2 Modul Motoren starten - leicht gemacht

Motoren starten –
leicht gemacht
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siemens.de/schaltschrankbau
AGENDA – Motoren starten – leicht gemacht
1
Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen
2
Grundlagen für die Projektierung
3
Motoranlauf – Direkt, Wende, YD, Sanftstart
4
Schaltgeräte im Umfeld von Umrichtern
5
Kommunikation und Energiemanagement
6
Daten und Tools
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Autor/Abteilung
AGENDA – Motoren starten – leicht gemacht
1
Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen
2
Grundlagen für die Projektierung
3
Motoranlauf – Direkt, Wende, YD, Sanftstart
4
Schaltgeräte im Umfeld von Umrichtern
5
Kommunikation und Energiemanagement
6
Daten und Tools
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Anforderungen des Abzweigs
Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen:
• Verbraucher und Zuleitungen vor Kurzschluss und Überlastung schützen
• Verbraucher schalten und starten
Abzweige
Verbraucher
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Schutzfunktionen im Abzweig
Anforderung an Einzelabzweig motorisch nach IEC
Realisiert werden müssen gemäß IEC folgende
Funktionen:
3RV2
A
A
Kurzschlussschutz
(Short Circuit Protection)
B
Motorsteuerung
(Motor Controller)
C
Überlastschutz
(Overload Protection)
3RT2
C
B
M
3~
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Schutzfunktionen im Abzweig
Anforderung an Einzelabzweig motorisch nach UL
Realisiert werden müssen gemäß UL508A folgende
Funktionen:
1
2
3
UL-Leitfaden; Kap. 6.3.1
A
A
D
Kurzschlussschutz
(Short Circuit Protection)
4
B
B
Motorsteuerung
(Motor Controller)
C
C
5
Überlastschutz
(Overload Protection)
6
7
8
9
D
Trennfunktion
(Disconnect)
10
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Schutzfunktionen im Abzweig
Sicherungsbehafteter und sicherungsloser Schutz
Schutz der Leitung und des Motors gegen Kurzschluss und Überlast
Eigenschaften
sicherungsbehaftete
Bauweise
• Hohes Ausschaltvermögen
der Sicherung 120 kA /690V
• Kostengünstiger Aufbau
Eigenschaften
sicherungslose
Bauweise
• Allpoliges Abschalten bei
Störungen
• Sofortiges
Wiedereinschalten möglich
• Hilfsschalter für
Schaltstörmeldung
• Geprüfte Kombinationen bis
150 kA / 400 V
• Einfache Montage
• Trennfunktion nach IEC
60947-2
• Überlastschutz integriert
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Schutzfunktionen im Abzweig
Verbraucherabzweige richtig auswählen
Zuordnungsarten nach DIN EN 60947
Links
1
Zuordnungsart 1
Gerätehandbuch Verbraucherabzweige
SIRIUS
Bei Zuordnungsart 1 dürfen Schütz oder Starter im Kurzschlussfall Personen und
Anlage nicht gefährden und müssen nicht für den weiteren Betrieb ohne
Reparatur und Teileerneuerung geeignet sein.
Handbuch SIRIUS Innovationen
Projektieren
Zuordnungsart 2
2
Bei Zuordnungsart 2 verhalten sich Schütz und Starter wie bei Zuordnungsart 1, jedoch müssen sie für den weiteren Betrieb
geeignet sein. Die Gefahr der Kontaktverschweißung beim Schütz ist gegeben. Eine mögliche Verschweißung muss durch
mehrmaliges elektrisches Ansteuern gelöst werden können.
CPS Control and protective switching device (or equipment)
3
= Mehrfunktionsschaltgerät (z.B. 3RA6)
• Ein CPS kann Ströme unter bestimmungsgemäßen Last- und Überlastbedingungen (Kurzschluss) einschalten, führen und
ausschalten.
