Siemens simovert masterdrives User manual

Betriebsanleitung / Operating Instructions
A
usgabe/Edition: AG
simovert
masterdrives
Bremseinheit / Braking Unit
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Allgemeines 03.2004
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVESBremseinheit/Braking Unit0-1
Inhaltsverzeichnis
1Definitionen und Warnungen.........................................................................1-1
2Produktbeschreibung .....................................................................................2-1
3Montieren, Anschließen..................................................................................3-1
3.1 Maßbilder...........................................................................................................3-3
3.2 Leistungsanschlüsse.........................................................................................3-5
3.3 Steuerklemmenleiste X38 .................................................................................3-7
3.4 Anschlussbeispiele............................................................................................3-8
4Bremswiderstände ..........................................................................................4-1
4.1 Leistungsteildefinition........................................................................................4-2
5Überwachung...................................................................................................5-1
6Inbetriebsetzen................................................................................................6-1
6.1 Formieren ..........................................................................................................6-3
7Technische Daten............................................................................................7-1
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03.2004 Definitionen und Warnungen
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 1-1
1 Definitionen und Warnungen
im Sinne der Dokumentation bzw. der Warnhinweise auf dem Produkt
selbst sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetriebsetzung,
Betrieb und Instandhaltung des Produktes vertraut sind und über die
ihrer Tätigkeit entsprechenden Qualifikationen verfügen, z. B.:
♦ Ausbildung oder Unterweisung bzw. Berechtigung, Stromkreise und
Geräte gemäß den Standards der Sicherheitstechnik ein- und
auszuschalten, zu erden und zu kennzeichnen.
♦ Ausbildung oder Unterweisung gemäß den Standards der
Sicherheitstechnik in Pflege und Gebrauch angemessener
Sicherheitsausrüstung.
♦ Schulung in Erster Hilfe.
bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher
Sachschaden eintreten werden, wenn die entsprechenden
Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
bedeutet, dass Tod, schwere Körperverletzung oder erheblicher
Sachschaden eintreten können, wenn die entsprechenden
Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten
kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen
werden.
ohne Warndreieck bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann,
wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen
werden.
bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten
kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird.
im Sinne der Dokumentation ist eine wichtige Information über das
Produkt oder den jeweiligen Teil der Dokumentation, auf die besonders
aufmerksam gemacht werden soll.
Qualifiziertes
Personal
GEFAHR
WARNUNG
VORSICHT
VORSICHT
ACHTUNG
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Definitionen und Warnungen 03.2004
6SE7087-6CX87-2DA0 Siemens AG
1-2 Bremseinheit / Braking Unit SIMOVERT MASTERDRIVES
Beim Betrieb elektrischer Geräte stehen zwangsläufig bestimmte Teile
dieser Geräte unter gefährlicher Spannung.
Bei Nichtbeachtung der Warnhinweise können deshalb schwere
Körperverletzungen oder Sachschäden auftreten.
Nur entsprechend qualifiziertes Personal darf an diesem Gerät
arbeiten.
Dieses Personal muss gründlich mit allen Warnungen und
Instandhaltungsmaßnahmen gemäß dieser Dokumentation vertraut
sein.
Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt
sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Montage und
Installation sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.
Diese Dokumentation enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
sämtliche Detailinformationen zu allen Typen des Produktes und kann
auch nicht jeden denkbaren Fall der Aufstellung, des Betriebes oder
der Instandhaltung berücksichtigen.
Sollten Sie weitere Informationen wünschen oder sollten besondere
Probleme auftreten, die in der Dokumentation nicht ausführlich genug
behandelt werden, können Sie die erforderliche Auskunft über die
örtliche SIEMENS-Niederlassung anfordern.
Außerdem weisen wir darauf hin, dass der Inhalt der Dokumentation
nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder
eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll. Sämtliche
Verpflichtungen der SIEMENS AG ergeben sich aus dem jeweiligen
Kaufvertrag, der auch die vollständige und alleingültige
Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen
Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen dieser
Dokumentation weder erweitert noch beschränkt.
