APPM-30-0220-30-0e
2,2
4,4
71
2970
148
3000
6,6
GPPM-1-00-035-09-0
APPM-36-0360-30-0e
3,6
8
90
3570
238
3600
12
GPPM-1-00-040-06-0
APPM-20-0110-30-0e
1,1
2,3
71
2050
102,5
1800
7,1
GPPM-1-00-040-06-0
APPM-18-0180-30-0e
1,8
3,6
71
1950
97,5
1800
6,6
GPPM-1-00-040-09-0
APPM-36-0360-30-0e
3,6
8
90
2750
183
3600
12
GPPM-1-00-040-09-0
APPM-30-0400-30-0e
4
9,1
90
3100
206
3000
14
GPPM-1-00-045-06-0
APPM-15-0110-30-0e
1,1
2,3
71
1500
75
1800
7,1
GPPM-1-00-045-06-0
APPM-18-0180-30-0e
1,8
3,6
71
1950
97,5
1800
6,6
GPPM-1-00-045-09-0
APPM-30-0400-30-0e
4
9,1
90
2300
153
3000
14
GPPM-1-00-045-09-0
APPM-30-0550-30-0e
5,5
13
90
2600
173
3000
16
GPPM-1-00-050-09-0
APPM-17-0220-30-0e
2,2
5
90
1700
113
1700
12
GPPM-1-00-050-09-0
APPM-18-0360-30-0e
3,6
7,5
90
2000
133
1800
16
GPPM-1-00-050-09-0
APPM-18-0480-30-0e
4,8
10,2
90
2200
146
1800
20,5
GPPM-1-00-050-11-0
APPM-26-0750-30-0e
7,5
14,9
112
2500
125
2600
27
GPPM-1-00-056-09-0
APPM-14-0220-30-0e
2,2
5,2
90
1390
92
1440
12
GPPM-1-00-056-09-0
APPM-17-0400-30-0e
4
9,7
90
1700
113
1700
17
GPPM-1-00-056-09-0
APPM-20-0550-30-0e
5,5
10,7
90
1900
126,7
2000
17
GPPM-1-00-056-11-0
APPM-21-0750-30-0e
7,5
14,6
112
2050
102,5
2100
30
GPPM-1-00-063-09-0
APPM-11-0220-30-0e
2,2
6
90
1100
73
1100
14
GPPM-1-00-063-11-0
APPM-16-0550-30-0e
5,5
11,2
112
1550
77,5
1600
27
GPPM-1-00-063-11-0
APPM-18-0750-30-0e
7,5
15,6
112
1750
87,5
1800
27,5
GPPM-1-00-063-11-0
APPM-20-1100-30-0e
11
20,2
112
2000
100
2000
30
GPPM-1-00-071-09-0
APPM-10-0300-30-0e
3
8,7
90
1050
70
1050
15
GPPM-1-00-071-11-0
APPM-13-0550-30-0e
5,5
11
112
1300
65
1300
30
GPPM-1-00-071-11-0
APPM-15-0750-30-0e
7,5
15,7
112
1430
71,5
1500
30,5
4
IEC BauGrösse
Ventilatorcode
Motorcode inkl. FU
Leistung
[kW]
Motor
Strom
[A]
GPPM-1-00-071-11-0
APPM-16-1100-30-0e
11
22
GPPM-1-00-080-11-0
APPM-11-0550-30-0e
5,5
GPPM-1-00-080-11-0
APPM-12-0750-30-0e
GPPM-1-00-080-13-0
GPPM-1-00-090-13-0
IEC BauGrösse
Max
Drehzahl
[rpm]]
Max.