• Der durchgehende Betrieb bei allen Strömen bis zum Bemessungsbetriebskurzschlussstrom Ics muss möglich sein.
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Schutzfunktionen im Abzweig
Beispiel Motorschutz: Schutz Verbraucher/Zuleitung
Leistungsschalter 3RV/ 3VA
Kurzschlussschutz
Kompaktabzweig 3RA6
Motorstarter 3RM1/ ET200SP 3RK
Elektronisch
Kompaktabzweig 3RA6
Überlastrelais 3RB30/3RB31
Stromabhängig
Motorschutz
Leistungsschalter 3RV
Thermisch
Überlastrelais 3RU2
Schutz vor Überlast
oder unzulässiger
Erwärmung
Temperaturabhängig
Thermistormotorschutz 3RN
SIMOCODE 3UF
Motorvollschutz (kombiniert
Strom und Temperatur)
Überlastrelais 3RB22/23/24
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Schutzgeräte
Aufgabe von Motorschutzgeräten
Erwärmung über Grenztemperatur verhindern
Läuferkritisch
Die Motorleistung ist im Wesentlichen durch den Strom
und damit durch die maximale Wicklungstemperatur
begrenzt.
Die Grenztemperatur wird zuerst im Läufer erreicht.
Hauptaufgabe des Motorschutzes ist es, eine Erwärmung
über die Grenztemperatur in der Ständer- und
Läuferwicklung zu verhindern.
Die Grenztemperatur wird zuerst im Ständer erreicht.
Ständerkritisch
Faustregel
Kleine und mittlere Motoren sind meist
ständerkritisch.
Je größer ein Motor und je höher seine Drehzahl,
desto höher sein Anlaufstrom und desto
läuferkritischer ist er!
Läufer
Ständer
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Autor/Abteilung
Schutzgeräte
Stromabhängig vs. temperaturabhängig
Stromabhängig
(z.B. mit Motorschutzschalter)
3RV2
3RT2
M
3~
Temperatur-abhängig
(mit PTCs)
Erhöhte Motorverluste im Betrieb
Überlastung im Dauerbetrieb
Zu lange Anlauf- und Bremsvorgänge
Unregelmäßiger Aussetzbetrieb
Zu hohe Schalthäufigkeit
Erhöhte Motorverluste bei Störung
Einphasenlauf und Stromasymmetrie
Spannungs- Frequenzschwankungen
Festbremsen des Läufers
Zuschalten auf gebremsten Motor
Von ständerkritischen Motoren
Von läuferkritischen Motoren
Behinderte Kühlung
Erhöhte Umgebungstemperatur
Behinderung des Kühlmittelflusses
Schutz der Leitung bei Überlast
Voller Schutz
Bedingter Schutz
3RV2
3RT2
3RN1
M
Kein Schutz
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Schutzgeräte
Auslöseklassen und typische Anwendungen
Was sind Auslöseklassen?
In Abhängigkeit der Last besitzt der Motor eine Hochlaufzeit, um auf Nenndrehzahl zu beschleunigen. Die IEC 60947-4-1 beschreibt
Zeitintervalle, innerhalb welcher Zeiten die Schutzgeräte im Überlastfall auslösen müssen.
Welche Auslöseklassen gibt es und wie sind diese definiert?
Weit häufige Auslöseklassen sind CLASS 10, CLASS 20 und CLASS 30. Dabei muss das Schutzgerät aus dem kalten Zustand bei dem 7,2fachen Einstellstrom innerhalb dessen Zeitintervall auslösen.
Welche Auslösezeiten besitzen diese und was sind typische Anwendungen?
