Umrichter SINAMICS GM150. Typ 6SL3810-2LN31-8AA2. Diese Dokumentation gehört zu MUSTER. Betriebsanleitung Montageanleitung.

Umrichter

SINAMICS GM150

Typ 6SL3810-2LN31-8AA2

Betriebsanleitung Montageanleitung

Umrichter

SINAMICS GM150

Typ 6SL3810-2LN31-8AA2

Betriebsanleitung Montageanleitung

Diese Dokumentation gehört zu MUSTER

Sicherheitshinweise 2

Beschreibung 3

Einsatzvorbereitung 4

Montage 5

Elektrischer Anschluss 6

Inbetriebnahme 7

Betrieb 8

Instandhaltung 9

Ersatzteile 10

Entsorgung 11

Service & Support A

Technische Daten und

Zeichnungen B

Checklisten und Formulare C

hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt.

GEFAHR

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

WARNUNG

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

VORSICHT

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

ACHTUNG

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

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 Personal

Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes:

WARNUNG

Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und

Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden.

Marken

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.

Haftungsausschluss

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.

1 Einleitung...15

1.1 Über diese Anleitung...15

2 Sicherheitshinweise...17

2.1 Warnzeichen am Gerät ...17

2.2 Qualifiziertes Personal ...17

2.3 Die 5 Sicherheitsregeln ...17

2.4 Sichere Handhabung ...18

2.5 Elektromagnetische Felder in Anlagen der elektrischen Energietechnik ...21

2.6 Elektrostatisch gefährdete Bauteile (EGB)...21

2.7 Informationen für den Anlagenverantwortlichen...23

2.7.1 Bestimmungsgemäßer Gebrauch ...23

2.7.2 Erdungskonzept ...24

2.7.3 Sicherung des Aufstellorts ...24

2.7.4 Maßnahmen zum Personenschutz bei elektromagnetischen Feldern ...25

2.8 Restrisiken ...25

2.9 Security-Hinweise ...27

3 Beschreibung...29

3.1 Anwendungsbereich...29

3.2 Sicherheitskonzept...29

3.2.1 Sicherheitskomponenten und -funktionen...29

3.2.2 Externe Sicherheitskomponenten ...30

3.2.3 Schutz- und Überwachungsfunktionen interner Komponenten...30

3.2.4 Schutz- und Überwachungsfunktionen für externe Komponenten...31

3.3 Aufbau...31

3.3.1 Komponenten...31

3.3.2 Aufbau des Basic Line Module...32

3.3.3 Aufbau des Motor Module ...33

3.3.4 Ansteuerung...34

3.4 Funktionsprinzip ...34

3.5 Beschreibung der Komponenten...34

3.5.1 SINAMICS Control Unit...34

3.5.2 Power Stack Adapter ...35

3.5.3 Terminal Modules...36

3.5.4 Vorladung...36

3.5.5 Elektromechanisches Türverriegelungssystem...36

3.5.6 Erdungsdraufschalter ...37

3.5.7 Kundenseitiger Leistungsschalter ...37

3.5.8 Stromrichtertransformator ...38

3.5.9 Istwerterfassung...39

3.5.10 Gemeinsame Stromversorgung ...39

3.5.10.1 Anwendungsgebiet...39

3.5.10.2 Aufbau...40

3.5.10.3 Anschlüsse...40

3.5.11 Diagnosemodul DM10...41

3.5.11.1 Funktionen ...41

3.5.11.2 Signalbehandlung ...42

3.5.11.3 Spannungsüberwachung ...43

3.5.12 Kundenklemmenleisten...44

3.6 Beschreibung der Optionen ...44

3.6.1 NAMUR Klemmenleiste (Option B00) ...44

3.6.2 Hilfsspannungseinspeisung 3 AC 200 V 50 Hz (Option C30) ...44

3.6.3 Trennverstärker für optionale Analogeingänge (Option E86)...45

3.6.4 Trennverstärker für optionale Analogausgänge (Option E87)...45

3.6.5 CAN-Bus-Interface (Option G20) ...45

3.6.6 Modbus Plus-Interface (Option G21) ...45

3.6.7 Modbus RTU-Slave-Interface (Option G22)...45

3.6.8 DeviceNet-Interface (Option G23)...46

3.6.9 Teleservice-Verbindung TS Adapter II Analog-Modem (Option G25)...46

3.6.10 Teleservice-Verbindung TS Adapter II ISDN-Modem (Option G35) ...46

3.6.11 1x Temperatursensor-Auswerteeinheit TM150 (Option G51) ...46

3.6.12 Zusätzliches Terminal Module TM31 (Option G61) ...46

3.6.13 Zusätzliches Terminal Module TM15 (Option G63) ...47

3.6.14 Meldeleuchten in der Schranktür (Option K20) ...48

3.6.15 Anzeigeinstrumente in der Schranktür für Spannung, Strom, Drehzahl und Leistung sowie Meldeleuchten (Option K21) ...48

