sinusfilter und ausgangsdrossel ausgangsfilter für 5555 ... einsatzplanungeinsatzplanung 5555...

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Einleitung Einleitung Einleitung Einleitung 1 Produktfamilie Produktfamilie Produktfamilie Produktfamilie 2 Produktkombination Produktkombination Produktkombination Produktkombination 3 Funktionen Funktionen Funktionen Funktionen 4 Einsatzplanung Einsatzplanung Einsatzplanung Einsatzplanung 5 Montieren Montieren Montieren Montieren 6 Anschließen Anschließen Anschließen Anschließen 7 Inbetriebnehmen Inbetriebnehmen Inbetriebnehmen Inbetriebnehmen 8 Instandhalten und Warten Instandhalten und Warten Instandhalten und Warten Instandhalten und Warten 9 Technische Daten Technische Daten Technische Daten Technische Daten 10 10 10 10 Schaltbilder Schaltbilder Schaltbilder Schaltbilder 11 11 11 11 Liste der Abkürzungen Liste der Abkürzungen Liste der Abkürzungen Liste der Abkürzungen A Sinusfilter und Ausgangsdrossel Sinusfilter und Ausgangsdrossel Sinusfilter und Ausgangsdrossel Sinusfilter und Ausgangsdrossel Ausgangsfilter für Ausgangsfilter für Ausgangsfilter für Ausgangsfilter für Frequenzumrichte Frequenzumrichte Frequenzumrichte Frequenzumrichter Systemhandbuch Systemhandbuch Systemhandbuch Systemhandbuch Ausgabe 06/2007 Ausgabe 06/2007 Ausgabe 06/2007 Ausgabe 06/2007 HBF 06-001-01-1A

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EinleitungEinleitungEinleitungEinleitung 1111

ProduktfamilieProduktfamilieProduktfamilieProduktfamilie 2222

ProduktkombinationProduktkombinationProduktkombinationProduktkombination 3333

FunktionenFunktionenFunktionenFunktionen 4444

EinsatzplanungEinsatzplanungEinsatzplanungEinsatzplanung 5555

MontierenMontierenMontierenMontieren 6666

AnschließenAnschließenAnschließenAnschließen 7777

InbetriebnehmenInbetriebnehmenInbetriebnehmenInbetriebnehmen 8888

Instandhalten und WartenInstandhalten und WartenInstandhalten und WartenInstandhalten und Warten 9999

Technische DatenTechnische DatenTechnische DatenTechnische Daten 10101010

SchaltbilderSchaltbilderSchaltbilderSchaltbilder 11111111

Liste der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der Abkürzungen AAAA

Sinusfilter und AusgangsdrosselSinusfilter und AusgangsdrosselSinusfilter und AusgangsdrosselSinusfilter und Ausgangsdrossel Ausgangsfilter für Ausgangsfilter für Ausgangsfilter für Ausgangsfilter für FrequenzumrichteFrequenzumrichteFrequenzumrichteFrequenzumrichterrrr

SystemhandbuchSystemhandbuchSystemhandbuchSystemhandbuch

Ausgabe 06/2007Ausgabe 06/2007Ausgabe 06/2007Ausgabe 06/2007 HBF 06-001-01-1A

SicherheitshinweiseSicherheitshinweiseSicherheitshinweiseSicherheitshinweise Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt.

GEFAHRGEFAHRGEFAHRGEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wirdwirdwirdwird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

WARNUNGWARNUNGWARNUNGWARNUNG

bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kannkannkannkann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHTVORSICHTVORSICHTVORSICHT

mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHTVORSICHTVORSICHTVORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

ACHTUNGACHTUNGACHTUNGACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird.

Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein.

Qualifiziertes PersonalQualifiziertes PersonalQualifiziertes PersonalQualifiziertes Personal Das zugehörige Gerät/System darf nur in Verbindung mit dieser Dokumentation eingerichtet und betrieben werden. Inbetriebsetzung und Betrieb eines Gerätes/Systems dürfen nur von qualifiziertem Personalqualifiziertem Personalqualifiziertem Personalqualifiziertem Personal vorgenommen werden. Qualifiziertes Personal im Sinne der sicherheitstechnischen Hinweise dieser Dokumentation sind Personen, die die Berechtigung haben, Geräte, Systeme und Stromkreise gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen, zu erden und zu kennzeichnen.

BestimmBestimmBestimmBestimmungsgemäßer Gebrauchungsgemäßer Gebrauchungsgemäßer Gebrauchungsgemäßer Gebrauch Beachten Sie Folgendes:

WARNUNGWARNUNGWARNUNGWARNUNG Das Gerät darf nur für die im Katalog und in der technischen Beschreibung vorgesehenen Einsatzfälle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen bzw. zugelassenen Fremdgeräten und -komponenten verwendet werden. Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus.

MarkenMarkenMarkenMarken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.

HaftungsausschlussHaftungsausschlussHaftungsausschlussHaftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten.

Siemens AG Automation and Drives Postfach 48 48 90437 NÜRNBERG DEUTSCHLAND

Dokumentbestellnummer: HBF 06-001-01-1A Ⓟ 06/2007

Copyright © Siemens AG 2007. Änderungen vorbehalten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 3

InhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnis 1111 EinleitungEinleitungEinleitungEinleitung................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 5555

1.1 Aufbau und Inhalt des Handbuchs.................................................................................................5 1.2 Gesetze und Bestimmungen..........................................................................................................6

2222 ProduktfamilieProduktfamilieProduktfamilieProduktfamilie .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 7777 2.1 Komponenten.................................................................................................................................7 2.2 Gerätebeschreibung ......................................................................................................................9

3333 ProduktkombinationProduktkombinationProduktkombinationProduktkombination ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 11111111 3.1 Funktionsoptimierung...................................................................................................................11

4444 FunktionenFunktionenFunktionenFunktionen................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 13131313 4.1 Arbeitsweise.................................................................................................................................13

5555 EinsatzplanungEinsatzplanungEinsatzplanungEinsatzplanung .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 15151515 5.1 Projektierung ................................................................................................................................15 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen ..............................................................................16

6666 MontierenMontierenMontierenMontieren........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 23232323 6.1 Montieren .....................................................................................................................................23 6.2 Montagehinweise .........................................................................................................................29

7777 AnschließenAnschließenAnschließenAnschließen ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 31313131 7.1 Voraussetzungen und Definitionen..............................................................................................31 7.2 Anschlussmöglichkeiten...............................................................................................................31

8888 InbetriebnehmenInbetriebnehmenInbetriebnehmenInbetriebnehmen ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 37373737 8.1 Betrieb..........................................................................................................................................37

9999 Instandhalten und WartenInstandhalten und WartenInstandhalten und WartenInstandhalten und Warten .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 39393939 9.1 Instandhaltung..............................................................................................................................39

10101010 Technische DatenTechnische DatenTechnische DatenTechnische Daten .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 41414141 10.1 Bemessungsdaten .......................................................................................................................41 10.2 Abweichung der Bemessungsgrößen bei Aufstellungshöhen > 1000 m .....................................43

11111111 SchaltbilderSchaltbilderSchaltbilderSchaltbilder ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 45454545 11.1 Schaltbilder ..................................................................................................................................45

AAAA Liste der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der Abkürzungen ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 47474747 A.1 Liste der Abkürzungen .................................................................................................................47

IndexIndexIndexIndex.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 49494949

Inhaltsverzeichnis

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 4 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

BilderBilderBilderBilder

Bild 5-1 Projektierung ............................................................................................................................... 15

Bild 5-2 Montage auf Montageplatte ........................................................................................................ 16

Bild 5-3 Schirmanbindung von Motorleitungen im Schaltschrank............................................................ 17

Bild 6-1 Einbaulage Ausgangsdrosseln ................................................................................................... 24

Bild 7-1 Schutzleiter-Verbindung über Anschlussbolzen (Ausgangsdrossel) .......................................... 32

Bild 7-2 Schutzleiter-Verbindung über Anschlussbolzen (Sinusfilter) ...................................................... 32