Frequenz
[Hz]
Nenn
Drehzahl
[min-1]
Motor
Gewicht
[kg]
112
1660
83
1650
33
11,3
112
1050
52,5
1100
30
7,5
15,4
112
1200
60
1230
33
APPM-13-1100-30-0e
11
24,1
132
1350
67,5
1350
46
APPM-10-0750-30-0e
7,5
16,4
132
950
47,5
1000
50
GPPM-1-00-090-13-0
APPM-11-1100-30-0e
11
22,9
132
1140
57
1140
58
GPPM-1-00-100-13-0
APPM-08-0750-30-0e
7,5
15,7
132
840
42
850
50
GPPM-1-00-100-13-0
APPM-09-1100-30-0e
11
22,9
132
950
47,5
950
65
11 kW Motoren nur mit frei montierbarem Frequenzumrichter
4. Frequenzumrichterdaten für beide Montagevarianten
Netzversorgung (L1, L2, L3)
Versorgungsspannung
Netzfrequenz
Max. Ungleichgewicht zwischen Netzphasen
Leistungsfaktor (λ)
Verschiebungsleistungsfaktor (cosφ) nahe Eins
Schalten am Eingang L1, L2, L3 (Netz-Ein)
Umgebung gemäß EN60664-1
380-480 V ±10%
50/60 Hz
3.0 % der Versorgungsnennspannung
≥ 0.9 bei Nennlast
(> 0.98)
max 2 x/Min
Überspannungskategorie III/
Verschmutzungsgrad 2
Motorausgang (U, V, W)
Ausgangsspannung
Ausgangsfrequenz für PM Motoren
0 - 100% der Versorgungsspannung
0 - 390 Hz
Digitaleingänge:
Programmierbare Digitaleingänge
Logik
Spannungsbereich
4
PNP oder NPN
0 - 24 V DC
Analogeingänge:
Anzahl Analogeingänge
Betriebsart
Spannungsbereich
Strombereich
2
Spannung oder Strom
0 to + 10 (skalierbar)
0/4 to 20 mA (skalierbar)
Analogausgänge:
Programmierbare Digitalausgänge
Strombereich am Analogausgang
2
0/4 - 20 mA
Digitalausgänge:
Programmierbare Digitalausgänge
2
5
Spannung am Digitalausgang
Max. Ausgangsstrom
17 V
20 mA
Relaisausgänge:
Programmierbare Relaisausgänge
Max. Klemmenleistung (AC-1 ohmsche Last)
2
250 V AC, 3 A
Kontrollekarte, 10 V DC Ausgang:
Ausgangsspannung
Max. Leistung
10.5 V ±0.5 V
25 mA
Kontrollekarte, 24 V DC Ausgang:
Max. Leistung
80 mA
Umgebung:
Gehäuseabdeckung Separate Einheit
Gehäuseabdeckung Integrierte Einheit
Vibrationstest Separate Einheit
Vibrationstest Integrierte Einheit
Max. relative Luftfeuchtigkeit, bei Betrieb
Max. Umgebungstemperatur
Min. Umgebungstemperatur bei Volllast
IP 54
IP 55
1.0 g
2.0 g
5% - 95%( nicht kondensierend)
40 °C
0 °C Separate Einheit, -10°C Integrierte
Einheit
Fieldbus Kommunikation:
Modbus RTU
BACnet MSTP
N2 Metasys
FC Protocol
Physischer Schicht
Eingabaut
Eingabaut
Eingabaut
Eingabaut
RS-485
5. Größen und Gewichte frei montierbarer Frequenzumrichter
Leistung
(kW)
IP 54
0,75…4
5,5...7,5
11…18,5
Höhe
A
a
332
369
476
318,5
354
460
Abmessungen (mm)
Breite
Tiefe
B
b
C
115
135
180
74
89
133
6
225
237
290
Loch Diam.
D
5,5
6,5
6,5
Gewicht
(kg)
5,3
7,2
13,8
6. Motordaten
Zulässige Umgebungstemperatur: -15 °C bis +40 °C, bei 1000 m Höhe über dem
Meeresspiegel
Montage: IM B3
Betriebsspannung: 400 VAC
Isolationsklasse: "F"; in TEFC-Ausführung mit Temperaturerhöhung: Klasse "B"
Sämtliche Ausführungen in Schutzklasse IP55
Kompakte Abmessungen
7. Einbau
Achtung: Stromschlaggefahr.
Solange sich das Laufrad dreht, können die Motor-Anschlussklemmen immer noch Strom führen,
selbst wenn die Versorgungsspannung getrennt wurde. Stellen sie vor Öffnen des Klemmkastens
sicher, dass das Laufrad still steht bzw. arretiert ist, solange der Klemmkasten geöffnet ist.
7
Die Montage des Frequenzumrichters und des Motors darf ausschließlich von qualifiziertem
Fachpersonal ausgeführt werden, welches über die notwendigen Kenntnisse zum Einbau
drehzahlgeregelter Antriebssysteme (Frequenzumrichter) sowie über Kenntnisse der EMVSicherheit verfügt.
Die gesamte Verkabelung muss den jeweiligen nationalen und örtlichen Vorschriften in Bezug
auf Kabelquerschnitt und Umgebungstemperatur entsprechen.
8. Anschlussplan
9. Verkabelung
9.1 Netzkabel
Netzspannung an die Klemmen L1, L2 und L3 anschließen, das Erdungskabel an die
Erdungsklemme anschließen. Alle Anschlüsse festziehen.