3.6.16 Gebermodul SMC30 (Option K50) ...48

3.6.17 Control Unit CU320-2 DP (Option K90) ...49

3.6.18 Ausgangsdrossel (Option L08)...49

3.6.19 Wiedereinschaltautomatik (Option L32) ...49

3.6.20 Netzseitiger Erdungsschalter (Option L48) ...49

3.6.21 Motorseitiger Erdungsschalter (Option L49) ...50

3.6.22 Schrankbeleuchtung und Service-Steckdose im Regelungsteil (Option L50)...50

3.6.23 Trenner am Umrichterausgang (Option L51) ...50

3.6.24 Leistungsschalter am Umrichterausgang (Option L52)...51

3.6.25 Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) Option L53...51

3.6.26 Stillstandsheizung (Option L55) ...51

3.6.27 NOT-AUS, Stopp-Kategorie 1 (Option L60) ...51

3.6.28 Braking Module (Option L72) ...52

3.6.29 Sicherheitsschließsystem (Option M10)...53

3.6.30 Staubschutz (Option M11) ...53

3.6.31 Leistungskabelanschluss am Umrichtereingang von oben (Option M13) ...53

3.6.32 Signal- und Steuerleitung bis 2,5 mm² (Option M32) ...53

3.6.33 Schutzart IP42 (Option M42)...54

3.6.34 Redundanter Lüfter im Leistungsteil (Option M61) ...54

3.6.35 Vorbereitung für Anschluss an ein externes Abluftsystem mit internen Schranklüftern (Option M64) ...54

3.6.36 Leistungskabelanschluss am Umrichterausgang von oben (Option M78) ...54

3.6.37 Kondensatorauslösung (Option N20)...54

3.6.38 Gesteuerter Abgang für Hilfsbetriebe 3 AC 400 V (Option N30)...55

4 Einsatzvorbereitung...57

4.1 Anforderungen an den Aufstellort ...57

4.2 Prüfungen bei Erhalt der Lieferung ...57

4.2.1 Lieferumfang ...57

4.2.2 Stoß- und Kippanzeigen überprüfen ...58

4.2.3 Lastaufnahmemittel überprüfen ...59

4.3 Transport...60

4.3.1 Transportkennzeichnungen...60

4.3.2 Voraussetzungen für den Transport...60

4.3.3 Schwerpunkt beachten...61

4.3.4 Mit Gabelstapler transportieren...61

4.3.5 Mit Kran transportieren...62

4.3.6 Hebestangen verwenden ...62

4.3.7 In Kisten verpackte Transporteinheiten transportieren ...64

4.4 Auspacken ...65

4.4.1 Verpackung entfernen...65

4.4.2 Ladesicherung entfernen ...66

4.4.3 Schrank von der Transportpalette lösen ...66

4.4.4 Türen zur Einsatzvorbereitung öffnen ...67

4.4.5 Stoß- und Kippanzeigen im Schrankinneren überprüfen ...68

4.5 Lagerung ...68

4.5.1 Gerät lagern ...68

4.5.2 Lüfter lagern ...70

5 Montage...71

5.1 Sicherheitshinweise zur Montage ...71

5.2 Benötigtes Werkzeug ...72

5.3 Transportschienen demontieren ...72

5.4 Transporteinheiten verschrauben ...73

5.5 Mit dem Fundament verbinden ...74

5.6 Erdungsschienen verbinden...75

5.7 DC-Bus verbinden...76

5.7.1 Vorbereitung...76

5.7.2 DC-Bus verbinden...77

5.8 Schnittstellen-Klemmen verbinden...77

5.9 Kühlluftstrom sicherstellen ...77

5.10 Batterie der unterbrechungsfreien Stromversorgung einbauen ...78

6 Elektrischer Anschluss ...81

6.1 Sicherheitshinweise zum Elektrischen Anschluss...81

6.2 Elektromagnetische Verträglichkeit...83

6.3 Potenzialkonzept...86

6.4 Elektrische Anforderungen...87

6.5 Anschließen ...87

6.5.1 Leistungsteiltüren manuell entriegeln...87

6.5.2 Erdung anschließen ...88

6.5.3 Vorbereitungen zum Leistungskabelanschluss...88

6.5.4 Leistungskabel anschließen...89

6.5.5 Leistungskabel zum Motor und Netz anschließen ...89

6.5.6 Hilfsspannung anschließen ...92

6.5.7 Steuerleitungen zum Leistungsschalter für die Kondensatorauslösung anschließen (Option N20)...92

6.5.8 Geber an das Gebermodul SMC30 anschließen ...93

6.5.9 Optionale Anschlüsse verschalten ...95

6.5.10 Kabelkanäle mit Kabelbinder befestigen...95

7 Inbetriebnahme...97

7.1 Beschreibung und Konfiguration der PROFIBUS-Schnittstelle...97

7.1.1 PROFIBUS-Schnittstelle, Diagnose LED, Adressschalter ...98

7.1.2 PROFIBUS-Leitungen anschließen ...100

7.1.3 PROFIBUS-Adresse einstellen ...101

7.1.4 Voraussetzungen zur Kommunikation über PROFIBUS...102

8 Betrieb ...103

8.1 Sicherheitshinweise zum Betrieb ...103

8.2 Umrichter bedienen...104

8.3 Bedienung über das Bedienfeld AOP30 ...104

8.3.1 Allgemeines zum Bedienfeld AOP30 ...104

8.3.1.1 Bedienfeld AOP30...104

8.3.1.2 Tasten des AOP30...106

8.3.1.3 Grundsätzliche Bedienung des AOP 30...106

8.3.2 Konfiguration des Bedienfelds AOP30...109

8.3.2.1 Betriebsmaske definieren...109

8.3.2.2 Steuerungseinstellungen...113

8.3.2.3 Sicherheitssperren ...116

8.3.3 Beschreibung und Einstellmöglichkeiten der Menüs...119

8.3.3.1 Betriebsmaske ...119

8.3.3.2 Parametrierung ...121

8.3.3.3 Störspeicher / Warnungsspeicher ...124

8.3.3.4 Inbetriebnahme / Service - Geräteinbetriebnahme ...126

8.3.3.5 Inbetriebnahme / Service-Antriebsinbetriebnahme ...130

8.3.3.6 Inbetriebnahme / Service - AOP Einstellungen...131

8.3.3.7 Inbetriebnahme / Service - AOP Diagnose ...135

8.3.3.8 Sprache...139

8.4 Parameter ...139

8.4.1 Parameter ...139

8.4.2 Parameterarten ...140

8.5 Funktionen ...141

8.5.1 Sollwertkanal und Regelung ...141

8.5.1.1 Sollwertkanal...141

8.5.1.2 Vektorregelung...145

8.5.1.3 U/f Steuerung ...148

8.5.2.1 Analogausgänge ...149

8.5.2.2 Erweiterte Einstellmöglichkeiten der Analogausgänge ...151

8.5.2.3 Eingangssignal der Analogeingänge skalieren ...154

8.5.2.4 Digitale Ein-/Ausgänge...155

8.5.2.5 Digitalausgänge ...157

8.5.3 Überwachungs- und Schutzfunktionen ...158

8.5.3.1 Isolationsüberwachung ...158

8.5.3.2 Unterspannungsauslösung des Leistungsschalters...159

8.5.3.3 Zwischenkreiskurzschließer ...159

8.5.3.4 Vdc-max-Regelung ...160

8.5.3.5 Lüfterüberwachung ...162

8.5.3.6 Drehzahlüberwachung mit Inkrementalgeber ...162

8.5.3.7 Gesteuertes Stillsetzen, NOT-AUS Kategorie 1...162

8.5.3.8 Wiedereinschaltautomatik ...163

8.6 Fehler- und Systemmeldungen ...164

8.6.1 Externe Warnungen und Störungen...164

8.6.2 Meldung des Erdungsschalters...164

8.6.3 Diagnose ...166

8.6.3.1 Fehleranzeige und Behebung ...166

8.6.3.2 Diagnose über LED...166

8.6.3.3 Diagnose über Parameter ...168

9 Instandhaltung ...173

9.1 Sicherheitshinweise zur Instandhaltung...173

9.2 Anlage erden...175

9.2.1 Mit Erdungsvorrichtung erden ...175

9.2.2 Mit Erdungsdraufschalter erden ...177

9.3 Türen öffnen...178

9.3.1 Leistungsteiltüren für Instandhaltungsarbeiten öffnen ...179

9.3.2 Leistungsteiltüren manuell entriegeln...179

9.3.3 Sicherheitsschließsystem (Option M10)...180

9.4 Inspektion und Wartung ...181

9.4.1 Inspektion...181

9.4.2 Checkliste...181

9.4.3 Reinigen ...182

9.4.3.1 Aluminiumteile reinigen ...183

9.4.4 Sichtprüfungen ...183

9.4.4.1 Ausrüstung für Sichtprüfungen...183

9.4.4.2 Filtermatten prüfen ...183

9.4.4.3 Hubmagnete und Sicherungsbolzen prüfen...184

9.4.4.4 Isolierstrecken prüfen...184

9.4.4.5 Kondensatorauslösung prüfen ...184

9.4.4.6 Kondensatorauslösung prüfen ...185

9.4.4.7 Kabel- und Schraubklemmen prüfen...185

9.4.4.8 Steckverbindungen prüfen ...185

9.4.5 Filtermatten tauschen...186

9.4.6 Lüfter warten ...187

9.4.6.1 Lüfter tauschen ...187

9.4.7 Bedienfeld-Firmware, Parameter- und Meldungsbeschreibungen laden ...189

9.4.8 Pufferbatterie des Bedienfelds AOP30 tauschen...190

9.5 Instandsetzen...191

9.5.1 Drehmomente ...192

9.5.2 AVT-Combi tauschen ...193

9.5.3 Bedienfeld tauschen...194

9.5.4 CompactFlash Card ersetzen ...195

9.5.5 Diodenmodul tauschen ...195

9.5.6 PowerCard tauschen...197

9.5.7 Power Stack Adapter tauschen...199

9.5.8 Sicherungen tauschen ...200

9.5.9 Stromwandler tauschen ...200

9.5.10 Türverriegelungssystem...201

9.5.11 Vorladetrafo tauschen ...201

9.5.12 Vorladegleichrichter tauschen...203

10 Ersatzteile...205

11 Entsorgung ...207

11.1 Verpackungsmaterial entsorgen ...207

11.2 Gerätekomponenten und Altgeräte entsorgen ...207

A Service & Support...209

B Technische Daten und Zeichnungen...211

B.1 Technische Daten ...211

B.1.1 Normen und Bestimmungen ...211

C Checklisten und Formulare...213

C.1 Checkliste für die mechanische Installation ...213

C.2 Checkliste für die elektrische Installation ...214

Index...219

Tabellen Tabelle 3-1 Bremsleistung Braking Module mit externem Bremswiderstand...52

Tabelle 6-1 Leitungsdimensionierung ...87

Tabelle 6-2 Leitungsquerschnitte ...87

Tabelle 6-3 Anschlussklemmen des Umrichters und Motors ...91

Tabelle 7-1 PROFIBUS Schnittstelle X126 ...99

Tabelle 7-2 Beschreibung der LED COM...99

Tabelle 8-1 Liste der Signale für die Betriebsmaske...112

Tabelle 8-2 Normierungen...113

Tabelle 8-3 Übersicht wichtiger Parameter (Geräteinbetriebnahme)...128

Tabelle 8-4 Drive Objekt VektorMV...130

Tabelle 8-5 Parameter...142

Tabelle 8-6 Parameter...143

Tabelle 8-8 Parameter...144

Tabelle 8-9 LEDs des Power Stack Adapters ...167

Tabelle 8-10 LEDs des Diagnosemoduls DM10 ...168

Tabelle 9-1 Technische Daten der Pufferbatterie...190

Tabelle 9-2 Anzugsdrehmomente für Schrauben...192

Tabelle 9-3 Anzugsdrehmomente für Schraubklemmen von Kupferleitern ohne Kabelschuh 1)...192