Bild 7-3 Schutzleiter Verbindung über Lasche am Fußwinkel (Ausgangsdrossel) .................................. 33

Bild 7-4 Schutzleiter-Verbindung über Lasche am Fußwinkel (Sinusfilter) .............................................. 33

Bild 7-5 Anschluss Klemme Ausgangsdrossel ......................................................................................... 34

Bild 7-6 Anschluss Klemme Sinusfilter..................................................................................................... 35

Bild 7-7 Flachanschluss ........................................................................................................................... 36

Bild 8-1 Anschluss Sinusfilter ................................................................................................................... 38

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 5

EinleitungEinleitungEinleitungEinleitung 1111 1.11.11.11.1 Aufbau und Inhalt desAufbau und Inhalt desAufbau und Inhalt desAufbau und Inhalt des Handbuchs Handbuchs Handbuchs Handbuchs

Zweck des HandbuchsZweck des HandbuchsZweck des HandbuchsZweck des Handbuchs Dieses Handbuch beinhaltet alle erforderlichen Informationen für den Anschluss und Einsatz von Sinusfiltern und Ausgangsdrosseln. Sinusfilter und Ausgangsdrosseln sind Komponenten für Umrichter. Das Handbuch beschreibt den EMV-gerechten Anschluss und die Funktionen von Sinusfiltern und Ausgangsdrosseln.

ZielgruppeZielgruppeZielgruppeZielgruppe Das Handbuch richtet sich an alle Anwender, die sich beschäftigen mit: ● der Inbetriebnahme ● dem Service und der Wartung ● der Planung und Projektierung von Anlagen

ErforErforErforErforderliche Grundkenntnissederliche Grundkenntnissederliche Grundkenntnissederliche Grundkenntnisse Zum Verständnis des Handbuchs sind allgemeine Kenntnisse auf dem Gebiet der allgemeinen Elektrotechnik erforderlich.

Normen und ZulassungenNormen und ZulassungenNormen und ZulassungenNormen und Zulassungen Die für Sinusfilter und Ausgangsdrosseln angewandte Norm ist EN 61558.

KorrekturblattKorrekturblattKorrekturblattKorrekturblatt Im Kapitel Anhang ist ein Korrekturblatt eingeheftet. Tragen Sie bitte dort Ihre Verbesserungs-, Ergänzungs- und Korrekturvorschläge ein und senden Sie das Blatt an uns zurück. Sie helfen uns damit, die nächste Ausgabe zu verbessern.

Einleitung 1.2 Gesetze und Bestimmungen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 6 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

1.21.21.21.2 Gesetze und BestimmungenGesetze und BestimmungenGesetze und BestimmungenGesetze und Bestimmungen

HaftungsausschlussHaftungsausschlussHaftungsausschlussHaftungsausschluss Es liegt im Verantwortungsbereich des Herstellers einer Anlage oder Maschine die korrekte Gesamtfunktion sicherzustellen. Die SIEMENS AG, ihre Niederlassungen und Beteiligungsgesellschaften (im Folgenden “SIEMENS”) sind nicht in der Lage, alle Eigenschaften einer Gesamtanlage oder Maschine, die nicht durch SIEMENS konzipiert wurde, zu garantieren. SIEMENS übernimmt auch keine Haftung für Empfehlungen, die durch die nachfolgende Beschreibung gegeben bzw. impliziert werden. Aufgrund der nachfolgenden Beschreibung können keine neuen, über die allgemeinen SIEMENS-Lieferbedingungen hinausgehenden Garantie-, Gewährleistungs- oder Haftungsansprüche abgeleitet werden.

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 7

ProduktfamilieProduktfamilieProduktfamilieProduktfamilie 2222 2.12.12.12.1 KomponentenKomponentenKomponentenKomponenten

Drosseln und FilterDrosseln und FilterDrosseln und FilterDrosseln und Filter Sidac Drosseln und Sidac Filter sind Komponenten für Antriebe. Sidac Drosseln und Sidac Filter Komponenten werden für Gleichstrom- und Drehstrom-Antriebe eingesetzt.

M

~3AC

AC-Drehstrom-Antrieb

M

=DC

DC-Gleichstrom-Antrieb

(1) AC-Antrieb Netz 3 AC (2) Netzdrossel (3) Funk-Entstörfilter (4) Ausgangsdrossel (5) Sinusfilter (6) DC-Antrieb Netz 3 AC (7) Kommutierungsdrossel (8) Glättungsdrossel

Produktfamilie 2.1 Komponenten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 8 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Sidac Netzdrosseln / KommutierungsdrosselnSidac Netzdrosseln / KommutierungsdrosselnSidac Netzdrosseln / KommutierungsdrosselnSidac Netzdrosseln / Kommutierungsdrosseln Sidac Netzdrosseln und Kommutierungsdrosseln besitzen folgende Eigenschaften: ● Sidac Netzdrosseln / Kommutierungsdrosseln werden vor dem DC-Gleichstrom-Antrieb

oder vor dem AC-Drehstrom-Antrieb installiert. ● Netzdrosseln / Kommutierungsdrosseln reduzieren den Anteil von NF-Oberschwingungen

im Netz und bewirken damit eine Verbesserung des Power Faktors. ● Netzdrosseln / Kommutierungsdrosseln vermeiden gegenseitige Beeinflussung durch

niederfrequente Störpegel und schützen den Umrichter-Eingang. Der kapazitive Zwischenkreis von Frequenzumrichtern wird geschützt.

Sidac FunkSidac FunkSidac FunkSidac Funk----EntstörfilterEntstörfilterEntstörfilterEntstörfilter Sidac Funk-Entstörfilter besitzen folgende Eigenschaften: ● Sidac Funk-Entstörfilter werden vor dem DC-Gleichstrom-Antrieb oder vor dem AC-

Drehstrom-Antrieb installiert. ● Sidac Funk-Entstörfilter dämpfen und begrenzen die leitungsgebundenen,

hochfrequenten (>150kHz...30MHz) Funkstörspannungen. ● Funk-Entstörfilter vermeiden gegenseitige Beeinflussung durch hochfrequente

Störanteile.

Sidac Ausgangsdrosseln und Sidac SinusfilterSidac Ausgangsdrosseln und Sidac SinusfilterSidac Ausgangsdrosseln und Sidac SinusfilterSidac Ausgangsdrosseln und Sidac Sinusfilter Sidac Ausgangsdrosseln und Sidac Sinusfilter besitzen folgende Eigenschaften: ● Sidac Ausgangsdrosseln und Sidac Sinusfilter werden hinter dem AC-Drehstrom-Antrieb

(Frequenzumrichter) installiert. ● Sidac Ausgangsdrosseln und Sidac Sinusfilter erhöhen die Motorlebensdauer und

steigern die Systemzuverlässigkeit.

Sidac GlättungsdrosselnSidac GlättungsdrosselnSidac GlättungsdrosselnSidac Glättungsdrosseln Sidac Glättungsdrosseln besitzen folgende Eigenschaften: ● Sidac Glättungsdrosseln werden im Lastkreis von Gleichstrom-Antrieben eingesetzt . ● Sidac Glättungsdrosseln reduzieren die Oberschwingungsanteile für den

Gleichstrommotor, sowie die Stromanstiegsgeschwindigkeit und ermöglichen so den Einsatz von Gleichstromschnellschaltern.

Produktfamilie 2.2 Gerätebeschreibung

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 9

2.22.22.22.2 GerätebeschreibungGerätebeschreibungGerätebeschreibungGerätebeschreibung

GeräteausführungenGeräteausführungenGeräteausführungenGeräteausführungen Die Ausgangsfilter werden in dreiphasiger Ausführung in Schutzart IP00 angeboten. Alle Sinusfilter sind mit berührungssicheren Klemmen ausgerüstet, bei den Ausgangsdrosseln sind die 4EP-Typen mit berührungssicheren Klemmen und die 4EU-Typen mit Flachanschlüssen ausgerüstet.