Normalanlauf (CLASS 10)
Schweranlauf (CLASS 20)
Schwerstanlauf (CLASS 30)
zwischen 4 und 10 Sekunden
zwischen 6 und 20 Sekunden
zwischen 9 und 30 Sekunden
• Pumpen
• Rührwerk
• Brecher
• Förderer
• Extruder
• Mühlen
• Lüfter/Gebläse (Klein)
• Drehmaschinen
• Lüfter/Gebläse (Groß)
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Autor/Abteilung
AGENDA – Motoren starten – leicht gemacht
1
Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen
2
Grundlagen für die Projektierung
3
Motoranlauf – Direkt, Wende, YD, Sanftstart
4
Schaltgeräte im Umfeld von Umrichtern
5
Kommunikation und Energiemanagement
6
Daten und Tools
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Autor/Abteilung
Auswirkungen von IE3-Motoren
IE3-Motoren ab 7,5 kW sind seit 1. Januar 2015 Pflicht!1)
Die IE3-Norm
Pflicht in Europa seit
1. Januar 2017 für Motoren ab 0,75 kW
Die Norm gilt für
Neu installierte
Motoren
Motoren im
Dauerbetrieb
In den Leistungsklassen
Seit 01.01.2017
Seit 2015
1) IE2 Motoren nur noch im Umrichterbetrieb zugelassen
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Autor/Abteilung
Auswirkungen von IE3-Motoren
Eigenschaften von IE3- im Vergleich zu IE2-Motoren
Effizienzsteigerung durch geringeren Bemessungsstrom
• Nennströme der Motoren sinken bei gleicher Leistung
Anlaufkurve eines IE3-Motors
• Anlaufstromverhältnis Ia/In steigt
• Inrush-Strom steigt
Inrush-Strom
Anlaufstrom
Nennstrom
Herausforderungen
• Inrush-Strom wird von Motorenherstellern nicht
angegeben, dieser ist für sie nicht relevant.
• Anlaufstromverhältnis und Inrush-Strom variieren für
jeden Motor, die Werte streuen daher stark.
• Siemens hat 4 Jahre lang tausende Motoren analysiert.
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Autor/Abteilung
Auswirkungen von IE3-Motoren
Eigenschaften von IE3- im Vergleich zu IE2-Motoren
SIRIUS Leistungsschalter 3RV– Beispiel für Verwendung mit IE3-Motoren
Applikation mit einem IE3-Motor (7,5 kW, IN = 14,3 A, IA/IN = 7,4)
10 A
Auswahl der Leistungsschalter nach Bemessungsstrom:
Motorbemessungsstrom 14,3A
Mögliche Leistungsschalter:
Leistungsschalter A: Einstellskala 10-16 A
Leistungsschalter B: Einstellskala 14-20 A
Bemessungsstrom Motor
14,3 A
16 A
Leistungsschalter A
Leistungsschalter B
14 A
Abstand zum
Ansprechwert
20 A
Energieeinsparung:
Im Berechnungsbeispiel liegt die Verlustleistung beim Leistungsschalter B um ca. 35% niedriger
als beim Leistungsschalter A.
Ansprechgrenze des Kurzschlussauslösers (13 x maximaler Einstellwert):
Leistungsschalter A: Ansprechgrenze 208 A (13 x 16 A) -> Faktor für Bemessungsstrom 14,3 A: 14,54-fach
Leistungsschalter B: Ansprechgrenze 260 A (13 x 20 A) -> Faktor für Bemessungsstrom 14,3 A: 18,18-fach
Empfohlener Leistungsschalter B mit Einstellskala 14-20 A
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Gebrauchskategorien
Gebrauchskategorien
nach DIN EN 60947-4-1,
3, 5-1 (VDE 0660 Teile
102, 107 und 200)
Auszug aus der DIN EN
mit Beispielen für
Gebrauchskategorien
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Das Schütz – Auswahlkriterien
Kenngrößen zur Auswahl und Projektierung
Steuerstromkreis
• Betätigungsspannung (AC oder DC)
• Spulenleistung
• Schutzbeschaltungen
• Anzahl und Art der Hilfskontakte
• Anzugs-/Halteleistung
Hauptstromkreis
• Lastspannung AC oder DC
• Laststrom
• Verbraucher (Gebrauchskategorie)
• Schalthäufigkeit
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Autor/Abteilung
Störquellen im Steuerstromkreis
Einfluss langer Steuerleitungen
Lange Steuerleitungen beeinflussen das Schaltverhalten von Schützen
Einschalten
Ausschalten
Betrifft AC- und DC-Schütze
Betrifft AC-Schütze
Aufgrund des Spannungsabfalls ist kein definiertes Einschalten
möglich.