Tabelle B-1 Normen und Konformität ...211

Bilder Bild 2-1 EGB-Hinweise...22

Bild 3-1 Aufbau des Leistungsteils ...32

Bild 3-2 Basic Line Module mit Dioden in zwölfpulsiger Konfiguration...33

Bild 3-3 Motor Module ...33

Bild 3-4 Schnittstellenübersicht des PSA ...35

Bild 3-5 AVT-Combi...39

Bild 3-6 Aufbau bei Verwendung von IGBTs...40

Bild 3-7 Übersicht ...40

Bild 3-8 Prinzipdarstellung: Leiterplatte des Diagnosemoduls ...41

Bild 3-9 Logischer Aufbau des Diagnosemoduls DM10 ...42

Bild 4-1 Beispiel für die Anbringung und Darstellung der Stoß- und Kippanzeigen ...59

Bild 4-2 Beispieldarstellung für Schwerpunkte ...61

Bild 4-3 Aufkleber Hebestangen...63

Bild 4-4 Sicherung der Hebestange...64

Bild 4-5 Krantransport einer verpackten Transporteinheit...65

Bild 4-6 Beispiel: Aufkleber mit Hinweisen zum Türe öffnen...67

Bild 5-1 Demontage der Tragschienen...72

Bild 5-2 Verschraubung der Schränke...74

Bild 5-3 Erdungsschiene...75

Bild 5-4 DC-Bus verbinden...77

Bild 5-5 Schrauben lösen ...78

Bild 5-6 Batterie einbauen ...79

Bild 6-1 Schirmanbindung durch Befestigungsschelle ...85

Bild 6-2 Überbrücken von Schirmunterbrechungen...85

Bild 6-3 Potenzialkonzept...86

Bild 6-4 Erdungslasche...88

Bild 6-5 Beispielhafte Darstellung für das Anschließen der Leistungskabel ...89

Bild 6-6 Anschluss der Netzleistungskabel...91

Bild 6-7 Externen Gebers am Gebermodul SMC30 anschließen...94

Bild 6-8 Anschlussbeispiel 1: HTL-Geber, bipolar, mit Referenzsignal ...94

Bild 6-9 Prinzipdarstellung: Kabelbinder befestigen...95

Bild 7-1 Schnittstelle für PROFIBUS ...98

Bild 7-2 X126 PROFIBUS Anschluss ...98

Bild 7-3 Abdeckung PROFIBUS-Adress-Schalter ...100

Bild 7-4 PROFIBUS Stecker...100

Bild 7-5 Lage der Busabschlusswiderstände...101

Bild 8-1 Bedienfeld AOP30...105

Bild 8-2 Menüstruktur des AOP 30...107

Bild 8-3 Funktionstasten des AOP 30...108

Bild 8-4 Beispiel Betriebsmaske...109

Bild 8-5 Menüstruktur Betriebsmaske...119

Bild 8-6 Menüstruktur Parametrierung...121

Bild 8-7 Datensatzauswahl...123

Bild 8-8 Menüstruktur Störspeicher / Warnspeicher...124

Bild 8-9 Warnungsmaske ...126

Bild 8-10 Menüstruktur Inbetriebnahme / Service / Geräte-Inbetriebnahme ...126

Bild 8-11 Menüstruktur Inbetriebnahme / Service / Antriebsinbetriebnahme ...130

Bild 8-12 Menüstruktur Inbetriebnahme / Service / AOP Einstellungen ...131

Bild 8-13 Menüstruktur Inbetriebnahme / Service / AOP Diagnose...135

Bild 8-14 Menüstruktur Sprache...139

Bild 8-15 Parameterarten ...140

Bild 8-16 Umschaltbedingungen...147

Bild 8-17 Betriebsbereiche und Kennlinienverläufe des Asynchronmotors bei Umrichterspeisung ...148

Bild 8-18 Beispiel einer Einstellung des Analogausgangs 0 ...150

Bild 8-19 Potenzialversorgung externer Signale ...155

Bild 8-20 Digitale Signalausgabe in die Anlagenperipherie...156

Bild 9-1 Erdungspunkte ...176

Bild 9-2 Erdungsspinne anbringen ...176

Bild 9-3 Erdungsspinne anbringen ...177

Bild 9-4 Erdungsdraufschalter eingelegt...178

Bild 9-5 Prinzip der mechanischen Türverriegelung...180

Bild 9-6 Komponenten des Sicherheitsschließsystems...180

Bild 9-7 Beispielabbildung: Tausch Filtermatte ...186

Bild 9-8 Austausch des Lüfters...188

Bild 9-9 Austausch der Pufferbatterie...190

Bild 9-10 Beispieldarstellung einer AVT-Combi...193

Bild 9-11 Bedienfeld tauschen...194

Bild 9-13 Schraubverbindung der Zwischenkreisschiene lösen ...196

Bild 9-14 Diodenmodul herausziehen...196

Bild 9-15 Schraubverbindungen lösen...198

Bild 9-16 Tausch des Vorladetrafos ...202

Bild 9-17 Austausch des Vorladegleichrichters ...203

1

1.1 Über diese Anleitung

Diese Anleitung beschreibt das Gerät und informiert Sie über den Umgang damit - von der Anlieferung bis zur Entsorgung. Bewahren Sie diese Anleitung zum späteren Gebrauch auf.

Lesen Sie diese Anleitung und befolgen Sie die Anweisungen. So gewährleisten Sie eine gefährdungs- und störungsfreie Funktion sowie eine lange Nutzungsdauer.

In dieser Anleitung finden Sie Sicherheitshinweise und handlungsbezogene Warnhinweise.

Halten Sie diese Hinweise bei allen Tätigkeiten an zu Ihrer eigenen Sicherheit, zum Schutz anderer Personen und zur Vermeidung von Sachschäden ein.

Wenn Sie Vorschläge zur Verbesserung des Dokuments haben, dann wenden Sie sich bitte an unser Service Center (Seite 209).

Textmerkmale

In dieser Anleitung finden Sie folgende Textmerkmale:

1. Handlungsanweisungen sind als nummerierte Liste dargestellt. Halten Sie die Reihenfolge der Handlungsschritte ein.

● Aufzählungen verwenden den Listenpunkt.

– Der Gedankenstrich kennzeichnet Aufzählungen in der zweiten Ebene.

Hinweis

Ein Hinweis gibt Ihnen weitere Informationen über das Produkt, die Handhabung des Produkts oder die jeweilige Dokumentation.

2

In den einzelnen Kapiteln dieses Dokuments finden Sie Sicherheitshinweise, die Sie zu Ihrer eigenen Sicherheit, zum Schutz anderer Personen und zur Vermeidung von Sachschäden unbedingt einhalten müssen. Beachten Sie die folgenden Sicherheitshinweise bei allen Tätigkeiten.

2.1 Warnzeichen am Gerät

Beachten Sie die Warnzeichen, die am Gerät aufgeklebt sind. Die Warnzeichen haben folgende Bedeutungen:

Warnzeichen Bedeutung

Warnung vor elektrischer Spannung Warnung vor heißer Oberfläche

Allgemeines Warnzeichen: Beachten Sie die Erläuterungen der Gefahr auf den Aufklebern am Gerät.

Beachten Sie für den Transport die auf der Verpackung des Geräts angebrachten

"Transportkennzeichnungen (Seite 60)".

2.2 Qualifiziertes Personal

Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden.

2.3 Die 5 Sicherheitsregeln

Für Ihre persönliche Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden halten Sie bei allen Arbeiten stets die sicherheitsrelevanten Hinweise ein. Befolgen Sie auch die 5

Sicherheitsregeln nach EN 50110‑1 "Arbeiten im spannungsfreien Zustand" in der genannten Reihenfolge.

5 Sicherheitsregeln

1. Freischalten.

Schalten Sie auch die Hilfsstromkreise frei, z. B. Stillstandsheizung.

2. Gegen Wiedereinschalten sichern.

3. Spannungsfreiheit feststellen.

4. Erden und kurzschließen.

5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken.

Nach Abschluss der Arbeiten heben Sie die getroffenen Maßnahmen in der umgekehrten Reihenfolge wieder auf.