EinsatzEinsatzEinsatzEinsatz Sinusfilter und Ausgangsdrosseln werden auf der Lastseite von Frequenzumrichtern eingesetzt und werden von den Motorströmen durchflossen. Sie ermöglichen den Einsatz von 200 m langem geschirmten und 300 m ungeschirmten Motorkabeln. Sinusfilter filtern die Frequenzumrichter-Ausgangsgrößen und bilden damit netzähnliche Verhältnisse für den Motor nach. Sie sichern die Versorgung des Motors mit nahezu sinusförmigen Strömen und Spannungen. Dies reduziert die Motorverluste und magnetische Motorgeräusche. Ausgangsdrosseln kompensieren kapazititve Umladeströme und begrenzen die Spannungssteilheit an den Motorklemmen. Einsatz Rahmenbedingungen siehe Kapitel 8.1 Betrieb.

EMVEMVEMVEMV----VorschriftenVorschriftenVorschriftenVorschriften Die Einhaltung der EMV-Vorschriften im Einzelfall muss mit einer applikationsbezogenen Messung sichergestellt werden. Bei der Filterauswahl müssen die Nenndaten des Umrichters berücksichtigt werden.

Entladung der Kondensatoren (bei Sinusfiltern)Entladung der Kondensatoren (bei Sinusfiltern)Entladung der Kondensatoren (bei Sinusfiltern)Entladung der Kondensatoren (bei Sinusfiltern) Es muss sichergestellt werden, dass die in den Kondensatoren der Sinusfilter gespeicherte Energie innerhalb einer kurzen Zeitspanne auf niedrige Werte abgebaut wird, so dass die an den Anschlüssen anliegende Spannung unter zulässige Werte sinkt.

WARNUNGWARNUNGWARNUNGWARNUNG Vor dem Arbeiten am Sinusfilter muss dieser auf Spannungsfreiheit überprüfVor dem Arbeiten am Sinusfilter muss dieser auf Spannungsfreiheit überprüfVor dem Arbeiten am Sinusfilter muss dieser auf Spannungsfreiheit überprüfVor dem Arbeiten am Sinusfilter muss dieser auf Spannungsfreiheit überprüft werden!t werden!t werden!t werden!

Produktfamilie 2.2 Gerätebeschreibung

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 10 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 11

ProduktkombinationProduktkombinationProduktkombinationProduktkombination 3333 3.13.13.13.1 FunktionsoptimierungFunktionsoptimierungFunktionsoptimierungFunktionsoptimierung

Durch die Kombination von Drossel und Filter-Komponenten rund um den Umrichter, kann die Bekämpfung von Oberschwingungen verbessert werden.

Sidac FunkSidac FunkSidac FunkSidac Funk----EntstörfilterEntstörfilterEntstörfilterEntstörfilter Funk-Entstörfilter besitzen folgende Eigenschaften: ● Sidac Funk-Entstörfilter werden vor dem DC-Gleichstrom-Antrieb oder vor dem AC-

Drehstrom-Antrieb installiert. Sie dämpfen und begrenzen die leitungsgebundenen, hochfrequenten (>150kHz...30MHz) Funkstörspannungen.

● Funk-Entstörfilter vermeiden gegenseitige Beeinflussung durch hochfrequente Störanteile.

● Durch den Einsatz eines Sinusfilters erhöht sich unter Umständen die maximal zulässige Motorkabellänge, die durch den Einsatz des Funk-Entstörfilters limitiert sein kann.

NetzdrosselnNetzdrosselnNetzdrosselnNetzdrosseln Um eine zusätzliche Verringerung der Netzrückwirkungen zu erreichen, kombinieren Sie einen Funk-Entstörfilter mit einer Sidac Netzdrossel / Kommutierungsdrossel.

Applikationsbezogene Messung ist notwendigApplikationsbezogene Messung ist notwendigApplikationsbezogene Messung ist notwendigApplikationsbezogene Messung ist notwendig Stellen Sie die Einhaltung der EMV-Vorschriften im Einzelfall mit einer applikationsbezogenen Messung sicher. Diese Messung muss separat angefragt und bestellt werden. Bei der Filterauswahl müssen die Nenndaten des Umrichters berücksichtigt werden. Für weitergehende Beratung E-Mail: [email protected]

Produktkombination 3.1 Funktionsoptimierung

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 12 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 13

FunktionenFunktionenFunktionenFunktionen 4444 4.14.14.14.1 ArbeitsweiseArbeitsweiseArbeitsweiseArbeitsweise

Funktionen der AusgangsdrosselnFunktionen der AusgangsdrosselnFunktionen der AusgangsdrosselnFunktionen der Ausgangsdrosseln Die Ausgangsdrosseln wirken in folgender Weise: Ausgangsdrosseln werden auf der Lastseite von Frequenzumrichtern eingesetzt. Sie kompensieren kapazitive Umladeströme bei langen Motorleitungen und begrenzen die Spannungssteilheit an den Motorklemmen. Daraus ergibt sich die Möglichkeit von längeren Motorleitungen. Die Umrichter lassen sich besser ausnutzen, da die Belastung mit Oberschwingströmen reduziert wird.

Funktionen der SinusfilterFunktionen der SinusfilterFunktionen der SinusfilterFunktionen der Sinusfilter Die Sinusfilter wirken in folgender Weise: Die Sinusfilter werden auf der Lastseite von Frequenzumrichtern eingesetzt. Sie filtern die Frequenzumrichter-Ausgangsgrößen und bilden damit nahezu netzähnliche Verhältnisse für den Motor nach. Neben der Begrenzung der Spannungssteilheit an den Motorklemmen nach DIN VDE 0530 bzw. IEC 60 034-17 ergibt sich daraus die Möglichkeit von längeren Motorleitungen. Die Geräuschbildung am Motor wird stark verringert. Die Lebensdauer des Motors wird durch die verringerte Spannungsbelastung des Isoliersystems verlängert.

Funktionen 4.1 Arbeitsweise

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 14 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 15

EinsatzplanungEinsatzplanungEinsatzplanungEinsatzplanung 5555 5.15.15.15.1 ProjektierungProjektierungProjektierungProjektierung

Projektieren Sie anhand des folgenden Flussdiagramms den Einsatz von Sinusfilter bzw. Projektieren Sie anhand des folgenden Flussdiagramms den Einsatz von Sinusfilter bzw. Projektieren Sie anhand des folgenden Flussdiagramms den Einsatz von Sinusfilter bzw. Projektieren Sie anhand des folgenden Flussdiagramms den Einsatz von Sinusfilter bzw. AusgangsdrosselAusgangsdrosselAusgangsdrosselAusgangsdrossel

Bild 5-1 Projektierung

1) Wird dem Ex(d)- Motor am Umrichter ein Sinusfilter vorgeschaltet, sind die Einsatzbedingungen per Anfrage abzuklären 2) Haushalt, Büro: geräuscharmer Motorbetrieb, Chemie: du/dt ≤ 500V/μs, Klirrfaktor < 10% 3) Siemens Motoren 1LA sind umrichtertauglich. Liegen keine Angaben zu den Isolationseigenschaften des Motors vor, sollte ein Sinusfilter eingesetzt werden.

Einsatzplanung 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 16 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

5.25.25.25.2 EMVEMVEMVEMV----gerechter Aufbau von Antriebsanlagengerechter Aufbau von Antriebsanlagengerechter Aufbau von Antriebsanlagengerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Die Grundregeln der EMVDie Grundregeln der EMVDie Grundregeln der EMVDie Grundregeln der EMV Die folgenden 20 Regeln müssen für den Aufbau von EMV-gerechten Antriebsanlagen eingehalten werden. Die Regeln 1 bis 13 sind allgemein gültig. Die Regeln 14 bis 20 sind besonders zur Begrenzung der Störaussendung wichtig.

Allgemeine RegelnAllgemeine RegelnAllgemeine RegelnAllgemeine Regeln

Regel 1Regel 1Regel 1Regel 1 ● Verbinden Sie alle metallischen Teile des Schaltschranks flächig und gut leitend

miteinander (Nicht Lack auf Lack). Verwenden Sie gegebenenfalls Kontakt- oder Kratzscheiben.