WARNUNG
HINWEIS
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03.2004 Definitionen und Warnungen
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 1-3
VORSICHT
Elektrostatisch gefährdete Bauelemente (EGB)
Der Umrichter enthält elektrostatisch gefährdete Bauelemente. Diese Bauelemente können
durch unsachgemäße Behandlung sehr leicht zerstört werden. Wenn Sie dennoch mit
elektronischen Baugruppen arbeiten müssen, beachten Sie bitte folgende Hinweise:
♦ Elektronische Baugruppen sollten nur berührt werden, wenn es wegen daran
vorzunehmender Arbeiten unvermeidbar ist
♦ Wenn Baugruppen dennoch berührt werden müssen, muss der eigene Körper unmittelbar
vorher entladen werden
♦ Baugruppen dürfen nicht mit hochisolierenden Stoffen −z. B. Kunststofffolien, isolierenden
Tischplatten, Bekleidungsteilen aus Kunstfaser −in Berührung gebracht werden
♦ Baugruppen dürfen nur auf leitfähigen Unterlagen abgelegt werden
♦ Beim Löten an Baugruppen muss die Lötkolbenspitze geerdet werden
♦ Baugruppen und Bauelemente dürfen nur in leitfähiger Verpackung (z. B. metallisierten
Kunststoff- oder Metallbehältern) aufbewahrt oder versandt werden
♦ Soweit Verpackungen nicht leitend sind, müssen Baugruppen vor dem Verpacken leitend
umhüllt werden. Hier kann z. B. leitfähiger Schaumgummi oder Haushalts-Alufolie
verwendet werden.
Die notwendigen EGB-Schutzmaßnahmen sind im folgenden Bild noch einmal verdeutlicht:
a = leitfähiger Fußboden d = EGB-Mantel
b = EGB-Tisch e = EGB-Armband
c = EGB-Schuhe f = Erdungsanschluss der Schränke
StehplatzSitzplatz Steh- / Sitzplatz
a
b
e
d
c
d
a
c
d
b
ca
e
f
ff f f
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03.2004 Produktbeschreibung
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 2-1
2 Produktbeschreibung
Beim Abbremsen eines Antriebs wird dem SIMOVERT
MASTERDRIVES elektrische Energie zugeführt. Um zu verhindern,
dass die Zwischenkreisspannung des Umrichters auf unzulässig hohe
Werte ansteigt, wird die Bremsenergie in einem Widerstand in Wärme
umgesetzt. Der Bremswiderstand ist entweder in der Bremseinheit
selbst eingebaut oder mit ihr verbunden.
Die Bremseinheit wird über die Zwischenkreisklemmen an den
Umrichter angeschlossen. Sie schaltet bei Erreichen einer bestimmten
Zwischenkreisspannung automatisch ein und verhindert deren weiteren
Anstieg.
Die Bremseinheit arbeitet unabhängig vom Umrichter. Die
Stromversorgung für die Elektronik wird im Gerät selbst erzeugt.
Die Bremseinheit wird in drei Bauformen angeboten.
♦ Bauform S, 5 kW bis 10 kW:
interner Bremswiderstand: für kurzzeitigen Bremsbetrieb
externer Bremswiderstand: falls höhere Bremsleistung gefordert
♦ Bauform A, 10 kW bis 20 kW:
interner Bremswiderstand: für kurzzeitigen Bremsbetrieb
externer Bremswiderstand: falls höhere Bremsleistung gefordert
50 kW:
externer Bremswiderstand
♦ Bauform B, 100 kW bis 200 kW:
externer Bremswiderstand
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05.2004 Montieren, Anschließen
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 3-1
3 Montieren, Anschließen
♦ Auf G-Schiene oder über Schrauben M6 neben den SIMOVERT
MASTERDRIVES
♦ Bremseinheit:
Verbindung der Klemmen C/L+ und D/L- (oben an der Bremseinheit)
mit den Klemmen C/L+ und D/L- des Umrichters herstellen (siehe
Bild 3-1).
• Die Verbindungsleitungen sollen max. 3 m lang und verdrillt sein
• Bei mehreren parallelen Wechselrichtern mit gemeinsamer
Gleichstromschiene ist die Bremseinheit am Wechselrichter mit
der größten Leistung anzuschließen.
♦ Parallelschalten von Bremseinheiten:
• Nur Bremseinheiten nebeneinander liegender Leistungsstufen
(siehe Tabelle 7-1) dürfen parallel geschaltet werden.
• Jede Bremseinheit muss eine eigene max. 3 m lange, verdrillte
Zuleitung haben.