2.4 Sichere Handhabung

Elektrischer Schlag durch externe Einspeisungen

Auch wenn der Leistungsschalter geöffnet ist, können durch Hilfsspannung an

Vormagnetisierungs-, Vorlade- oder Entmagnetisierungstransformatoren Teile des Umrichters unter Spannung stehen. Diese Gefahr ist nicht auf den Umrichter beschränkt, sondern kann auch an Komponenten, die mit dem Umrichter elektrisch verbunden sind, auftreten, z. B.

Leistungsschalter oder Trenner. Wenn Sie unter Spannung stehende Teile berühren, können Tod, schwere Körperverletzung und Sachschäden die Folge sein

● Trennen Sie vor Beginn der Arbeiten alle Komponenten, die Spannung in den Umrichter einspeisen können.

Elektrischer Schlag durch hohe Spannungen im Betrieb

Beim Betrieb dieses Geräts treten sehr hohe Spannungen auf. Auch nach dem Abschalten der Netzspannung oder solange sich die angeschlossene Maschine dreht, können die hohen Spannungen noch längere Zeit anstehen. Hohe Spannungen können bei unsachgemäßer Handhabung oder bei Missachtung der Sicherheitsregeln zum Tode oder zu schweren Körperverletzungen führen.

● Bedienen Sie das Gerät sachgemäß.

● Halten Sie bei allen Arbeiten stets "Die fünf Sicherheitsregeln (Seite 17)" ein.

● Warten Sie das Gerät regelmäßig und fachgerecht.

Stromschlag bei defektem Erdungsschalter

Beim Erdungsschalter handelt es sich um eine technische Komponente, die einer gewissen Ausfallwahrscheinlichkeit unterliegt. Somit besteht die Möglichkeit, dass die Rückmeldung des Schaltzustandes nicht mit dem tatsächlichen Schaltzustand des Erdungsschalters

übereinstimmt. Bei geöffneter Tür des Leistungsteils können deshalb weiterhin

lebensgefährliche Spannungen an den aktiven Teilen des Umrichters anliegen. Beim Berühren des Geräts können Tod oder schwere Körperverletzungen die Folge sein.

● Prüfen Sie die Funktion des Erdungsschalters vor weiteren Arbeiten am Umrichter.

● Halten Sie die 5 Sicherheitsregeln (Seite 17) ein.

Elektrischer Schlag durch induzierte Spannung

Gefahr besteht durch eine von der drehenden Maschine induzierte Spannung und

Synchronmotoren, bei der die Entregung nicht schlagartig erfolgt. Wenn die Verbindung zum Motor nicht getrennt oder geerdet ist, können diese Spannungen auch weiterhin anstehen.

Wenn Sie unter Spannung stehende Teile berühren, können Tod und schwere Körperverletzungen die Folge sein.

● Warten Sie mit dem Öffnen der Türen bis die angeschlossene Maschine zum Stillstand gekommen ist.

Elektrischer Schlag an den Zwischenkreiskondensatoren

An den Zwischenkreiskondensatoren liegen auch nach dem Abschalten weiterhin hohe Spannungen an. Wenn Sie unter Spannung stehende Teile berühren, kann Tod oder schwere Körperverletzung die Folge sein.

● Ein Aufkleber gibt die Entladezeiten der Zwischenkreiskondensatoren an. Öffnen Sie die Türen des erst nach Ablauf dieser Entladezeiten.

● Halten Sie bei allen Arbeiten die fünf Sicherheitsregeln ein.

Elektrischer Schlag durch hohe Hilfsspannungen

Hohe Hilfsspannungen liegen auch nach dem Abschalten weiterhin an. Wenn Sie unter Spannung stehende Teile berühren, können Tod oder schwere Körperverletzung die Folge sein.

● Halten Sie bei allen Arbeiten die fünf Sicherheitsregeln ein.

Gefahr durch gefährliche Lichtbögen

Eine Gefährdung durch Lichtbögen kann zum Beispiel durch folgende Faktoren entstehen:

● Überschreitungen der Eingangsströme.

● Fehlerhaft ausgelegte Leistungsschalter oder Transformatoren.

● Fehlerhaft angeschlossene oder nicht angeschlossene Leitungen.

● Verschmutzung.

● vergessene Gegenstände, z. B. Werkzeuge bei der Montage.

Lichtbögen können zu Tod, schweren Körperverletzungen und Sachschäden führen.

● Sorgen Sie dafür, dass das System fachgerecht ausgelegt ist und die Leistungskabel richtig angeschlossen sind. Die maximal zulässigen Eingangsströme finden Sie in den

"Technischen Daten".

● Beseitigen Sie Verschmutzungen.

● Prüfen Sie nach der Montage dass sich keine Gegenstände im Gerät befinden.

Gefahr durch unter Spannung stehende, bewegliche oder rotierende Teile

Bei Kontakt mit den genannten Teilen können Tod, schwere Körperverletzung oder Sachschäden die Folge sein.

● Halten Sie die Anweisungen zu Installation und Bedienung ein.

● Treffen Sie Schutzmaßnahmen bevor Sie Komponenten berühren.

● Entfernen Sie keine Schutzabdeckungen.

Verbrennungsgefahr durch heiße Oberflächen der Komponenten

Während des Betriebs erhitzen sich bestimmte Komponenten, z. B. Kühlkörper und Drossel, erheblich. Diese Komponenten können auch einige Zeit nach dem Betrieb noch sehr heiß sein.

Bei Berührung können schwere Körperschäden wie Hautverbrennungen die Folge sein.

● Berühren Sie auch nach dem Abschalten keine heißen Komponenten.

Verbrennungsgefahr durch heiße Oberfläche der Stillstandsheizung

Wenn der Grenzwert der Temperaturregelung erreicht ist, schaltet sich die Stillstandsheizung ein. Die eingeschaltete Stillstandsheizung erhitzt sich dabei erheblich. Bei Berührung können schwere Körperschäden wie Hautverbrennungen die Folge sein.

● Stellen Sie sicher, dass die Stillstandsheizung nicht berührt werden kann.

● Sorgen Sie gegebenfalls dafür, dass die Stillstandsheizung vor Reparatur- oder Wartungsarbeiten ausgeschaltet ist.

Verletzungsgefahr an schwer zugänglichen Stellen

Wenn Sie bei Arbeiten an schwer zugänglichen Stellen keine geeignete Schutzausrüstung verwenden, besteht die Gefahr von Verletzungen. Zum Beispiel können scharfe Kanten und Splitter Verletzungen am Kopf und an der Haut verursachen. Wenn Sie bei Arbeiten im oberen Bereich ungeeignete Steighilfen verwenden, können Sie abstürzen und sich verletzen.

● Verwenden Sie geeignete Schutzausrüstung, insbesondere Schutzhelm und Handschuhe.

● Verwenden Sie in höheren Bereichen geeignete Steighilfen, z. B. eine Leiter.

Abschalten durch falsches Differenzstrom-Überwachungsgerät

Wenn Sie ein Differenzstrom-Überwachungsgerät (RCD) einsetzen, sind fehlerhafte Auslösungen des Differenzstrom-Überwachungsgeräts möglich. Der Umrichter kann durch eine fehlerhafte Auslösung des Schutzgeräts abgeschaltet werden.

● Um die Gefahr von fehlerhaften Auslösungen zu minimieren, setzen Sie ein RCD vom Typ B ein.

2.5 Elektromagnetische Felder in Anlagen der elektrischen Energietechnik

Elektromagnetische Felder werden beim Betrieb von Anlagen der elektrischen Energietechnik erzeugt. Durch elektromagnetische Felder können elektronische Geräte gestört werden. Die elektromagnetischen Felder können zu Fehlfunktionen in diesen Geräten führen.

Störung von Herzschrittmachern

Durch elektromagnetische Felder können Herzschrittmacher in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Tod oder schwere Körperverletzung können die Folge sein.

● Personen mit Herzschrittmachern dürfen sich deshalb nicht in der Nähe des Geräts aufhalten.

Datenverluste

Elektromagnetische Felder können bei magnetischen oder elektronischen Datenträgern Datenverluste verursachen.

● Führen Sie deshalb keine magnetischen oder elektronischen Datenträger mit sich.

Für Anlagenverantwortliche finden Sie weitere Hinweise zu elektromagnetischen Feldern unter

"Informationen für den Anlagenverantwortlichen (Seite 23)".