● Verbinden Sie die Schranktür über möglichst kurze Massebänder mit dem Schaltschrank, siehe auch Regel 20.

● Gegen niederfrequente Netzrückwirkungen und zum Schutz des Umrichters werden entsprechende Netz-/Kommutierungsdrosseln empfohlen. Diese müssen Sie zwischen Netzanschluss und Funk-Entstörfilter installieren und in einen Metallschrank einbauen. Führen Sie den Schrankaufbau, den Anlagenaufbau sowie die Verdrahtung nach den Regeln des EMV-gerechten Aufbaus aus.

● Führen Sie netzseitig die Erdung über Drossel, Filter und Umrichter bis zum Motor weiter.

TN M

3~

L1

L2

L3

L1’

L2’

L3’

Bild 5-2 Montage auf Montageplatte

1 TN-Netz 6 Geschirmte Motorleitung 2 Netzdrossel 7 Montageplatte aus Metall 3 Netz 8 Sinusfilter bzw. Ausgangsdrossel 4 Last 9 Funk-Entstörfilter 5 Frequenzumrichter

Einsatzplanung 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 17

Erdung von Anlagen/Maschinen und Erdung von AntriebenErdung von Anlagen/Maschinen und Erdung von AntriebenErdung von Anlagen/Maschinen und Erdung von AntriebenErdung von Anlagen/Maschinen und Erdung von Antrieben ● Die Erdung von Anlagen/Maschinen ist eine Schutzmaßnahme. ● Bei Antrieben hat die Erdung Einfluss auf Störaussendung und Störfestigkeit. ● Sie können die Erdung eines Systems sternförmig oder flächig ausführen. ● Wählen Sie bei Antrieben die Flächenerdung, d.h. alle zu erdenden Teile der Anlage

werden flächig oder maschenförmig verbunden. – Der Motor muss über eine geschirmte Leitung angeschlossen werden. – Ungeschirmte Motorleitungen dürfen nur bei Einsatz eines Sinusfilters verwendet

werden. – Der Schirm muss am Motor und Umrichter flächig aufgelegt werden.

Bild 5-3 Schirmanbindung von Motorleitungen im Schaltschrank

1 Gut leitend und großflächig mit dem Schrankgehäuse beidseitig verbinden 2 Schirmschiene 3 Kabelabfangschiene

Regel 2 Regel 2 Regel 2 Regel 2 ● Verlegen Sie Signalleitungen und Leistungskabel räumlich getrennt voneinander

(Mindestabstand: 20 cm). ● Vermeiden Sie Koppelstrecken. ● Sehen Sie Trennbleche zwischen Leistungs- und Signalleitungen vor. ● Erden Sie Trennbleche mehrmals.

Regel 3 Regel 3 Regel 3 Regel 3 Beschalten Sie Schütze, Relais, Magnetventile, elektromechanische Betriebsstundenzähler etc. im Schaltschrank mit Entstörkombination, zum Beispiel mit RC-Gliedern, Dioden, Varistoren. Montieren Sie die Beschaltung direkt an der jeweiligen Spule.

Regel 4 Regel 4 Regel 4 Regel 4 Verdrillen Sie ungeschirmte Leitungen des gleichen Stromkreises (Hin- und Rückleiter), bzw. halten Sie die Fläche zwischen Hin- und Rückleiter möglichst klein, um unnötige Rahmenantennen zu vermeiden.

Einsatzplanung 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 18 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Regel 5 Regel 5 Regel 5 Regel 5 Vermeiden Sie unnötige Leitungslängen. Koppelkapazitäten und Koppelinduktivitäten werden dadurch klein gehalten.

Regel 6 Regel 6 Regel 6 Regel 6 Erden Sie Reserveadern an beiden Enden. Damit wird eine zusätzliche Schirmwirkung erreicht.

Regel 7 Regel 7 Regel 7 Regel 7 Verlegen Sie Leitungen nahe an geerdeten Blechen, um Störeinkopplungen zu verringern. Führen Sie deshalb Verdrahtungen und Reservekabel nicht frei im Schrank, sondern dicht am Schrankgehäuse bzw. an Montageblechen.

Regel 8 Regel 8 Regel 8 Regel 8 Schließen Sie Tacho, Encoder oder Resolver über eine geschirmte Leitung an. Legen Sie den Schirm am Tacho, Encoder oder Resolver und am Umrichter großflächig auf. Der Schirm darf keine Unterbrechungen aufweisen, z.B. durch Zwischenklemmen.

Regel 9 Regel 9 Regel 9 Regel 9 ● Legen Sie die Schirme von digitalen Signalleitungen beidseitig (Sender und Empfänger)

großflächig und gut leitend auf Erde. ● Verlegen Sie bei schlechtem Potentialausgleich zwischen den Schirmanbindungen zur

Reduzierung des Schirmstromes einen zusätzlichen Ausgleichsleiter von mindestens 10 mm² parallel zum Schirm.

● Sie können die Schirme mehrmals mit Erde (= Schrankgehäuse) verbinden. Auch außerhalb des Schaltschrankes dürfen die Schirme mehrmals geerdet werden.

● Folienschirme sind in ihrer Schirmwirkung gegenüber Geflechtschirmen mindestens um den Faktor 5 schlechter.

Regel 10Regel 10Regel 10Regel 10 ● Legen Sie die Schirme von analogen Signalleitungen bei gutem Potentialausgleich

beidseitig auf Erde. Guter Potentialausgleich ist erfüllt, wenn Regel 1 eingehalten wird. ● Falls niederfrequente Störungen auf den Analogleitern auftreten, z.B.: Drehzahl-

/Messwertschwankungen als Folge von Ausgleichströmen (Brummschleifen), binden Sie den Schirm der analogen Signale einseitig an der Signalsenke an, z.B. Analogeingang des Umrichters. Erden Sie die andere Seite des Schirms über einen Kondensator (z.B. 10nF/100 V Typ MKT). Mit Hilfe des Kondensators ist der Schirm für Hochfrequenz trotzdem beidseitig aufgelegt.

Einsatzplanung 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 19

Schirmanbindung von Signalleitungen

Kabelbinder

1 Schirmschelle 2 Kabelbinder

Regel 11 Regel 11 Regel 11 Regel 11 Führen Sie Signalleitungen nur von einer Seite in den Schrank.

Regel 12 Regel 12 Regel 12 Regel 12 ● Werden Umrichter über eine externe 24-V-Stromversorgung betrieben, darf diese

Stromversorgung nicht mehrere Verbraucher speisen, die räumlich getrennt in verschiedenen Schaltschränken eingebaut sind (Brummschleifen!).

● Sehen Sie eine eigene Stromversorgung für jeden Umrichter vor.

Regel 13 Regel 13 Regel 13 Regel 13 ● Vermeiden Sie Störeinkopplungen über den Netzanschluss. ● Schließen Sie Umrichter und Automatisierungsgeräte/Steuerelektronik an

unterschiedlichen Netzen an. ● Ist nur ein gemeinsames Netz vorhanden, entkoppeln Sie

Automatisierungsgeräte/Steuerelektronik über einen Trenntransformator vom speisenden Netz.

Regeln zur Begrenzung der StöraussendungRegeln zur Begrenzung der StöraussendungRegeln zur Begrenzung der StöraussendungRegeln zur Begrenzung der Störaussendung

Regel 14 Regel 14 Regel 14 Regel 14 ● Zur Einhaltung einer Grenzwertklasse A oder B (EN 55011) muss ein Funk-Entstörfilter

eingesetzt werden, auch wenn Sinusfilter oder du/dt-Filter zwischen Motor und Umrichter eingebaut sind.

● Ob ein zusätzliches Filter für weitere Verbraucher installiert werden muss, ist abhängig von der verwendeten Steuerung und der Verdrahtung des restlichen Schaltschrankes.