♦ Externer Bremswiderstand: (Auswahl siehe Kapitel
"Bremswiderstände")
• 5 kW bis 20 kW Brücke zwischen H1 und H2 entfernen,
Widerstand an Klemme G und H2
anschließen.
• 50 kW bis 200 kW Widerstand an Klemme G und H
anschließen.
• Länge der Verbindungsleitungen zwischen Bremseinheit und
externem Bremswiderstand < 15 m
Durch Vertauschen oder Kurzschließen der Zwischenkreisklemmen
wird der Umrichter bzw. die Bremseinheit zerstört.
5 kW bis 20 kW Wird ein externer Bremswiderstand angeschlossen
muss die Brücke H1 und H2 entfernt werden.
Andernfalls werden der Umrichter bzw. die
Bremseinheit zerstört!
Bei Bremseinheiten mit internem Bremswiderstand kann die Abluft eine
Temperatur von > 80 °C erreichen.
Montage
Anschließen
WARNUNG
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Montieren, Anschließen 05.2004
6SE7087-6CX87-2DA0 Siemens AG
3-2 Bremseinheit / Braking Unit SIMOVERT MASTERDRIVES
R es e t
- A m p .
-Load
-Temp.
R eady
X1
X2
SIMOVERT
MASTERDRIVES
Bremseinheit
C
X3
D
CD
ext. Bremswiderstand
GH2 X6
X3
Bild 3-1 Anschluss der Bremseinheit
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05.2004 Montieren, Anschließen
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 3-3
3.1 Maßbilder
Reset
475
1)
1)
35
2)
3)
22,5
55 125
40
350
45
425
427
10
X3
X6
Luftaustritt
Lufteintritt
500
X38
Gewicht: ca 6 kg
Maße: mm
Klemmenleisten
35
2)
50
85
90
425
45
427
500
Bauform S
X3
X6
Bauform A
125
X38
40
350
Gewicht: ca. 11 kg
GH1H2
X6
C/L+ D/L-
X3
1
X38 X3 C
L+ D
L- PE1 X6
GH1 H2 PE2
-Amp. -Load -Temp. Ready
Anzeigen
Reset -Amp. -Load -Temp. Ready
Anzeigen
Durchgangsloch für Schraube M6. Haken (Aufhängung) zur Befestigung an einer G-Schiene nach EN50035. Notwendiger Abstand zur Kühlung der Geräte 100 mm
1) 2) 3)
105
100
3)
100
Lufteintritt
Luftaustritt
1)
1)
3)
100
3)
100
45
10
475
Reset -Amp. -Load -Temp. Ready
Anzeigen
O V E R
2345
Bild 3-2 Maßbild Bauform S und A
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Montieren, Anschließen 05.2004
6SE7087-6CX87-2DA0 Siemens AG
3-4 Bremseinheit / Braking Unit SIMOVERT MASTERDRIVES
475
1)
1)
35
2)
3)
Durchgangsloch für Schraube M6. Haken (Aufhängung) zur Befestigung an einer G-Schiene nach EN50035. Notwendiger Luftraum zur Kühlung der Geräte. Bei Option (Nachrüstung) ist eine Höhe von 100 mm notwendig.