2.6 Elektrostatisch gefährdete Bauteile (EGB)

EGB–Richtlinien

Sachschaden durch elektrostatische Entladung

Elektronische Bauteile können bei unsachgemäßer Handhabung, Transport, Lagerung und Versand zerstört werden.

Verpacken Sie elektronische Bauteile in geeigneter EGB‑Verpackung z. B. EGB‑Schaumstoff, EGB‑Verpackungsbeutel, EGB‑Transportbehälter.

Beachten Sie die nachstehenden Anweisungen, um Sachschäden zu vermeiden.

● Vermeiden Sie das Berühren elektronischer Bauteile. Wenn Sie an diesen Bauteilen unbedingt erforderliche Arbeiten durchführen müssen, dann tragen Sie eine der folgenden Schutzausrüstungen:

– Geerdetes EGB-Armband

– EGB-Schuhe oder EGB-Schuherdungsstreifen, wenn zugleich ein EGB-Fußboden vorhanden ist.

● Bringen Sie elektronische Bauteile nicht in die Nähe von Datensichtgeräten, Monitoren oder Fernsehgeräten. Halten Sie einen Mindestabstand zum Bildschirm ein (> 10 cm).

● Bringen Sie elektronische Bauteile nicht mit elektrisch isolierendem Material in Berührung, z. B. Plastikfolie, Kunststoffteilen, isolierenden Tischauflagen oder Kleidung aus

synthetischen Fasern.

● Bringen Sie Bauteile nur mit EGB-geeigneten Materialien in Berührung, z. B. EGB‑Tisch, EGB‑Auflage, EGB‑Verpackung.

● Messen Sie an den Bauteilen nur, wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

– Das Messgerät ist geerdet, z. B. über Schutzleiter.

– Der Messkopf eines potenzialfreien Messgeräts wurde direkt vor dem Messen kurzzeitig entladen.

Die erforderlichen EGB‑Schutzmaßnahmen für den gesamten Arbeitsbereich für

elektrostatisch gefährdete Bauteile sind in den nachfolgenden Zeichnungen noch einmal veranschaulicht.

Genaue Anweisungen für EGB‑Schutzmaßnahmen legt die Norm DIN EN 61340‑5‑1 fest.

6LW]SODW] 6WHKSODW] 6WHK6LW]SODW]

E E

F D D

I I I I I

F F D

H

G G

H G

a = Leitfähiger Fußboden ¹⁾ b = EGB-Möbel

c = EGB-Schuhe oder EGB-Schuherdungsstreifen ²⁾ d = EGB-Kleidung

e = EGB-Armband f = Erdungsanschluss der Schränke

1) nur in Verbindung mit EGB-Schuhen oder EGB-Schuherdungsstreifen wirksam

2) nur in Verbindung mit leitfähigem Fußboden wirksam Bild 2-1 EGB-Hinweise

2.7 Informationen für den Anlagenverantwortlichen

2.7.1 Bestimmungsgemäßer Gebrauch

Das Gerät ist dafür vorgesehen, als stationäre Installation in abgeschlossenen und trockenen Räumen mit sauberer Atmosphäre eingesetzt zu werden. Die einzuhaltenden Umwelt- und Betriebstemperaturen finden Sie in den technischen Daten. Bei Nichteinhaltung der beschriebenen Umweltbedingungen können Gewährleistungsansprüche und sonstige Haftungsansprüche abgelehnt werden.

Lebensgefahr durch Explosion

Wenn Sie das Gerät im Ex-Bereich betreiben, dann können Explosionen auftreten, die Tod, schwere Verletzungen oder Sachschäden hervorrufen.

● Betreiben Sie das Gerät nie in einer explosionsfähigen Umgebung.

Lebensgefahr durch Nichtbeachtung des bestimmungsgemäßen Gebrauchs

Der Betrieb der beschriebenen Geräte entgegen dem bestimmungsgemäßen Gebrauch kann zum Tod, schweren Körperverletzungen oder zu Sachschäden führen.

● Halten Sie alle Hinweise zum bestimmungsgemäßen Gebrauch ein.

Der Anlagenverantwortliche muss gewährleisten, dass folgende Punkte eingehalten werden:

● Befolgen Sie die örtlichen und branchenspezifischen Sicherheits- und

Errichtungsvorschriften. Beachten Sie die Anforderungen der in den "Technische Daten" im Abschnitt „Normen und Bestimmungen“ genannten Richtlinien. Achten Sie darauf, dass die spezifischen Sicherheits- und Errichtungsvorschriften sowie die Vorschriften zur Benutzung persönlicher Schutzausrüstungen bei allen Arbeiten eingehalten werden.

● Die Betriebsanleitung und die gesamte Produktdokumentation sind bei allen Arbeiten stets verfügbar.

● Die technischen Daten sowie die Angaben über die zulässigen Montage-, Anschluss-, Umgebungs- und Betriebsbedingungen werden konsequent beachtet.

● Grundsätzliche Planungsarbeiten und alle Arbeiten am Gerät werden nur von qualifiziertem Personal oder durch von verantwortlichen Fachkräften überwachtes Personal ausgeführt.

● Beim Transport werden die spezifischen Transportbedingungen eingehalten.

● Die Montage wird entsprechend der Montageanleitung durchgeführt. Separate Schrankeinheiten werden ordnungsgemäß verkabelt und verschient.

● Alle Hinweise für EMV-gerechte Aufstellung, Kabelverlegung, Schirmung und Erdung sowie ausreichende Hilfsstromversorgung werden eingehalten.

● Die Inbetriebsetzung wird nur durch qualifiziertes und dafür ausgebildetes Personal gemäß der Inbetriebnahmeanleitung durchgeführt.

● Die Systemprojektierung wird durch einen erfahrenen Systemintegrator durchgeführt.

Weitere Systemkomponenten wie zum Beispiel Leistungsschalter, Transformator, Kabel und Motor sind miteinander auf den Betrieb abgestimmt.

● Das Gerät wird ausschließlich in Verbindung mit den projektierten Komponenten betrieben.

● Abweichende Betriebsweisen, Überlasten, Lastspiele und abweichende

Umweltbedingungen sind nur nach Rücksprache mit dem Hersteller zugelassen.

Nehmen Sie für Planungs-, Montage-, Inbetriebsetzungs- und Serviceaufgaben die Unterstützung und Dienstleistungen des zuständigen Service Center in Anspruch. Die Ansprechpartner finden Sie unter „Service & Support (Seite 209)“.

2.7.2 Erdungskonzept

Erstellen Sie ein Erdungskonzept und binden Sie das Gerät darin ein. Das Erdungskonzept muss die nationalen Bestimmungen sowie die Anlagenspezifika berücksichtigen. Sorgen Sie dafür, dass folgende Kriterien erfüllt sind:

● Die Teileinheiten müssen am Aufstellort gut leitend miteinander verschraubt werden.

● Wenn Erdungsschienen vorgesehen sind, müssen diese miteinander verbunden werden.

● Der Schutzerdungsleiter muss mit dem Erdungspunkt der Anlage verbunden sein. Wählen Sie den größten Querschnitt des Schutzerdungsleiters nach einer der folgenden Varianten:

– Nach den örtlichen Verdrahtungsvorschriften – Durch Berechnung nach IEC 60364-5-54, 543.1 – Außenleiterquerschnitt-Halbe

2.7.3 Sicherung des Aufstellorts

Gefahr durch ungesicherten Aufstellort

Dieses Gerät ist ein Betriebsmittel zum Einsatz in industriellen Starkstromanlagen.

Unsachgemäßer Einsatz, falsche Bedienung, unzureichende Wartung und der Zugang durch Unbefugte kann zu Unfällen führen. Die Folge kann Tod, schwere Körperverletzung oder Sachschäden sein.

● Stellen Sie das Gerät in Schaltanlagenräumen auf, die nur für Fachpersonal zugänglich sind. Wenn das nicht möglich ist, dann stellen Sie sicher, dass eine Absperrung den unkontrollierten Zugang verhindert. Verwenden Sie z. B. Schutzzäune und entsprechende Beschilderung gegen unbefugtes Betreten des abgesperrten Bereichs.

● Bringen Sie Hinweise an, die darauf hinweisen, dass nur geschultes Personal bedienen, warten und in Stand halten darf.