Einsatzplanung 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 20 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Regel 15 Regel 15 Regel 15 Regel 15 ● Plazieren Sie den Funk-Entstörfilter in der Nähe der Störquelle. ● Verbinden Sie das Filter flächig mit dem Schrankgehäuse, Montageblech etc. Am

günstigsten ist eine metallisch blanke Montageplatte (z.B. aus Edelstahl, Stahl verzinkt), weil hier die gesamte Anlagefläche elektrischen Kontakt herstellt. Bei einer lackierten Montageplatte müssen die Schraubstellen zur Befestigung von Frequenzumrichter und Funk-Entstörfilter vom Lack befreit werden, damit sich elektrischer Kontakt ergibt.

● Trennen Sie Ein- und Ausgangsleitungen des Funk-Entstörfilters räumlich.

Regel 16 Regel 16 Regel 16 Regel 16 ● Schließen Sie zur Begrenzung der Störaussendung alle drehzahlveränderbaren Motoren

mit geschirmten Leitungen an. ● Verbinden Sie dabei die Schirme niederinduktiv (kurz und großflächig) beidseitig mit den

jeweiligen Gehäusen. ● Schirmen Sie innerhalb des Schaltschrankes die Motorleitungen oder schirmen Sie diese

über geerdete Trennbleche ab. Geeignete Motorleitungen sind z.B. Siemens PROTOFLEX-EMV-CY (4 x 1,5 mm²...4 x 120mm²) mit Cu-Schirm. Stahlgeschirmte Leitungen sind ungeeignet.

● Verwenden Sie am Motor zur Schirmauflage eine geeignete Verschraubung mit Schirmkontaktierung. Achten Sie dabei auf eine niederimpedante Verbindung zwischen Motorklemmenkasten und Motorgehäuse. Verbinden Sie gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Erdungslitze. Der Motorklemmenkasten darf nicht aus Kunststoff bestehen.

1 Motorklemmkasten

Schirmanbindung am Motor

2 Metrische bzw. PG-Verschraubung

Regel 17 Regel 17 Regel 17 Regel 17 Bauen Sie zwischen dem Funk-Entstörfilter und dem Netz eine Netzdrossel ein.

Regel 18 Regel 18 Regel 18 Regel 18 Trennen Sie die Netzleitung von den Motorleitungen räumlich, z.B. durch geerdete Trennbleche.

Einsatzplanung 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 21

RegRegRegRegel 19 el 19 el 19 el 19 Die Schirmung zwischen Motor und Umrichter darf durch den Einbau von Komponenten wie Ausgangsdrosseln, Sinusfiltern, du/dt-Filtern, Sicherungen, Schützen nicht unterbrochen werden. Bauen Sie die Komponenten auf einem Montageblech auf, das gleichzeitig als Schirmauflage für die ankommende und abgehende Motorleitung dient. Gegebenenfalls sind geerdete Trennbleche zur Abschirmung der Komponenten erforderlich.

Regel 20Regel 20Regel 20Regel 20 ● Um die Funkstörstrahlung zu begrenzen (speziell für Grenzwertklasse B), müssen außer

der Netzleitung alle Leitungen, die von extern am Schaltschrank angeschlossen sind, geschirmt sein.

● Montieren Sie bei der Montage in einem Schrank das Funk-Entstörfilter, und ggf. eine Drossel in unmittelbarer Nähe zum Umrichter.

● Führen Sie die Verkabelung so kurz wie möglich aus. ● Verlegen Sie die Netzleitung zum Funk-Entstörfilter (oder zur Drossel) getrennt von

anderen Leitungen, damit auf die entstörte Netzleitung keine Störungen einkoppeln können, welche die Wirkung des Funk-Entstörfilters teilweise wieder aufheben.

● Verbinden Sie die Gehäuse von Umrichter und Funk-Entstörfilter für hochfrequente Störströme niederohmig. Diese Forderung wird durch die Montage von Umrichter und Funk-Entstörfilter auf einer gemeinsamen Montageplatte erfüllt. Kontaktieren Sie Umrichter und Funk-Entstörfilter flächig mit dieser Montageplatte. Am besten geeignet ist eine metallisch blanke Montageplatte, z. B. aus Edelstahlblech oder verzinktem Stahlblech, weil hier die gesamte Auflagefläche den elektrischen Kontakt herstellt. Bei einer lackierten Montageplatte müssen die Schraubstellen von Umrichter und Funk-Entstörfilter vom Lack befreit werden, damit ein elektrischer Kontakt zur Montageplatte entsteht.

Einsatzplanung 5.2 EMV-gerechter Aufbau von Antriebsanlagen

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 22 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 23

MontierenMontierenMontierenMontieren 6666 6.16.16.16.1 MontierenMontierenMontierenMontieren

MontageMontageMontageMontage Montieren Sie die das Sinusfilter bzw. die Ausgangsdrossel auf eine blanke Metallplatte. Montieren Sie das Sinusfilter bzw. die Ausgangsdrossel folgendermaßen in einem Schrank: ● Montieren Sie das Sinusfilter bzw. die Ausgangsdrossel möglichst nahe neben dem

Umrichter. ● Führen Sie die Verkabelung so kurz wie möglich aus. ● Verlegen Sie die Motorleitungen getrennt von anderen Leitungen, wie z.B. Netzleitungen

damit keine Störungen einkoppeln werden. ● Die Befestigung der Ausgangsdrossel / des Sinusfilters erfolgt mit je 4 Schrauben über

die in der Fußplatte vorgesehenen Befestigungslöcher. Die Bohrmaße und die Stärke der zu verwendenden Schrauben können den nachfolgenden Maßzeichnungen entnommen werden.

EinbaulageEinbaulageEinbaulageEinbaulage Die Einbaulage des Sinusfilters bzw. der Ausgangsdrossel ist so zu wählen, dass die Kühlkanäle - sofern vorhanden - senkrecht angeordnet sind. Es ist weiterhin zu beachten, dass der Kühlluftstrom (natürliche Konvektion) nicht durch benachbarte Bauteile, Anschlussleitungen usw. beeinträchtigt wird. Die Kondensatoren des Sinusfilters dürfen nicht durch die Abwärme der Drossel beeinträchtigt werden.

Montieren 6.1 Montieren

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 24 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Bild 6-1 Einbaulage Ausgangsdrosseln

(1) Kühlluftstrom

Zulässige Einbaulagen Ausgangsdrosseln

A B C 4EP ✓ ✓ __ 4EU ✓ __ __

Montieren 6.1 Montieren

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 25

(1) Kühlluftstrom

Zulässige Einbaulagen Sinusfilter

A B C 4EF1105-0GB... 4EF1105-3GB

✓ ✓ __

4EF1105-4GB... 4EF1105-8GB 4EF1105-0GB

✓ __ __

Montieren 6.1 Montieren

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 26 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Maßblatt / Bohrmaße 4EPMaßblatt / Bohrmaße 4EPMaßblatt / Bohrmaße 4EPMaßblatt / Bohrmaße 4EP Bemessungswechselstrom ILN ≤ 40 A

n2

n1

DA93-5020

d3

DA

93-5

01

7

n2

n4

l2

d1

n1

n3

b1

d2

l1 e

h

TypTypTypTyp bbbb1111 dddd1111 dddd2222 dddd3333 eeee hhhh llll1111 llll2222 nnnn1111 nnnn2222 nnnn3333 nnnn4444 4EP36 78 4,8 9 M4 62,0 139 120 148 49 90 58 136 4EP37 73 5,8 11 M5 60,0 159 150 178 49 113 53 166 4EP38 88 5,8 11 M5 67,0 159 150 178 64 113 68 166 4EP39 99 7,0 13 M6 62,0 181 182 219 56 136 69 201 4EP40 119 7,0 13 M6 72,0 181 182 219 76 136 89 201

Montieren 6.1 Montieren

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 27

Maßblatt / Bohrmaße 4EU24 bis 4EU36Maßblatt / Bohrmaße 4EU24 bis 4EU36Maßblatt / Bohrmaße 4EU24 bis 4EU36Maßblatt / Bohrmaße 4EU24 bis 4EU36 (für 4EU24 bis 4EU36 mit Flachanschlüssen, für Anordnung der Drosseln auf horizontalen Flächen)