Aufgrund der großen Leitungskapazität ist kein Ausschalten
möglich.
Gegenmaßnahmen
Gegenmaßnahmen
• Größerer Leitungsquerschnitt
• Höhere Steuerspannung
• Einsatz von DC Schützen
• Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandes
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/26611136
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Autor/Abteilung
Störquellen im Steuerstromkreis
Überspannungen
Die wichtigste Ursache für das Entstehen von Überspannungen sind Schaltvorgänge in induktiven
Stromkreisen wie Schützspulen.
Diese Überspannungen können sehr schnell Werte über
4 kV erreichen. Die Folgen daraus sind:
• Starker Abbrand der Kontakte, die die Spule schalten und
damit frühzeitiger Verschleiß.
• Es können Störsignale eingekoppelt werden, die
Fehlfunktionen in elektronischen Steuerungen
hervorrufen und zur Zerstörung von elektronischen
Baugruppen führen.
Ausschalten von Schützspulen
• Spannungsspitzen bis 4 KV können entstehen.
• Einkopplung von EMV-Störungen führt zu Fehlsignalen.
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Autor/Abteilung
Störquellen im Steuerstromkreis
EMV-Schutzbeschaltungen für Schütze
Bevorzugte Anwendung
Allrounder
Varistor
• Für AC und DC, Überspannung ca. 2,5 * Un
• Ausschaltverzug 2 ms bis 5 ms
Sensibel
RC-Glied
• Für AC und DC, Überspannung ca. 2,5 * Un
für viele
Anwendungen
z.B. SIMATIC
Bei kritischen
Schaltzeiten
• Ausschaltverzug < 1 ms
Geringste
Überspannung
Diode
• Für DC, Überspannung 0,7 V
• Ausschaltverzug Faktor 6 bis 9
Diodenkombination
• Wie Diode, Überspannung typisch 10 V
• Ausschaltverzug Faktor 2 bis 6
Instabile
Steuerbefehle
/- spannung
EMV-kritische
Komponenten
im Umfeld
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/21653702
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Autor/Abteilung
AGENDA – Motoren starten – leicht gemacht
1
Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen
2
Grundlagen für die Projektierung
3
Motoranlauf – Direkt, Wende, YD, Sanftstart
4
Schaltgeräte im Umfeld von Umrichtern
5
Kommunikation und Energiemanagement
6
Daten und Tools
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Motoranlauf – Direkt am Netz oder über Umrichter
Netzbetrieb
Netzbetrieb
Umrichterbetrieb
z.B. 400 V/50 Hz
Schütz in Direkt1)-,
Wende- und SternDreieck-Schaltung
Konstante
Drehzahl,
z.B. 1.500 U/min
Einfach und kostengünstig
Sanftstarter
Konstante
Drehzahl,
z.B. 1.500 U/min
Elektronisch geregelter Anlauf
Frequenzumrichter
Variable Drehzahl,
z.B. 0 bis 3.400
U/min
Variable Spannung und Frequenz
bedeuten regelbare Drehzahl
1) Direktstart nach TAB nur für Motoren < 5,2 kVA
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Motoranlauf – Unterschiede
Motorspannung
Motorstrom
SternDreieckStarter
Direktstarter
I
Direktstarter
Sanftstarter
100 %
Stern-DreieckStarter
58 %
Sanftstarter
Rampenzeit
t
Motormoment
In
nn
n
Beim Umrichter lassen sich
• Motorspannung,
• Motorstrom,
• Motormoment
individuell einstellen.