● Um die Sicherheitsbestimmungen zu erfüllen, statten Sie Anlagen mit zusätzlichen Überwachungs- und Schutzeinrichtungen aus. Befolgen Sie das Gesetz über technische Arbeitsmittel und die Unfallverhütungsvorschriften.

Hinweis

Auf Wunsch wird der Umrichter den räumlichen Gegebenheiten entsprechend ohne elektromechanische Türverriegelung geliefert. In diesem Fall muss anlagenseitig eine Zugangsverriegelung nach IEC 61800-5 /-1 sichergestellt sein.

Hinweis

Der Umrichter hat keinen eingangs-/ausgangsseitigen Erdungsschalter. Der Anlagenbetreiber muss deshalb eine ausreichende Erdung sicherstellen.

2.7.4 Maßnahmen zum Personenschutz bei elektromagnetischen Feldern

Der Anlagenbetreiber muss durch folgende geeignete Maßnahmen, Kennzeichnungen und Warnungen das Personal ausreichend vor eventuell auftretenden Schäden schützen:

● Beachten Sie die entsprechenden nationalen Schutz- und Sicherheitsvorschriften oder die im Aufstellungsland gültigen nationalen Vorschriften. Für die Bundesrepublik Deutschland sind dies für die "Elektromagnetischen Felder" die Vorgaben der Berufsgenossenschaft BGV B11 und die BGR B11.

● Bringen Sie entsprechende Warnhinweise an der Anlage an.

● Grenzen Sie die Gefahrenzonen ab.

● Sorgen Sie z. B. mit Abschirmungen dafür, dass die elektromagnetischen Felder an ihrer Quelle reduziert werden.

● Sorgen Sie dafür, dass das Personal entsprechende Schutzausrüstungen trägt.

2.8 Restrisiken

Gemäß der EG-Maschinenrichtlinie muss der Maschinenhersteller eine Risikobewertung seiner Maschine durchführen. Der Anlagenbetreiber muss eine Risikobewertung seiner Anlage durchführen. Beachten Sie insbesondere Anhang 1 "Allgemeine Grundsätze" der EG- Maschinenrichtlinie.

Berücksichtigen Sie folgende Restrisiken:

● Ungewollte Bewegungen angetriebener Maschinenteile

Bei Inbetriebnahme, Betrieb, Instandhaltung und Reparatur können ungewollte Bewegungen angetriebener Maschinenteile auftreten, z. B. durch folgende Ursachen:

– HW- und/oder SW-Fehler in Sensorik, Steuerung, Aktorik und Verbindungstechnik – Reaktionszeiten der Steuerung und des Antriebs

– Betrieb und/oder Umweltbedingungen außerhalb der Spezifikation – Betauung/leitfähige Verschmutzung

– Fehler bei der Parametrierung, Programmierung, Verdrahtung und Montage – Benutzung von Funkgeräten/Mobiltelefonen in unmittelbarer Nähe der Steuerung – Fremdeinwirkungen/Beschädigungen.

● Hohe Temperaturen und Emissionen

Ein Fehler kann zum Beispiel aufgrund der folgenden Ursachen auftreten:

– Bauelementeversagen – Softwarefehler

– Betrieb und/oder Umweltbedingungen außerhalb der Spezifikation – Fremdeinwirkungen/Beschädigungen

Ein Fehler kann zum Beispiel folgende Auswirkungen haben:

– Außergewöhnlich hohe Temperaturen, einschließlich eines offenen Feuers als Folge eines Fehlers

– Emissionen von Licht, Geräuschen, Partikeln oder Gasen

Geräte der "Schutzart Open Type/IP20" müssen in einem Schalthaus oder in einer vergleichbaren Umgebung eingebaut werden.

● Gefährliche Berührspannungen

Gefährliche Berührspannungen können z. B. durch folgende Ursachen auftreten:

– Bauelementeversagen

– Induktion von Spannungen bei bewegten Motoren

– Betrieb und/oder Umweltbedingungen außerhalb der Spezifikation – Betauung/leitfähige Verschmutzung

– Fremdeinwirkungen/Beschädigungen

● Freisetzung umweltbelastender Stoffe und Emissionen

Bei unsachgemäßem Betrieb oder bei unsachgemäßer Entsorgung von Komponenten kann die Umwelt belastet werden.

● Schäden durch Druckentwicklung bei Lichtbögen im Fehlerfall

Wenn das Gebäudedesign hinsichtlich der Raumdimensionierung nicht korrekt ausgelegt wurde, können Schäden aufgrund einer Druckentwicklung die Folge sein.

● Gefährliche Lichtbögen bei internen Fehlern

Das Gerät ist nach den einschlägigen IEC-Normen ausgelegt und wurden nach strengen Typprüfverfahren geprüft. Er wurde so entwickelt und hergestellt, dass interne Fehler nur mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit auftreten. Dennoch kann nicht vollständig

ausgeschlossen werden, dass ein interner Fehler auftritt.

WARNUNG

Gefährliche Lichtbögen bei internen Fehlern

Defekte, z. B. Bauelementeschäden, Überspannungen oder lose Teile, sowie

Ausnahmebetriebszustände können einen Ausfall innerhalb des Gehäuses verursachen. Ein interner Lichtbogen kann die Folge sein. Wenn ein Lichtbogen auftritt und sich Personen in der Nähe aufhalten, können Tod, schwere Körperverletzungen und Sachschäden die Folge sein.

● Stellen Sie sicher, dass nur qualifiziertes Personal Arbeiten durchführt.

● Beachten Sie bei allen Arbeiten die Sicherheitshinweise und Handlungsanweisungen in dieser Dokumentation und die Aufkleber am Gerät.

2.9 Security-Hinweise

Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Systemen, Maschinen und Netzwerken unterstützen.

Um Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen einen Bestandteil eines solchen Konzepts.

Die Kunden sind dafür verantwortlich, unbefugten Zugriff auf ihre Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke zu verhindern. Diese Systeme, Maschinen und Komponenten sollten nur mit dem Unternehmensnetzwerk oder dem Internet verbunden werden, wenn und soweit dies notwendig ist und nur wenn entsprechende Schutzmaßnahmen (z.B. Firewalls und/

oder Netzwerksegmentierung) ergriffen wurden.

Weiterführende Informationen zu möglichen Schutzmaßnahmen im Bereich Industrial Security finden Sie unter:

https://www.siemens.com/industrialsecurity (https://www.siemens.com/industrialsecurity) Die Produkte und Lösungen von Siemens werden ständig weiterentwickelt, um sie noch sicherer zu machen. Siemens empfiehlt ausdrücklich, Produkt-Updates anzuwenden, sobald sie zur Verfügung stehen und immer nur die aktuellen Produktversionen zu verwenden. Die Verwendung veralteter oder nicht mehr unterstützter Versionen kann das Risiko von Cyber- Bedrohungen erhöhen.

Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, abonnieren Sie den Siemens Industrial Security RSS Feed unter:

https://www.siemens.com/industrialsecurity (https://www.siemens.com/industrialsecurity)

Weitere Hinweise für dieses Produkt finden Sie im Internet.

Handbuch "SINAMICS Industrial Security"

Hinweise zu Industrial Security finden Sie hier (https://

support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109751848).

Handbuch "Security Leitfaden für SIMATIC HMI Bediengeräte"

Hinweise zu Industrial Security für HMI Bediengeräte finden Sie hier. (https://

support.industry.siemens.com/cs/de/en/view/109481300/de)

3

3.1 Anwendungsbereich

Der Umrichter ist ein Mittelspannungsumrichter für drehfeldgesteuerte Maschinen. Der Umrichter ist als Einzelantrieb für Anwendungen mit quadratischer und konstanter Lastkennlinie ohne Netzrückspeisung konzipiert. Typische Anwendungen sind Pumpen, Lüfter, Kompressoren, Extruder, Mischer und Mühlen.

3.2 Sicherheitskonzept

Das Gerät und dessen Komponenten unterliegen einem umfassenden Sicherheitskonzept.

Das Sicherheitskonzept gewährleistet bei bestimmungsgemäßem Gebrauch die sichere Montage, den sicheren Betrieb sowie eine sichere Wartung und Instandhaltung.

Das Sicherheitskonzept umfasst Sicherheitskomponenten und -funktionen zum Personenschutz und zum Schutz des Geräts. Das Gerät ist zusätzlich mit Überwachungsfunktionen zum Schutz externer Komponenten ausgestattet.