TypTypTypTyp bbbb1111 dddd1111 dddd2222 dddd3333 eeee1max1max1max1max eeee2max2max2max2max eeee3max3max3max3max hhhhmaxmaxmaxmax llll1111 llll2222 LLLL4444 LLLL5555 nnnn1111 nnnn2222 ErdungErdungErdungErdung 4EU24 91 7 12 M6 90,5 56,5 48,5 210 225 190 - 76 70 176 M6 4EU25 115 7 12 M6 102,5 68,5 60,5 210 225 190 - 76 94 176 M6 4EU27 133 10 18 M8 120,5 79,5 67,5 248 260 220 270 88 101 200 M6 4EU30 (Cu) 148 10 18 M8 137,0 89,0 73,0 269 295 250 300 100 118 224 M6 4EU30 148 10 18 M8 144,0 98,0 86,0 269 295 250 300 100 118 224 M6 4EU36 (Cu) 169 10 18 M8 142,0 94,0 78,0 321 357 300 350 120 138 264 M8 4EU36 169 10 18 M8 161,0 111,0 91,0 321 357 300 350 120 138 264 M8

Montieren 6.1 Montieren

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 28 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Maßblatt / Bohrmaße 4EF11Maßblatt / Bohrmaße 4EF11Maßblatt / Bohrmaße 4EF11Maßblatt / Bohrmaße 4EF11 (für Antriebe von 1,5 kW bis 7,5 kW)

Für Filter mit IFür Filter mit IFür Filter mit IFür Filter mit Imaxmaxmaxmax bis bis bis bis bbbbmaxmaxmaxmax bbbb1111 bbbb2max2max2max2max dddd hhhhmaxmaxmaxmax llll2222 nnnn3333 nnnn4444 ErdungErdungErdungErdung 6 A 133 73 98 M5 157 178 53 166 M6 10 A 148 88 105 M5 157 178 68 166 M6 17,5 A 175 119 112 M6 182 219 89 201 M6

Montieren 6.2 Montagehinweise

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 29

Maßblatt / Bohrmaße 4EF11Maßblatt / Bohrmaße 4EF11Maßblatt / Bohrmaße 4EF11Maßblatt / Bohrmaße 4EF11 (für Antriebe von 11 kW bis 75 kW, für Anordnung des Filters auf horizontalen Flächen)

Für Filter mit IFür Filter mit IFür Filter mit IFür Filter mit Imaxmaxmaxmax bis bis bis bis bbbbmaxmaxmaxmax bbbb1111 bbbb2222 dddd hhhhmaxmaxmaxmax llll2222 LLLL4max4max4max4max nnnn1111 nnnn2222 ErdungErdungErdungErdung 26 A 145 91 100 M6 253 189 225 70 176 M6 38 A 169 115 112 M6 253 189 225 94 176 M6 48 A 168 118 112 M8 300 220 260 86 200 M6 63 A 183 133 120 M8 300 220 260 101 200 M6 90 A 208 148 134 M8 362 249 295 118 224 M6 105 A 224 168 136 M8 418 299 357 138 264 M8

6.26.26.26.2 MontagehinweiseMontagehinweiseMontagehinweiseMontagehinweise

EMVEMVEMVEMV----gerechter Aufbaugerechter Aufbaugerechter Aufbaugerechter Aufbau ● Um die einwandfreie Funktion des Sinusfilters / der Ausgangsdrossel sicher zu stellen,

muss die Antriebsanlage EMV-gerecht aufgebaut werden. Die Grundregeln des EMV-gerechten Aufbaus von Antriebsanlagen werden im Abschnitt 5 beschrieben.

● Montieren Sie den Umrichter und das Sinusfilter / die Ausgangsdrossel auf einer gemeinsamen metallisch blanken Montageplatte (Edelstahlblech oder verzinktes Stahlblech). Hier stellt die gesamte Auflagefläche den elektrischen Kontakt her.

● Bei lackierten Montageplatten befreien Sie die Schraubstellen von Umrichter und Sinusfilters / Ausgangsdrossel vom Lack , damit sich ein elektrischer Kontakt zur Montageplatte ergibt.

● Wird der Motor über eine geschirmte Leitung angeschlossen, legen Sie den Schirm am Motor und am Sinusfilter / an der Ausgangsdrossel flächig auf.

Montieren 6.2 Montagehinweise

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 30 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 31

AnschließenAnschließenAnschließenAnschließen 7777 7.17.17.17.1 Voraussetzungen und DefinitionenVoraussetzungen und DefinitionenVoraussetzungen und DefinitionenVoraussetzungen und Definitionen

Zu verwendende MaterialienZu verwendende MaterialienZu verwendende MaterialienZu verwendende Materialien Folgende Materialien müssen für den Anschluss verwendet werden: ● Material der Stromschienen: Kupfer, Aluminium ● Schraube: Festigkeitsklasse 8.8 oder höher nach ISO 898 T1, Korrosionsschutz tZn

(feuerverzinkt) ● Mutter: Festigkeitsklasse 8 oder höher nach ISO 898 T2, Korrosionsschutz tZn

(feuerverzinkt) ● Federelement auf Schrauben- und Mutternseite:

Spannscheibe nach DIN 6796 T2, korrosionsgeschützt Federring nach DIN 128

● Schmiermittel: auf MoS2-Basis

7.27.27.27.2 AnschlussmöglichkeitenAnschlussmöglichkeitenAnschlussmöglichkeitenAnschlussmöglichkeiten

SchutzleiterSchutzleiterSchutzleiterSchutzleiter----Verbindung über AnschlussbolzenVerbindung über AnschlussbolzenVerbindung über AnschlussbolzenVerbindung über Anschlussbolzen Für Schutzleiter-Anschlüsse am Sinusfilter / an der Ausgangsdrossel, die über Gewindebolzen kontaktiert werden gilt folgendes Anziehdrehmoment: 6 Nm Die folgenden Grafiken zeigen Schutzleiter-Verbindung über Anschlussbolzen.

Anschließen 7.2 Anschlussmöglichkeiten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 32 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Bild 7-1 Schutzleiter-Verbindung über Anschlussbolzen (Ausgangsdrossel)

Bild 7-2 Schutzleiter-Verbindung über Anschlussbolzen (Sinusfilter)

(1) Schraube (2) Federring (3) Spannscheibe (4) Kontaktscheibe (5) Kabelschuh: der Kabelschuh des Schutzleiters muss zwischen den beiden Scheiben

angeordnet werden. (6) Mutter (Ausgangsdrossel) / Kondensator Halteblech (Sinusfilter) (7) Schutzleiter-Lasche (10) Sattelscheibe (Ausgangsdrossel)

Anschließen 7.2 Anschlussmöglichkeiten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 33

SchutzleiterSchutzleiterSchutzleiterSchutzleiter----Verbindung über Lasche am FußwinkelVerbindung über Lasche am FußwinkelVerbindung über Lasche am FußwinkelVerbindung über Lasche am Fußwinkel Für Schutzleiter-Anschlüsse am Sinusfilter / an der Ausgangsdrossel, die über Lasche am Fußwinkel kontaktiert werden gilt folgendes Anziehdrehmoment: 10 Nm Die folgenden Grafiken zeigen Schutzleiter-Verbindung über Lasche am Fußwinkel.