45
135
425
90
427
Z
500
350
Maße: mm Gewicht: ca. 18 kg
Bauform B
55
X
Y
Z
X Y
3)
40 Lufteintritt
Klemmenleisten
Reset -Amp. -Load -Temp. Ready
100
1)
Anzeigen
Reset -Amp. -Load -Temp. Ready
45
10
85
Luftaustritt
3)
100
2
Anzeigen
X38
1
X38
C/L+ D/L- PE1
PE2
H/R-
G/R+
2345
O V E R
Bild 3-3 Maßbild Bauform B
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05.2004 Montieren, Anschließen
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 3-5
3.2 Leistungsanschlüsse
Bauform S Bauform A Bauform B
Anschluss Klemme Anzugs-
moment
[Nm / lbf ft]
Klemme Anzugs-
moment
[Nm / lbf ft]
Klemme Anzugs-
moment
[Nm / lbf ft]
C/+ Eingang X3:1 0,5 / 0,37 X3:2 2 / 1,5 Stromschiene
C/L+ 13 / 9,6
D/- Eingang X3:3 0,5 / 0,37 X3:3 2 / 1,5 Stromschiene
D/L- 13 / 9,6
Schirmanschluss X3:5 0,5 / 0,37 Schraube M5
am Gehäuse
oben
6 / 4,4 Schraube M6
am Gehäuse
oben
10 / 7,4
PE1 Schraube M5
am Gehäuse
oben
6 / 4,4 X3:4 2 / 1,5 Stromschiene
PE1 13 / 9,6
G externer
Bremswiderstand X6:1 0,5 / 0,37 X6:1 2 / 1,5 Stromschiene G / R+ 13 / 9,6
H1 interner
Bremswiderstand X6:3 0,5 / 0,37 X6:2 2 / 1,5
H2 / H externer
Bremswiderstand X6:5 0,5 / 0,37 X6:3 2 / 1,5 Stromschiene H / R- 13 / 9,6
Schirmanschluss X6:7 0,5 / 0,37 Schraube M5
am Gehäuse
unten
6 / 4,4 Schraube M6
am Gehäuse
oben
10 / 7,4
PE2 Schraube M5
am Gehäuse
unten
6 / 4,4 X6:4 2 / 1,5 Stromschiene
PE2 13 / 9,6
Anschluss über Klemmenleiste Klemmenleiste Kabelschuh nach DIN
46235 mit M8-Schrauben
anschließbarer
Leiterquerschnitt VDE (mm2)1,5 bis 4 2,5 bis 10 max. 1 x 95 oder 2 x 70
(mehrdrähtig): AWG 16 bis 10 14 bis 6 max. 1 x 000
HINWEIS
AWG:American Wire Gauge (Amerikanisches Drahtmaß)
Empfohlene Leitungsquerschnitte siehe Tabelle 7-1.
Tabelle 3-1 Leistungsanschlüsse der Bremseinheit
Der Anschluss der Bremseinheit an der DC-Schiene ist mit bzw. ohne
Sicherungen möglich. Die Verbindungen zwischen Umrichter und
Bremseinheit sind kurz- und erdschlusssicher zu verlegen.
Die Spannungsfestigkeit der Leitung ist entsprechend der
Netzspannung zu beachten.
WARNUNG
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Montieren, Anschließen 05.2004
6SE7087-6CX87-2DA0 Siemens AG
3-6 Bremseinheit / Braking Unit SIMOVERT MASTERDRIVES
♦ Sicherungen werden bei Mehrmotoren-Anlagen mit gemeinsamer
DC-Schiene empfohlen (Einspeiseleistung >>Leistung der
Bremseinheit).
♦ Es müssen HLS-Sicherungen (1000 V) in Plus- und Minuszweig
(Sicherungstyp siehe Tabelle 7-1) eingebaut werden.
♦ Bei Einzelantrieben (je Bremseinheit 1 Wechselrichter) ist keine
Sicherung nötig.
Diese Sicherungen dienen als Katastrophenschutz. Sie bieten keinen
Schutz für die Bremseinheit oder den externen Bremswiderstand.
Sicherungen
HINWEIS
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05.2004 Montieren, Anschließen
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 3-7
3.3 Steuerklemmenleiste X38
Die Bremseinheit besitzt einen Sperreingang (Inhibit) und einen
Störausgang.
♦ Inhibit Pin 1 (+) und Pin 2 (-)
Durch Anlegen von 24 V:
Sperren der Bremseinheit
Quittieren Fehler "OVERAMP" und "OVERTEMP"
♦ Störausgang Pin 4 und 5
Relais geschlossen: keine Störung
Relais offen: Störung (siehe Kapitel 5
"Überwachung")
oder
Bremseinheit gesperrt
(Inhibit)
oder
Gleichspannung liegt nicht an
Anschließbarer Querschnitt: 0,08 – 1,5 mm2/ AWG 28 – 16
Anzugsmoment: 0,22 – 0,25 Nm / 0,16 – 0,18 lbf ft
Für die Funktion der Bremseinheit ist der Anschluss der Steuerklemme
nicht erforderlich.