Das Gerät ist bei funktionierenden Verriegelungs- und Schutzsystemen sicher. Trotzdem gibt es Bereiche, die zur Personengefährdung und zu Sachschäden führen, wenn die

Sicherheitshinweise der gesamten Anleitung und der Aufkleber am Gerät nicht genau eingehalten werden.

3.2.1 Sicherheitskomponenten und -funktionen

Folgende Sicherheitskomponenten und -funktionen zum Personenschutz sind eingebaut:

● Der Erdungsdraufschalter dient zur Erdung des Spannungszwischenkreises.

● Das elektromechanische Türverriegelungssystem verhindert den Zugang zum

Leistungsteil während des Betriebs. Die Türen können erst geöffnet werden, wenn der Erdungsschalter eingelegt ist. Die Tür des Steuerteils kann allerdings für Kontrollzwecke auch während des Betriebs geöffnet werden.

● Das elektromechanische Verriegelungssystem des Erdungsdraufschalters verhindert das Schließen des Erdungsdraufschalters für den Spannungszwischenkreis. Der

Erdungsdraufschalter kann erst geschlossen werden, wenn der Leistungsschalter geöffnet und der Zwischenkreis vollständig entladen ist.

● Der NOT-AUS-Pilzdrucktaster in der Schranktür ist ein Taster mit mechanischem Verriegelungssystem für NOT-AUS, Stopp Kategorie 0 (Standard).

Hinweis

Optional dient der Erdungsdraufschalter auch zur Erdung der Eingangsseite (Option L48) und der Ausgangsseite (Option L49).

3.2.2 Externe Sicherheitskomponenten

Folgende externe Komponenten zum Sicherheitskonzept sind vorhanden:

● Leistungsschalter

Nähere Hinweise finden Sie im Kapitel Kundenseitiger Leistungsschalter (Seite 37).

● Eingangsseitiger Transformator

Der eingangsseitiger Transformator muss so ausgelegt sein, dass der maximale Kurzschluss-Strom nicht überschritten wird: Hinweise dazu finden Sie im technischen Datenblatt des Transformators.

● Filtermatten

Setzen Sie nur zugelassene Filtermatten als Ersatzteil ein.

3.2.3 Schutz- und Überwachungsfunktionen interner Komponenten

Die internen Komponenten weisen folgende Schutz- und Überwachungsfunktionen auf:

● Kurzschließer

● Geräteschutz durch Überwachungssysteme:

– Stromüberwachung

– Zwischenkreisüberwachung

– Überwachung der Ausgangsspannung – Thermische Überwachung des Leistungsteils – Vorladungsüberwachung

– Isolationsüberwachung

– Überwachung der Versorgungsspannung – GSV-Überwachung

– Überwachung des Leistungsschalters

● Differenzdruckwächter; überwacht den Ausfall von Lüfter, Verstopfung der Filtermatten

● Abschaltung bei Halbleiterausfall

● Abschaltung bei Ausfall der Steuerungskomponenten

● Interne Schutzfunktionen der Steuerungshardware

● Schutz vor Kommunikationsausfall zwischen Regelung und Leistungsteil

● Stillstandsheizung

3.2.4 Schutz- und Überwachungsfunktionen für externe Komponenten

Transformator und Motor können im Gerät überwacht werden. Eine schnelle

Schutzabschaltung ist vorhanden, die Sie bei externen Problemen, z. B. Kurzschlüssen, aktivieren können.

3.3 Aufbau

3.3.1 Komponenten

Die Basiskonfiguration ist mit folgenden Komponenten ausgeführt:

● Einem 12-pulsigen Basic Line Module

● Einem Gleichspannungszwischenkreis

● Einem Motor Module

Für weitere Konfigurationen ist optional ein 24-pulsiges Basic Line Module vorgesehen.

Der Umrichter ist als Spannungszwischenkreisumrichter in 3-Punkt-Technik ausgeführt.

N9a+]

ʪ

ʪ

1 Leistungsschalter 5 Motor Module (3-Punkt-Wechselrichter) mit IGBT 2 Umrichtertransformator 6 Motorseitige Spannungs-/Stromwandler

3 Basic Line Module

(Diodengleichrichter) 7 Hochspannungsmotor 4 Zwischenkreis mit Trockenkondensa‐

toren

Bild 3-1 Aufbau des Leistungsteils

3.3.2 Aufbau des Basic Line Module

Das Basic Line Module besteht in 12-pulsiger Konfiguration aus einem Gleichrichtermodul. In 24-pulsiger Konfiguration besteht das Basic Line Module aus zwei Gleichrichtermodulen.

An das Basic Line Module können über den DC-Bus Motor Module- und Braking Module- Einheiten angekoppelt werden.

Bild 3-2 Basic Line Module mit Dioden in zwölfpulsiger Konfiguration

3.3.3 Aufbau des Motor Module

Das Motor Module ist aus drei Phasen aufgebaut. Jede Phase besteht in der Konfiguration N=1 aus 3 PowerCards, in der Konfiguration N=2 aus fünf PowerCards. Pro Konfiguration ist eine PowerCard mit Mittelpunktsdioden bestückt. Die anderen PowerCards tragen die

abschaltbaren Leistungshalbleiter (IGBT-Module). Jede PowerCard besteht aus einem Kühlkörper mit je 2 Mittelpunktsdioden oder 2 IGBT-Leistungshalbleitern.

Die IGBTs können einen Kurzschluss-Strom begrenzen und ausschalten. Damit führt in der Regel ein Kurzschluss nur zu einer Stoppoperation. Ein Geräteschaden wird vermieden.

Bild 3-3 Motor Module

3.3.4 Ansteuerung

Durch die Verschaltung der PowerCards über eine niederinduktive Stromschiene wird die Phase eines Spannungszwischenkreisumrichters in 3-Punkt-Technik realisiert. Die Ansteuerbaugruppen sind direkt auf die IGBT-Module montiert und gewährleisten so ein kompaktes Design bei hoher Störsicherheit.

Die Leistungshalbleiter werden über die Ansteuerbaugruppen geschaltet. Der Ansteuerbefehl wird über eine Kunststofflichtwellenleiter-Verbindung vom Power Stack Adapter (PSA) an die Ansteuerbaugruppe übertragen.

3.4 Funktionsprinzip

Aus der Netzspannung wird eine konstante Zwischenkreisspannung für das Motor Module erzeugt. Über die Zwischenkreisspannung stellt das Motor Module die Energie für den angeschlossenen Motor zur Verfügung.

Die Zwischenkreiskondensatoren glätten die Spannung und speichern die Energie im Zwischenkreis. Die Zwischenkreiskondensatoren sind wartungsfrei und selbstheilend. Bei Trennung des Leistungsschalters wird das Gerät abgeschaltet. Der Zwischenkreis wird über Symmetrierwiderstände entladen.

3.5 Beschreibung der Komponenten

Weitere Informationen finden Sie in folgenden Dokumenten:

● Im Schaltbuch finden Sie Informationen Informationen zur Verdrahtung der Komponenten.

● Im Dokument "Ergänzende Komponentenbeschreibungen (https://

support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109768128)" finden Sie Informationen zu den Schnittstellen und LEDs einzelner Komponenten.

3.5.1 SINAMICS Control Unit

Die Control Unit CU320 ist die zentrale Regelungsbaugruppe zur Regelung- und Steuerung des Umrichters. Die Anschlüsse sind intern auf die Kundenklemmenleiste verdrahtet.

3.5.2 Power Stack Adapter

Der Power Stack Adapter (PSA) bildet die physikalische Schnittstelle zwischen dem Leistungsteil und der Steuerung und Regelung. Hier findet die galvanische Trennung (elektrische Kopplung über Licht) zwischen dem Leistungsteil und der Steuerung statt. Über die schnelle serielle Kommunikationsschnittstelle DRIVE CLiQ findet der Datenaustausch zwischen Power Stack Adapter und Control Unit statt.

①

X24 Ansteuerung der Leistungshalbleiter, Wechselrichter Phase u

②

③

X44 Ansteuerung der Leistungshalbleiter, Wechselrichter Phase v

④

⑤

X64 Ansteuerung der Leistungshalbleiter, Wechselrichter Phase w

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

⑪

Schalter der Analogeingänge, Spannungs-/Strommessung AI0 Schalter der Analogeingänge, Spannungs-/Strommessung AI1

⑫

⑬

⑭

Bild 3-4 Schnittstellenübersicht des PSA

3.5.3 Terminal Modules

Die Terminal Modules sind die zentrale Schnittstelle für digitale und analoge Ein- und Ausgänge. Optional können Sie die Schnittstelle um zusätzliche Terminal Modules erweitern.