8
Kurzschlussschutz:
Zur Vermeidung von elektrischen oder von Brandgefahren muss der Frequenzumrichter gegen
Kurzschluss geschützt werden. Die unten aufgeführten Sicherungsgrößen werden empfohlen. Sie
dienen im Fehlerfall zum Schutz des Instandhaltungspersonals und des Gerätes. Für den Fall
eines Kurzschlusses am Motorausgang verfügt der Frequenzumrichter über vollen
Kurzschlussschutz.
Überlastschutz:
Ein Überlastschutz ist vorzusehen, um Brandgefahr durch Überhitzen der Installationskabel zu
vermeiden. Der Frequenzumrichter ist mit internem Überstromschutz ausgestattet, der als
vorgeschalteter Überlastschutz geeignet ist (außer bei UL-Applikationen). Siehe Absatz 4-18
Stromgrenzen. Die elektrische Installation kann außerdem mittels Sicherungen oder
Lasttrennschaltern gegen Überlast geschützt werden. Der Überlastschutz muss stets den
jeweiligen nationalen Vorschriften entsprechen.
Fehlerstrom (>3,5mA)
Die EN/IEC61800-5-1 (Norm für Leistungsantriebssysteme) erfordert besondere
Vorsichtsmaßnahmen bei Fehlerströmen größer 3,5mA. Eine sichere Erdung muss erfolgen,
durch entweder:
• Erdungskabel von mindestens 10 mm2, oder
• Zwei getrennte Erdungskabel, welche beide den einschlägigen Vorschriften für
Kabelquerschnitte entsprechen
Reparaturschalter
Sämtliche Frequenzumrichter können sowohl über Reparaturschalter an die
Versorgungsspannung angeschlossen werden, als auch über Netzleitungen mit Bezugserde.
9.2 Empfohlene Sicherungsgrößen auf der Versorgungsseite
Leistung (kW) 0.55 0.75 1.1 1.5 2.2
3x380-480VAC
IEC (A) Typ gG
10
10
3
4 5.5 7.5 11 15
10 10 16 16 16 25 25 50 50
Bei der Auswahl der Sicherung sind nationale / internationale Vorschriften zu beachten.
9.3 Kabellängen bei frei montierbaren Frequenzumrichtern
Für Ventilatoren bis zur Baugröße 050 wird der Frequenzumrichter mit 3,5 m Motorleitung
geliefert, bei größeren Ventilatorausführungen beträgt die Leitungslänge 4,5 m. Bei Verwendung
einer gekürzten oder einer längeren Anschlussleitung sind folgende Hinweise zu beachten: Es ist
eine abgeschirmte Motorleitung zu verwenden. Die Abschirmung sollte 360° an beiden
Leitungsenden geerdet sein. Um Werte gemäß EMV-Norm EN 55011, Klasse B (Wohnbereich)
einzuhalten, dürfen die Motoranschlussleitungen nicht länger als 10 m sein.
9
Der Motor ist im Inneren als Stern-Schaltung verdrahtet. Die 3 Phasen des Anschlusskabels
werden mit den Klemmen U1, V1, W1 verbunden. Steckverbinder sind nicht notwendig.
9.4 Steuerleitung
Es ist eine abgeschirmte Steuerleitung zu verwenden. Die Steuerleitung ist in mindestens 200 mm
Entfernung von Netzkabel und Motorleitung zu verlegen.
10 Steuersignale
Start/Stopp
Der Ventilatoranlauf erfolgt über einen potentialfreien Kontakt zwischen den Klemmen 12 und
18. Die Schaltung arbeitet mit +24 V DC. Der AUTO-Modus sollte von der Bedieneinheit aus
gewählt werden.
Anlaufsperre (Interlock)
Durch Unterbrechen des Interlock Signals zwischen den Klemmen 12 und 27 wird der Ventilator
gestoppt und es ist nicht mehr möglich, diesen via Bus oder manuell über die Bedieneinheit
wieder zu starten.
Durch Verknüpfung dieser Funktion mit z.B. einem Alarmsignal der Umwälzpumpe oder einem
Lüftungs -"NOT-AUS"-Schalter kann der Ventilatorbetrieb sicher blockiert werden.
Regelungssignal
Die Drehzahlregelung erfolgt über ein 0…10V Signal an den Klemmen 53(+) und 55(-).
Relaisausgänge
Ein Alarmsignal wird ausgegeben über Relais 1 (Klemmen 01, 02 und 03).
Die Betriebsanzeige erfolgt über Relais 2 (Klemmen 04, 05 und 06).
Betrieb mit nur einer Drehzahl:
Über Parameter 412 wird eine konstante Drehzahl in U/min eingestellt. Es ist nur das externe
Startsignal erforderlich.