Bild 7-3 Schutzleiter Verbindung über Lasche am Fußwinkel (Ausgangsdrossel)

Bild 7-4 Schutzleiter-Verbindung über Lasche am Fußwinkel (Sinusfilter)

(1) Schraube (2) Federring (3) Spannscheibe (4) Kontaktscheibe (5) Kabelschuh: der Kabelschuh des Schutzleiters muss zwischen den beiden Scheiben

angeordnet werden. (6) Mutter (Ausgangsdrossel) / Kondensator Halteblech (Sinusfilter) (7) Schutzleiter-Lasche

Anschließen 7.2 Anschlussmöglichkeiten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 34 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Verbindung übVerbindung übVerbindung übVerbindung über Klemmener Klemmener Klemmener Klemmen Die Leitungen sind soweit abzuisolieren, dass der abisolierte Teil der Leitung komplett im Kontaktteil der Klemmen, ohne Verkantungen, eingeführt werden kann. Die Isolierung der Leitung soll am Kontaktteil der Klemme anliegen, ohne beim Abschrauben des Leiters gequetscht zu werden. Beim Anschluss der Sinusfilter / der Ausgangsdrossel über Klemmen gelten die Angaben aus den folgenden Tabellen:

Bild 7-5 Anschluss Klemme Ausgangsdrossel

AnAnAnAnschlussklemmeschlussklemmeschlussklemmeschlussklemme Abisolierlänge (a)Abisolierlänge (a)Abisolierlänge (a)Abisolierlänge (a) AnziehdrehmomentAnziehdrehmomentAnziehdrehmomentAnziehdrehmoment Typ mm Nm (c) Doppelklemme 13...14 2,5

Anschließen 7.2 Anschlussmöglichkeiten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 35

Bild 7-6 Anschluss Klemme Sinusfilter

Anschluss ErdungAnschluss ErdungAnschluss ErdungAnschluss Erdung LeitungsquerschnittLeitungsquerschnittLeitungsquerschnittLeitungsquerschnitt AnziehdrehmomentAnziehdrehmomentAnziehdrehmomentAnziehdrehmoment Typ mm² Nm (c) 16 0,9....1,3 (c) 35 2,5....3,0

Anschluss Anschluss Anschluss Anschluss LeitungsquerschnittLeitungsquerschnittLeitungsquerschnittLeitungsquerschnitt AnziehdrehmomentAnziehdrehmomentAnziehdrehmomentAnziehdrehmoment Typ mm² Nm (d) 16 2,0....2,5 (c) 16 0,9....1,3 (c) 35 2,5....3,0 (c) 70 6,0....10,0

Anschließen 7.2 Anschlussmöglichkeiten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 36 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

FlachanschlüsseFlachanschlüsseFlachanschlüsseFlachanschlüsse Der kundenseitige Anschluss erfolgt gemäß Abbildung unter Verwendung der in der Tabelle aufgeführten Teile durch Kabelschuhe oder externe Stromschienen. Die ebenen Kontaktflächen der Flachanschlüsse müssen metallisch blank und leicht eingefettet sein. Ausrichten der Kabelschuhe nach dem Anziehen der Verschraubung ist nicht zulässig (Lockerungsgefahr).

Bild 7-7 Flachanschluss

BemessungsBemessungsBemessungsBemessungs---- Strom I Strom I Strom I Strom Ithmax thmax thmax thmax [A][A][A][A] Pos.Pos.Pos.Pos. BenennungBenennungBenennungBenennung < 80< 80< 80< 80 < 200< 200< 200< 200

(1) Schraube M8 M10 (2) Mutter M8 M10 (3) Scheibe 8,4 x 16 10,5 x 20 (4) Federring 8,2 x 14,4 10,5 x 17,4 (5) Flachanschluss b = 3,0 mm b = 5,0 mm Anziehdrehmoment [Nm] 13,0 25,0

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 37

InbetriebnehmenInbetriebnehmenInbetriebnehmenInbetriebnehmen 8888 8.18.18.18.1 BetriebBetriebBetriebBetrieb

BetriebBetriebBetriebBetrieb Beim Betrieb des Sinusfilters / der Ausgangsdrossel muss Folgendes beachtet werden:

VORSICHTVORSICHTVORSICHTVORSICHT Es gelten bei Betrieb generell folgende Rahmenparamter, die nicht überschritten werden dürfen:

Motorkabellänge maximal 200 m, geschirmte Leitung Motorkabellänge maximal 300 m, ungeschirmte Leitung Maximale Motorkabelquerschnitte für Leistungsklassen: - > bis 2,2 kW 1,5 mm² - > 2,2 kW bis 7,5 kW 2,5 mm² - > 7,5 kW bis 11 kW 4 mm² - > 11 kW bis 22 kW 10 mm² - > 22 kW bis 30 kW 16 mm² - > 30 kW bis 37 kW 25 mm² - > 37 kW bis 50 kW 35 mm² - > 50 kW bis 75 kW 70 mm² Maximale Taktfrequenz 8kHz Maximale Motorfrequenz Ausgangsdrossel 200 Hz Maximale Motorfrequenz Sinusfilter 100 Hz UN 3 AC 500 V + 5 % (+ 10 % Sinusfilter) Bei weitergehenden Anforderungen kommen kundenspezifische Lösungen in Frage, die angefragt werden können: E-Mail: [email protected] Einsatz im Ex(d)-Bereich Wird dem Ex(d)-Motor am Umrichter ein Sinusfilter vorgeschaltet, sind die Einsatzbedingungen per Anfrage abzuklären

Inbetriebnehmen 8.1 Betrieb

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 38 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

● Der bestimmungsgemäße Gebrauch des Sinusfilters / der Ausgangsdrossel setzt voraus, dass die auf dem Typenschild angegebenen Bemessungsdaten eingehalten werden.

VORSICHTVORSICHTVORSICHTVORSICHT

Die EinDie EinDie EinDie Ein---- und Ausgänge des Sinusfilters dürfen nicht vertauscht werden, weil Schäden und Ausgänge des Sinusfilters dürfen nicht vertauscht werden, weil Schäden und Ausgänge des Sinusfilters dürfen nicht vertauscht werden, weil Schäden und Ausgänge des Sinusfilters dürfen nicht vertauscht werden, weil Schäden am Frequenzumrichter auftreten können.am Frequenzumrichter auftreten können.am Frequenzumrichter auftreten können.am Frequenzumrichter auftreten können.

Bild 8-1 Anschluss Sinusfilter

VORSICHTVORSICHTVORSICHTVORSICHT

Der Betrieb des Sinusfilters ohne Last ist nicht zulässig, weil Schäden an Umrichter und Der Betrieb des Sinusfilters ohne Last ist nicht zulässig, weil Schäden an Umrichter und Der Betrieb des Sinusfilters ohne Last ist nicht zulässig, weil Schäden an Umrichter und Der Betrieb des Sinusfilters ohne Last ist nicht zulässig, weil Schäden an Umrichter und Filter auftreten können.Filter auftreten können.Filter auftreten können.Filter auftreten können.

● Die Funktion des Geräts ist vermutlich beeinträchtigt, wenn Sie Veränderungen

gegenüber dem Normalbetrieb (höhere Leistungsaufnahme, Temperaturen oder Schwingungen, ungewöhnliche Geräusche oder Gerüche, Ansprechen der Überwachungseinrichtungen usw.) feststellen. In diesem Fall muss das zuständige Wartungspersonal umgehend verständigt werden, um Störungen zu vermeiden, die Personen- oder Sachschäden bewirken können.

● Im Zweifelsfall schalten Sie die entsprechenden Betriebsmittel sofort ab.

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 39

Instandhalten und WartenInstandhalten und WartenInstandhalten und WartenInstandhalten und Warten 9999 9.19.19.19.1 InstandhaltungInstandhaltungInstandhaltungInstandhaltung

Vor Beginn der Arbeiten an elektrischen Anlagen sind folgende Sicherheitsregeln zu beachten: 1. Freischalten 2. Gegen Wiedereinschalten sichern 3. Spannungsfreiheit feststellen 4. Erden und Kurzschließen 5. Benachbarte, spannungsführende Teile abdecken

Spannungsfreiheit prüfenSpannungsfreiheit prüfenSpannungsfreiheit prüfenSpannungsfreiheit prüfen

WARNUNGWARNUNGWARNUNGWARNUNG Gefährliche SpannungGefährliche SpannungGefährliche SpannungGefährliche Spannung Lebensgefahr oder Gefahr schwerer Verletzung. Vor dem Arbeiten am Sinusfilter / an der Ausgangsdrossel ist dieses Gerät auf Spannungsfreiheit zu prüfen (z. B. mit einem Messgerät).