Strombelastbarkeit des Relais:
1 A bei 230 V AC (Überspannungskategorie II)
1 A bei 24 V DC
HINWEIS
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Montieren, Anschließen 05.2004
6SE7087-6CX87-2DA0 Siemens AG
3-8 Bremseinheit / Braking Unit SIMOVERT MASTERDRIVES
3.4 Anschlussbeispiele
-X38
1
2
3
4
5
PE PE
Bauform B
-X38
1
2
3
4
5
RESET
AMP
LOAD
TEMP
READY
Bauform S und A
O
V
E
R
RESET
AMP
LOAD
TEMP
READY
O
V
E
R
D/L-C/L+
GH1H2 GH
D/L-C/L+
PE1 PE1
PE2
PE2
Bild 3-4 Übersichtsschaltplan
C/L+
D/L-
1
2
4
5
X38
C / L+
D / L-
Bremseinheit
H1
H2
G
-X101.1
-X3: -X3: -X6: C/L+
D/L-
1
4
5
X38
C / L+
D / L-
H
G
-X3: -X3: -X6:
-X101.1
24 V
-X101.Y -X101.Y
24
13
Belastungs-
widerstand
2
33
SIMOVERT
MASTER-
DRIVES
24 V
Bauform S und A
(5 kW - 20 KW) Bauform B (50 kW - 200 KW)
Y = 3...9 (Binäreingang 1 bis 7)
mit P586 = 10, 12, 14, 16, 18, 20 oder 22 Y = 3...9 (Binäreingang 1 bis 7) mit P586 = 10, 12, 14, 16, 18, 20 oder 22
Bremseinheit
SIMOVERT
MASTER-
DRIVES
-X9
230 V
-X9
230 V
Bild 3-5 Umrichter - Bremseinheit mit internem
Bremswiderstand und Störabschaltung des
Umrichters
Bild 3-6 Umrichter - Bremseinheit mit externem
Bremswiderstand und Störabschaltung des
Umrichters
Die Bremseinheit darf nicht über ein Schütz an die unter Spannung
stehende DC-Schiene geschaltet werden.
VORSICHT
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03.2004 Bremswiderstände
Siemens AG 6SE7087-6CX87-2DA0
SIMOVERT MASTERDRIVES Bremseinheit / Braking Unit 4-1
4 Bremswiderstände
Die in Kapitel 7 "Technische Daten" aufgeführten Bremswiderstände
sind auf die Bremseinheiten abgestimmt. Mit ihnen kann die volle
Leistungsfähigkeit der Bremseinheit ausgenutzt werden.
Bei der Zuordnung des Bremswiderstandes zur Bremseinheit ist darauf
zu achten, dass der minimale zulässige Widerstandswert nicht
unterschritten wird. Bei Nichtbeachtung kann es zur Zerstörung des
Gerätes kommen!
Größere Widerstandswerte sind zulässig. Jedoch ist in diesem Fall die
Bremsleistung geringer (P = U2/R).
An der Oberfläche der Bremswiderstände können im Betrieb
Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius auftreten. Deshalb
darf die Kühlluft keine brennbaren bzw. explosionsgefährliche Stoffe
oder Gase enthalten.
Bei Wandmontage ist zu beachten, dass die Wand nicht brennbar sein
darf.
Der externe Bremswiderstand muss separat aufgebaut und
anlagenseitig angeschlossen werden.
Die angebotenen Bremswiderstände besitzen einen Thermokontakt
(Öffner), der bei Überlast des Widerstandes auslöst. Dieser
Thermokontakt kann z. B. auf den Störeingang des SIMOVERT
MASTERDRIVES angeschlossen werden.
Wird der Thermokontakt des externen Bremswiderstands ausgewertet,
muss der Umrichter beim Ansprechen des Kontakts vom Netz getrennt
werden (z. B. durch Ansteuern des Hauptschützes über -X9:4,5
(5-polige Klemmleiste) bzw. -X9:7,9 (9-polige Klemmleiste).
WARNUNGEN
WARNUNGEN
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Bremswiderstände 03.2004
6SE7087-6CX87-2DA0 Siemens AG
4-2 Bremseinheit / Braking Unit SIMOVERT MASTERDRIVES
4.1 Leistungsteildefinition
Bremseinheit mit externem Bremswiderstand Bremseinheit mit internem Bremswiderstand
P20 = Bemessungsleistung P20 = Bemessungsleistung
P3 = Spitzenleistung = 1,5 ×P20 P3 = Spitzenleistung = 1,5 ×P20
PDB = 0,25
×P20 = Dauerleistung PDB = 0,03 ×P20 = Dauerleistung
P
t[s]
0 3 20 23 90
0
P3
P20
PDB
1.5
1
0.25
P
t[s]
1.7 2.5 72.5
0
0
P3
P20
PDB
1.5
1
0.03
Bild 4-1 Belastungskurven für die Bremseinheiten
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