M
Direktstarter
Stern-DreieckStarter
Sanftstarter
Mn
nn
n
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
mit Motorstarter 3RM1.. bis 3kW
Gruppenaufbau mit Leistungsschalter
Hybridschalttechnik
Aufbau mit Sicherungsmodul auf Sammelschienen
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Funktionsmodul Stern-Dreieck zum Anbau an Schütze
Bisher (mit 3R.1)
Heute (mit 3R.2)
-
-
I>>
I>>
I>>
I>>
I>>
I>>
SPS
SPS
A1.0
- Q21
1
3
5
A1.0
- A1
- A1
Hauptstromkreis
Q21
1
2
3
4
5
1
Q31
6
2
3
4
5
1
Q22
6
2
3
5
K1
Q21 Q22
6
M
2
4
6
- Q31
2
4
- Q2
A1
A2
- Q3
A1
A2
-K1
A1
A2
A2
6
Q22
Q31
- M1
A1
A1
A2
- Q21
4
- Q1
Stern-Dreieck-Starter
- M1
-K1 A1
-Q22 A1
A2
A2
Maximale Bestellpositionen:
Anschlusspunkte im Steuerstromkreis:
-Q31 A1 -Q21 A1
A2
M
A2
6
21
Maximale Bestellpositionen:
Anschlusspunkte im Steuerstromkreis:
4
3
Verdrahtungseinsparung
bis zu 80 % im Steuerstromkreis!
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Stern-Dreieck-Vorzugsschaltung
SD mit Vorzugsschaltung
L1
L2
U1
L3
V1
U2
Sternschaltung
L1
V2
W2
Drehfeld
L1
|
|
L3
L1
L2
U1
W1
Zurückbleibender
Läufer
SD ohne Vorzugsschaltung
L3
V1
U2
L1
W1
V2
L2
U1
V1
W2
Die Differenzspannung wird deutlich
reduziert!
L3
U2
Drehfeld
W1
V2
W2
L1
Zurückbleibender
Läufer
|
|
L3
N
L1
N
L3
L2
Induzierte
Spannung
|
L2
Differenzspannung
Dadurch werden hohe
Ausgleichsströme verhindert, die zu
unerwünschten Auslösungen führen
können
L3
Induzierte
Spannung
L2
|
L2
Differenzspannung
Netzspannung
Netzspannung
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/24499345
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Lasten schalten und starten
Auswahl von Sanftstartern
Funktion
HighFeature
3RW44
3RW40
S0 ... S12
Standard
3RW30
S00 ... S3
1,1 5,5 18,5
55
250
710
1000 1200
Leistung in kW (400 V)
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Auswahl von Sanftstartern
Siemens Sanftstarter gibt es als zweiphasig oder dreiphasig gesteuerte Geräte.
Bei dreiphasiger Steuerung ist die Schaltung in Wurzel 3 möglich.
Alle aktuellen Typen verfügen über ein Bypass-Schütz.
Gegenüberstellung der Schaltungsarten dreiphasig
Standardschaltung: Bemessungsstrom Ie
entspricht dem Motorbemessungsstrom In.
Drei Leitungen zum Motor
Prinzipschaltbild zweiphasig
Wurzel-3-Schaltung: Bemessungsstrom Ie
entspricht ca. 58% des Motorbemessungsstroms In. Sechs Leitungen zum Motor
(wie bei Stern-Dreieck-Startern)
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Auswahl von Sanftstartern
Da die Lastart bei der Auswahl von Sanftstartern einen entscheidenden Einfluss hat,
empfehlen wir die Auslegung mit unserem Simulation Tool for Soft Starters (STS) vorzunehmen.