WartenWartenWartenWarten Es wird empfohlen, die nachfolgenden Wartungsarbeiten regelmäßig, vorzugsweise jährlich durchzuführen: ● Allgemeine Sichtprüfung ● Übermäßige Staubablagerungen mit Druckluft (max. 2,5 bar) und einem geeigneten

Staubsauger entfernen ● Anschlusselemente mit dem vorgegebenen Drehmoment nachziehen

Instandhalten und Warten 9.1 Instandhaltung

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 40 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 41

Technische DatenTechnische DatenTechnische DatenTechnische Daten 10101010 10.110.110.110.1 BemessungsdatenBemessungsdatenBemessungsdatenBemessungsdaten

Technische Daten AusgangsdrosselnTechnische Daten AusgangsdrosselnTechnische Daten AusgangsdrosselnTechnische Daten Ausgangsdrosseln

Empfohlene Anschlussspannung UN Bemessungswechselstrom ILN Induktivität je Strang LN Gesamtverlustleistung PV Gesamtgewicht m

Siehe Typenschild oder Katalog LV60 Drosseln und Filter Tabelle "Auswahl- und Bestelldaten"

Frequenz Umrichterausgangsfrequenz maximal 200 Hz Taktfrequenz des Umrichters bis 8 kHz

Schutzart IP00 nach DIN VDE 0470-1/EN 60529 Anschluss 4EP Klemme, 4EU Flachanschluss, siehe

"Projektierungshinweise", Klemmenabdeckung zum Schutz gegen unbeabsichtigtes Berühren der Flachanschlüsse, siehe "Zubehör"

Bemessung der Kriech- und Luftstrecken Verschmutzungsgrad 2 nach DIN VDE 0110 Bemessungsspannung für Isolierung (für Aufstellhöhen bis 2000m über NN)

Ausführung mit Klemmen: AC 690 V Ausführung mit Flachanschlüssen: AC 1000 V

Zulässige Umgebungstemperatur bei Betrieb 0° C bis +40° C Wärmeklassen Typ 4EP ta 40° C/F

Typ 4EU ta 40° C/H Aufstellungshöhe ≤1000 m über NN Normen / Approbationen Die Drosseln entsprechen EN 61558-2-20

UL508: für Typen 4EP UL1561: für Typen 4EU

Lagertemperatur -25° C bis +55° C Transporttemperatur -25° C bis +70° C Zulässige Feuchtebeanspruchung Feuchte 5% bis 95% gelegentliche Betauung

zulässig

Technische Daten 10.1 Bemessungsdaten

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 42 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Technische Daten SinusfilterTechnische Daten SinusfilterTechnische Daten SinusfilterTechnische Daten Sinusfilter

Empfohlene Anschlussspannung UN Bemessungswechselstrom ILN Gesamtverlustleistung Pv Gesamtgewicht m

Siehe Typenschild oder Katalog LV60 Drosseln und Filter Tabelle "Auswahl- und Bestelldaten"

Prüfspannung 3,6 kV DC aktive Teile gegen Gehäuse Leistungsbereich des Antriebes 1,5 kW bis 75 kW, größere Leistungen auf

Anfrage Frequenz fmax = 100 Hz

Taktfrequenz ≥ 4 kHz ≤ 8 kHz Schutzart IP00 nach DIN VDE 0470-1/EN 60529 Anschluss Berührungssichere Klemmen Bemessung der Kriech- und Luftstrecken Verschmutzungsgrad 2 nach DIN VDE 0110 Bemessungsspannung für Isolierung (für Aufstellhöhen bis 1000m über NN)

AC 500 V

Zulässige Umgebungstemperatur bei Betrieb 0° C bis +40° C Wärmeklassen ta 40° C/F oder ta 40° C/H abhängig von der

Bauleistung Aufstellungshöhe ≤1000 m über NN Normen / Approbationen Drosseln entsprechen EN 61558-2-20

UL508: Gerätezusammenbau Lagertemperatur -25° C bis +55° C Transporttemperatur -25° C bis +70° C Zulässige Feuchtebeanspruchung Feuchte 5% bis 95% gelegentliche Betauung

zulässig

Technische Daten 10.2 Abweichung der Bemessungsgrößen bei Aufstellungshöhen > 1000 m

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 43

10.210.210.210.2 Abweichung der Bemessungsgrößen bei Aufstellungshöhen > 1000 mAbweichung der Bemessungsgrößen bei Aufstellungshöhen > 1000 mAbweichung der Bemessungsgrößen bei Aufstellungshöhen > 1000 mAbweichung der Bemessungsgrößen bei Aufstellungshöhen > 1000 m Die nachfolgenden Diagramme zeigen die Minderung der Bemessungsspannung, des Bemessungsstromes in Abhängigkeit von Aufstellungshöhe und Kühlmitteltemperatur

Abweichung des zulässigen Gleichstromes vom Bemessungsausgleichstrom Idn, bzw. des zulässigen Wechselstromes vom Bemessungswechselstrom In (bei Kühlmitteltemperaturen ≠ 40° C) Kennlinie 74 gilt für Drosseln 4EU, 4ET, 4PK Kennlinie 72 gilt für Drosseln 4EP, 4EM, 4EF11

Abweichung des zulässigen Gleichstromes vom Bemessungsausgleichstrom Idn, bzw. des zulässigen Wechselstromes vom Bemessungswechselstrom In (bei Aufstellungshöhen > 1000 m über NN)

Minderung der Bemessungsspannung für Isolierung (bei Aufstellungshöhen > 2000 m über NN)

Technische Daten 10.2 Abweichung der Bemessungsgrößen bei Aufstellungshöhen > 1000 m

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 44 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 45

SchaltbilderSchaltbilderSchaltbilderSchaltbilder 11111111 11.111.111.111.1 SchaltbilderSchaltbilderSchaltbilderSchaltbilder

Schaltbild SinusfilterSchaltbild SinusfilterSchaltbild SinusfilterSchaltbild Sinusfilter

Schaltbild AusgangsdrosselSchaltbild AusgangsdrosselSchaltbild AusgangsdrosselSchaltbild Ausgangsdrossel

Schaltbilder 11.1 Schaltbilder

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter 46 Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A

Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 47

Liste der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der Abkürzungen AAAA A.1A.1A.1A.1 Liste der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der AbkürzungenListe der Abkürzungen

ACACACAC Alternating current, Wechselstrom

DCDCDCDC Direct current, Gleichstrom

Ex(d)Ex(d)Ex(d)Ex(d)----BereichBereichBereichBereich Notwendige Druckfeste Kapselung gegen explosionfähige Atmosphäre

NFNFNFNF----OberschwingungenOberschwingungenOberschwingungenOberschwingungen Niederfrequente Oberschwingungen

TNTNTNTN----NetzNetzNetzNetz Ein Punkt im Netz (Sternpunkt, Außenleiter) ist direkt geerdet. Körper der elektrischen Betriebsmittel sind über Schutzleiter mit dem geerdeten Netzpunkt verbunden.

Liste der Abkürzungen A.1 Liste der Abkürzungen

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Ausgangsfilter für Frequenzumrichter Systemhandbuch, Ausgabe 06/2007, HBF 06-001-01-1A 49

IndexIndexIndexIndex

AAAA

Ausgangsdrossel, 5, 7, 8, 9, 13, 15, 16, 21, 23, 27, 30, 31, 32, 35, 37

Schaltbild, 43 Technische Daten, 39

EEEE

Einbaulage, 20, 23, 25 EMV-Vorschriften, 9, 11, 16, 27 Erdung, 16

FFFF

Funk-Entstörfilter, 7, 8, 11, 16, 20, 21

GGGG

Glättungsdrossel, 7, 8

KKKK

Kommutierungsdrossel, 7, 8, 11, 16 Kühlluftstrom, 23

MMMM

Motorkabellänge, 11, 13, 35

NNNN

Netzdrossel, 7, 8, 11, 16, 21 Normen, 5, 13, 20, 29

SSSS

Schirm, 9, 17, 18, 20, 21, 28, 35 Schutzleiter, 29, 30, 45 Sicherheitsregeln, 37

Sinusfilter, 5, 7, 8, 9, 13, 15, 16, 20, 21, 23, 25, 27, 30, 31, 33, 35, 37

Schaltbild, 43 Technische Daten, 40

Störeinkopplung, 16, 18, 19, 23

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