Betrieb mit zwei Drehzahlen:
Über Parameter 412 wird die niedrigere Drehzahl und über Parameter 311 die höhere Drehzahl,
jeweils in U/min, eingestellt. Die niedrigere Drehzahl wird aktiviert über das Startsignal
(Klemmen 12-18). Die höhere Drehzahl wird aktiviert über ein Schließen der Klemmen 12-29.
Modbus-RTU
Der Frequenzumrichter kann über Modbus-RTU (Fernbedienung) gesteuert werden. Hierfür wird
ein RS-485 Kabel an die Klemmen 68 (P), 69 (N) und 61 (COM) angeschlossen. Falls der
Frequenzumrichter als letztes Gerät in Serie betrieben wird, sollte er abgeschlossen werden,
indem der Schalter S801 in Position ON geschaltet wird. Eine Beschreibung des Betriebs über
Modbus befindet sich in der Bedienungsanleitung des Frequenzumrichters.
10
11. Inbetriebnahme und Funktionstest
Prüfen Sie nach dem Einschalten die korrekte Drehrichtung des Motors:
Stellen Sie den Frequenzumrichter am Bedienpanel auf HAND Modus. Der Motor startet. Um
die Drehrichtung umzukehren, trennen Sie den Frequenzumrichter von der Versorgungsspannung
und warten Sie die komplette Entladung ab. Vergewissern Sie sich, dass sich das Laufrad nicht
dreht, während Sie an den Anschlüssen arbeiten. Vertauschen Sie 2 der 3 Anschlusskabel
zwischen Motor und FU auf einer Seite der Anschlussleitung. Ist die Drehrichtung korrekt,
stellen Sie den FU wieder auf AUTO Modus. Somit arbeitet der Frequenzumrichter wieder
entsprechend den Steuersignalen.
12. Parameter
Die Parameter des Frequenzumrichters werden werksseitig so eingestellt, dass eine optimale
Ventilator- und Motorleistung gewährleistet ist. Es handelt sich hierbei um Motorparameter,
Anlaufzeiten, Start- und Stopptechnik sowie Drehzahlbegrenzungen. Eine Veränderung dieser
Parameter kann zu einem instabilen Betrieb führen oder dazu, dass der Motor nicht mehr anläuft.
Bei Verlust der Parameter können die werkseitigen Einstellwerte vom Bedienpanel
heruntergeladen werden:
• Wechseln Sie zu Parameter 0-50 LPC Copy
• Stellen Sie den Parameterwert auf 2 (Alle LCP)
• Warten Sie, bis der Kopiervorgang abgeschlossen ist
Die Parameter sind passwortgeschützt, da Änderungen an den Motorparametern zum
Motorausfall führen können. Das Passwort für das Hauptmenü lautet 100 und das für das
Schnellmenü lautet 200.
13. Bedieneinheit
Eine Bedieneinheit gehört zum Lieferumfang bei allen frei montierbaren Frequenzumrichtern.
Bei integrierten Frequenzumrichtern ist sie als Zubehör erhältlich.
11
12
14. Alarm- und Warnhinweise
Werden Alarm- oder Warnhinweise angezeigt, prüfen Sie bitte im Handbuch des
Frequenzumrichters unter 'Fehlermeldungen und Störungsbeseitigung' den entsprechenden
Eintrag.
Achtung: Der Frequenzumrichter versucht nach einem Alarm automatisch einen
Motorneustart, d.h. der Ventilator kann selbsttätig anlaufen!
Ausstattungs- und Schutzmerkmale:
• Elektronischer Temperaturschutz gegen Motorüberlastung.
• Eine Temperaturüberwachung des Kühlkörpers sorgt dafür, dass der Frequenzumrichter
abschaltet, sobald die Temperatur einen bestimmten Wert übersteigt.
• Der Frequenzumrichter ist gegen Kurzschluss der Motorklemmen U, V, W geschützt
• Wenn eine Phase der Versorgungsspannung fehlt, schaltet die Elektronik entweder aus
oder gibt ein Warnsignal aus (lastabhängig)
13
•
•
•
•
•
•
•
Eine Überwachung der Zwischenkreisspannung gewährleistet, dass der
Frequenzumrichter abschaltet, falls diese Spannung zu hoch oder zu niedrig ist.
Der Frequenzumrichter ist gegen Erdschluss an den Klemmen U, V, W geschützt.
Falls der Frequenzumrichter die Rotorstellung nicht identifizieren kann, wird ein "Locked
Rotor"-Alarm ausgelöst.
Der Motor wird gestoppt, wenn die Motorrückspannung zu hoch ist.
Der Motor wird gestoppt, wenn die 24V Versorgungsspannung zu niedrig ist.
Der Motor wird gestoppt, wenn eine Phase fehlt.
Der Motor wird gestoppt, wenn der Frequenzumrichter zu lange überlastet wird.
14