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/101494917
Wichtige Daten:
- Kenngrößen vom Motortypschild
- Lastart
-Massenträgheitsmoment der Last J (kgm²)
- Starthäufigkeit (Starts/Stunde)
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Autor/Abteilung
Lasten schalten und starten
Auswahl von Sanftstartern
Da die Lastart bei der Auswahl von Sanftstartern einen entscheidenden Einfluss hat,
empfehlen wir die Auslegung mit unserem Simulation Tool for Soft Starters (STS) vorzunehmen.
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/101494917
1
2
3
Als Ergebnis erhalten Sie Vorschläge für mögliche Sanftstarter
Neben der möglichen Anzahl von Starts pro Stunde wird auch
die thermische Belastung des Starters angezeigt.
Sie können hier die Anschlussart , Steuerspannung, weitere
Parameter sowie die Bemessungsspannung wählen erhalten
die Bestellnummer und können die Bestellung an die Mall
übergeben.
In einem nächsten Schritt kann die Dokumentation erstellt
werden. Dort erhalten Sie auch Vorschläge zur Absicherung.
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AGENDA – Motoren starten – leicht gemacht
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Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen
2
Grundlagen für die Projektierung
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Motoranlauf – Direkt, Wende, YD, Sanftstart
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Schaltgeräte im Umfeld von Umrichtern
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Kommunikation und Energiemanagement
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Daten und Tools
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Schalt-/Schutzgeräte auf der Primärseite des FU
Eingangsseitige Optionen
Netzabsicherung
• Immer erforderlich, Auswahl nach Vorgabe des
Herstellers
Netz
Hauptschalter
• Schaltet den Umrichter spannungsfrei
• Schützt die Zuleitung
• Je nach Anlage kann dies auch über den
Hauptschalter für die gesamte Maschine erfolgen
• Bei langen Anschlussleitungen nahe am Abzweig
vom Netz anordnen
• Kann als Leistungsschalter oder Lasttrennschalter
mit oder ohne Sicherungen ausgeführt werden
Funkentstörfilter
• Notwendig, wenn nach EMV-Gesetz Grenzwerte für
Industrie- oder Wohngebiete einzuhalten sind
Geräteschutzsicherung optional
• Schutz der Halbleiter mit SITOR Sicherung
• Nicht zwingend erforderlich
• Verringern die Netzrückwirkungen
Netzkommutierungsdrosseln
Hauptschütz
• Notwendig bei Netzen mit hoher
Kurzschlussleistung (= geringe Impedanz)
• Nicht zwingend erforderlich
• Verringern die Netzrückwirkungen
• Für eine fernbetätigte Abschaltung, z.B. von einer
Warte aus
• Schützen den Umrichter vor hohen
Oberschwingungsströmen
• Falls der Umrichter im Fehlerfall vom Netz getrennt
werden soll
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Schalt-/Schutzgeräte auf der Primärseite des FU
Besonderheiten
Wenn Sie Frequenzumrichter in Verbindung mit Schaltgeräten
einsetzen, müssen Sie folgendes kritische Verhalten beachten:
Zwischenkreiskondensatoren in den Frequenzumrichtern
Wenn die Zwischenkreiskondensatoren in den Frequenzumrichtern nicht mit
z.B. Vorladewiderstand oder Drossel bedämpft sind, verursachen die
Kondensatoren hohe Einschaltstromspitzen.
Ungedämpfter Ladestrom
Der ungedämpfte Ladestrom stellt fast einen Kurzschluss dar und somit eine
starke Belastung der Schalt- und Schutzgeräte. Der ungedämpfte Ladestrom
wird nur durch die Vorimpedanz des Netzes begrenzt und hängt vom
Einschaltzeitpunkt ab.
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Schalt-/Schutzgeräte auf der Primärseite des FU
Leistungsschalter 3RV
Unverzögerter Kurzschlussauslöser I
Schutz der Zuleitung des Frequenzumrichters gegen Kurzschluss und Überlast
Umrichter ohne Vorladewiderstände
Der I-Auslöser muss größer sein als die
Einschaltstromspitze des Frequenzumrichters.
Für 3RV20 gilt: Ii = 13 * Ie
Umrichter mit Vorladewiderstand
Auswahl des Leistungsschalters nach Umrichternennstrom
Siemens Umrichter sind grundsätzlich mit Vorladewiderständen ausgestattet!
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Schalt-/Schutzgeräte auf der Primärseite des FU
Schütze 3RT
Wenn die Einschaltstromspitzen des FU > Einschaltvermögen der
Schütze, heben die Kontakte ab. Der entstehende Lichtbogen führt
zum Verschweißen.
Frequenzumrichter ohne Vorladewiderstand
• Stromspitzenwert bekannt
Auswahl des Schützes gemäß seinem Einschaltvermögen
• (10 * Ie AC-3)
• Spitzenstromwert unbekannt
Verwendung von Kondensatorschützen; diese enthalten
Vorladewiderstände, die die Stromspitzen auf unkritische Werte bedämpfen.
Frequenzumrichter mit Vorladewiderstand
Die Vorladewiderstände begrenzen den Ladestrom auf den Nennstrom des
Frequenzumrichters.
Das Schütz kann nach Gebrauchskategorie AC-1 ausgelegt werden.
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Schalt-/Schutzgeräte auf der Primärseite des FU
Fehlerstromschutzschalter 5SM und 5SV
In Anwendungen, in denen ein FI in Verbindung mit einem FU eingesetzt
werden muss, schreibt die VDE 0100–530 zwingend die Typen B oder B+ vor.
Typ A
Typ F
Typ B
Geeignet für …
Typ B+
Ableitstrom entsteht durch
Komponenten, Stromversorgungen,
Entstörbaugruppen, Motoren und
Leitungen.
kHz
Sinusförmige
Wechselfehlerströme
Pulsierende Gleichfehlerströme
RCCB
Glatte Gleichfehlerströme
EMV-Filter
Fehlerströme aus
Mischfrequenzen
Umrichter
Auslösewerte bis 2 kHz
Auslösewerte bis 20 kHz
Nennfehlerstrom eingehalten …
bei
50/60 Hz
zwischen
10 … 1 kHz
zwischen
0 … 2 kHz
zwischen
0 … 20 kHz1)
1) Darüber Begrenzung auf 420 mA wegen Brandschutz.
https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/103474993
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26.03.2017
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AGENDA – Motoren starten – leicht gemacht
1
Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen
2
Grundlagen für die Projektierung
3
Motoranlauf – Direkt, Wende, YD, Sanftstart
4
Schaltgeräte im Umfeld von Umrichtern
5
Kommunikation und Energiemanagement
6
Daten und Tools
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26.03.2017
Autor/Abteilung
Moderne Kommunikation über Bus-Systeme
S7-1500
PROFINET
PROFINET/
PROFIenergy
SPS mit
DI/DO
ET 200S/SP
als
I/O-Device
SPS mit DI/DO
IO-Link
PROFIBUS DP
Proxy
Proxy
COM800
AS-Interface
Motorstarter 3RA2
3VA-line
ET 200S/SP als
DP-Slave
IO-Link
Motoren
Kompaktleistungsschalter 3VA
Sensoren
Ventilinsel
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Autor/Abteilung
Einfache Anbindung über IO-Link
Anbindung über einzelne DI/DO
Anbindung über IO-Link
IM 15 1-1
STANDARD
IM 15 1-1
STANDARD
PM-E
DC2 4V
6ES7 13 84CA0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
PM-E
DC2 4V
4 IO-Link
DC2 4V
4DI
DC2 4V
6ES7 13 14BD0 1-0AA0
6ES7 13 84CA0 1-0AA0
6ES7 13 84GA5 0-0AB0
6ES7 15 11AA05 -0 AB0
6ES7 15 11AA05 -0 AB0
P1 5S2 3-A0
6ES7 19 34CD20-0AA0
P1 5S2 3-A0
6ES7 19 34CD20-0AA0
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
E1 5S2 6-A1
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
6ES7 19 3-
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
4CA4 0-0AA0
E1 5S2 6-A1
6ES7 19 34CA4 0-0AA0
Nachteile
Vorteile
• Hoher Verdrahtungsaufwand: 36 Leitungen bei klassischer • Reduzierung des Verdrahtungsaufwands:
Verdrahtung der vier Kompaktabzweige
Nur 5 Leitungen bei Einsatz von IO-Link
• Getrennte Verdrahtung für jeden Verbraucherabzweig
• Bis zu 16 Verbraucherabzweige an einem IO-Link-Master
• Deutlich mehr Fehlerquellen
• Zusätzliche Funktionen und Diagnose
• Hoher Platzaufwand
• Platzersparnis
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Autor/Abteilung
Funktionierende Kette für störungsfreien Betrieb
Geräte zur Anlagenüberwachung
Leistungsschalter 3VA
ET200SP Motorstarter 3RK
Sanftstarter 3RW44
Für höchste Anforderungen
in der Netzeinspeisung
Für höchste Anforderungen
zur Anlagenüberwachung
Für höchste Anforderungen
zur Anlagenüberwachung
Messgrößen
I, Fehlerstrom, optional U, P, S, Q, f
Energieerfassung
kWh, kVArh, kVAh
Überwachung
Anlagenzustand, Energiemanagement
Kommunikation
PROFIBUS, PROFINET, Ethernet, Modbus
RTU
Messgrößen
I, Unsymmetrie, Motorerwärmung,
Versorgungsspannung
Einsatzgebiet
Schalt- und Schutzgeräte für
1-/ 3-ph. Verbraucher als Direkt- oder
Wendestarter optional mit Safety Funktion
Kommunikation
PROFIBUS, PROFINET
Messung und Überwachung
Strom, Grenzwerte, Anlaufparameter
Funktion
Sanftstart und Sanftauslauf mit erweiterten
Funktionen
Kommunikation
PROFIBUS, PROFINET
Softwareparametrierbar
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Autor/Abteilung
AGENDA – Motoren starten – leicht gemacht
1
Die Aufgaben von Verbraucherabzweigen
2
Grundlagen für die Projektierung
3
Motoranlauf – Direkt, Wende, YD, Sanftstart
4
Schaltgeräte im Umfeld von Umrichtern
5
Kommunikation und Energiemanagement
6
Daten und Tools
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Autor/Abteilung
Anforderungen und Angebot
Daten und Tools
Produkte suchen und
finden
Daten für CAE- und
CAD-Systeme
Zertifikate, Dokumente
und Handbücher
Mit Daten und Tools unterstützt und beschleunigt Siemens den
Engineering-Prozess beim Kunden.
Online-Support und
Forum
CAx-Daten und
Dokumente
herunterladen
Individuelle Handbücher
erstellen
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Autor/Abteilung
Anforderungen und Angebot
Daten und Tools
www.siemens.de/schaltschrankbau
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Autor/Abteilung
Online-Support und Forum
Daten für unterwegs
Mobil Informationen erhalten
Ihre Ausgangssituation
Sie haben keinen PC zur Hand und benötigen dennoch Informationen.
Unser Angebot: Siemens Industry Support App
• Alle Produkte und Dokumente über die App abrufbar
• Einfaches Scannen des Produktcodes
• Keine Eingabe der Artikelnummer nötig
• Erhältlich für Android und iOS
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Autor/Abteilung
Motoren starten – leicht gemacht
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Besuchen Sie im Anschluss unsere Kolleginnen und Kollegen auf
der Microfair.
Wir stehen Ihnen gern für Fragen zur Verfügung!
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Autor/Abteilung