3.5.4 Vorladung

Um Überströme und vorübergehend auftretende Überspannungen im Zwischenkreis beim Zuschalten der Netzspannung zu vermeiden, ist die Vorladung der

Zwischenkreiskondensatoren erforderlich. Der Zwischenkreis wird über die Hilfseinspeisung vorgeladen.

Die Vorladeschaltung besteht aus folgenden Komponenten:

● Vorladetrafo

● Diodenbrücke

● Vorladewiderständen

● Schütz zum Ein- und Ausschalten

● Schutzschalter

Detaillierte Informationen zur Verschaltung der Vorladekomponenten entnehmen Sie dem Schaltbuch. Den Einbauplatz der Komponenten finden Sie im Anordnungsplan.

Bezeichnung Wert

Vorladezeit ¹⁾ 25 s

Vorladestrom im dreiphasigen 400 V Netz bei 4,16 kV Parallelschaltung und 6 kV

bei 2,3 kV; 3,3 kV; und 4,16 kV Einfachschaltung 30 A

20 A

Entladezeit des Zwischenkreises TENTL 1) ≈ 300 s

1) Der Wert kann anlagenbedingt variieren

3.5.5 Elektromechanisches Türverriegelungssystem

Die elektromechanische Türverriegelung dient dem Schutz des Personals und ist Bestandteil des Sicherheitskonzepts. Sie verriegelt während des Betriebs bei geöffnetem

Erdungsdraufschalter alle Türen mit Ausnahme der Tür zum Steuerteil.

Das elektromechanische Türverriegelungssystem gewährleistet, dass die Türen des

Leistungsteils nicht geöffnet werden können, solange die Spannung des Zwischenkreises über einer definierten Schwellenwertspannung liegt. Erst wenn der Leistungsschalter sicher aus und der Erdungsschalter eingelegt ist, gibt die Steuerung die Türverriegelung frei. Nach Freigabe durch die Steuerung können Sie die Türen öffnen.

Erst wenn alle Türen geschlossen sind, können Sie das Gerät wieder einschalten. Bei einem Ausfall der Hilfsspannung bleiben die Türen verriegelt. Informationen dazu finden Sie im Kapitel "Instandhaltung".

Siehe auch

Türen öffnen (Seite 178)

3.5.6 Erdungsdraufschalter

Der Erdungsdraufschalter erdet den Spannungszwischenkreis. Damit wird sichergestellt, dass beim Öffnen der Türen im Zwischenkreis keine gefährlichen Spannungen anliegen.

Für den sicheren Betrieb des Geräts muss der Betätigungshebel des Erdungsdraufschalters abgezogen sein.

Siehe auch

Mit Erdungsdraufschalter erden (Seite 177)

3.5.7 Kundenseitiger Leistungsschalter

Um die Anforderungen an den Geräteschutz zu erfüllen, muss der kundenseitige Leistungsschalter folgende Anforderungen erfüllen:

● Vom Zeitpunkt des Leistungsschalterabwurfs bis zum Erreichen des stromfreien Zustands (I=0) darf die Auslösedauer maximal 80 ms betragen.

● Der Leistungsschalter muss mit einer Unterspannungsauslösung ausgerüstet sein.

● Vermeiden Sie zusätzliche Verzögerungszeiten in der Ansteuerung des

Leistungsschalters. Alle Befehle an den Leistungsschalter müssen direkt wirken, ohne Einbindung von Koppelrelais.

● Für die Leistungsschalterzustände EIN und AUS muss je ein Rückmeldesignal vorhanden sein. Die Rückmeldungen dürfen nicht verzögert werden. Setzen Sie deshalb keine Koppelrelais ein.

● Der Leistungsschalter wird von der Regelung angesteuert und frei gegeben. Schalten Sie den Leistungsschalter ohne diese Freigabe keinesfalls extern mechanisch oder elektrisch ein.

● Sehen Sie zum Schutz des Stromrichtertransformators einen Überstromschutz vor.

3.5.8 Stromrichtertransformator

Beim 12-pulsigen Basic Line Modul wird ein Dreiwicklungstransformator benötigt. Die Sekundärwicklungen des Dreiwicklungstransformators haben eine Phasenschwenkung um 30°el, wodurch sich eine 12-pulsige Einspeisung mit entsprechend geringeren

Netzrückwirkungen ergibt.

Beim 24-pulsigen Basic Line Module werden zwei Dreiwicklungstransformatoren benötigt.

Durch zusätzliche Schwenkung der primärseitigen Wicklungen der beiden Transformatoren um +7,5° bzw. –7,5° lässt sich eine 24-pulsige Einspeisung aufbauen. Anstelle der beiden Dreiwicklungstransformatoren kann in Absprache mit dem Transformatorenhersteller auch ein Fünfwicklungstransformator eingesetzt werden.

Berücksichtigen Sie bei der Projektierung folgende Eigenschaften:

● Kurzschluss-Spannung u_k ≥ 8 % (bezogen auf 10 MVA)

● Anzapfungen für Spannungsanpassungen:

2 x 2,5 % oder +/- 5 % bei Betrieb mit Sinusfilter. Die Wicklungsanzapfungen befinden sich im Normalfall an der Primärseite des Transformators.

● Legen Sie Spannungen und Isolation der sekundärseitigen Wicklungen entsprechend der folgenden Tabelle aus:

Schaltung Einfachschaltung Parallelschaltung von Basic Line Module

und Motor Module am gemeinsamen DC- Bus

Schaltungsvariante Grundschaltung, 12-

pulsige Einspeisung Reihenschaltung von Basic Line Module (Op‐

tion N15)

Leistungserhöhung durch Parallelschal‐

tung; Grundschaltung mit Sinusfilter Einspeisetransformatoren 1 Dreiwicklungstrans-

formator 2 Dreiwicklungstrans-

formatoren 2 Dreiwicklungs- oder 1 Fünfwicklungstransformator Empfohlene Schaltgruppe Dy5 Dd0 Dy5 Dd0

mit primärseitiger Schwenkung + 7,5°

Dy5 Dd0

mit primärseitiger Schwenkung - 7,5°

Dy5 Dd0

mit primärseitiger Schwenkung + 7,5°

Dy5 Dd0

mit primärseitiger Schwenkung - 7,5°

Umrichter Ausgangsspannung

[kV] Prüfspannung

[kV] ¹⁾ Transformator-Sekundärspannung (Leerlaufspannung)

[kV]

Einfachschaltung, 12-pulsig Parallelschaltung von Basic Line Module und Motor Module am gemeinsamen DC-Bus

2,3 23,6 2 x 1,2 ^{2) -}

3,3 33,6 2 x 1,7 ²⁾ 2 x 1,7 (2x) ³⁾

4,16 38,9 2 x 2,2 ²⁾ 2 x 2,2 (2x) ³⁾

1) Die genannten Spannungen sind die notwendigen Stehstoß-/ Prüfspannungen für die

Temperaturauswertungen in den Wicklungen haben, sind die angegebenen Prüfspannungen für verstärkte Isolation notwendig. Falls keine Steuerstromkreise in den Wicklungen eingebaut sind, sind Prüfspannungen gemäß Basisisolation ausreichend.

2) Grundschaltung

3) Parallelschaltung zur Leistungserhöhung

3.5.9 Istwerterfassung

Die Strom- und Spannungsistwerte werden von der Baugruppe AVT-Combi

①

Bild 3-5 AVT-Combi

3.5.10 Gemeinsame Stromversorgung

3.5.10.1 Anwendungsgebiet

Die gemeinsame Stromversorgung (GSV) ist ein AC/AC-Wandler, der eine Wechselspannung in eine Rechteckspannung wandelt.

Die aus der Eingangsspannung erzeugte Rechteckspannung von 55 V versorgt vier gleichberechtigte Leistungsausgänge.

Jeder Leistungsausgang wird auf Unterspannung überwacht. Wenn der Spannungspegel aller Leistungsausgänge im Normbereich liegt, leuchtet die LED zur Signalisierung der

Betriebsanzeige grün. Das Gerät schaltet sich bei einem Kurzschluss an einem der Leistungsausgänge selbstständig ab. Die zugehörige LED des betroffenen

Leistungsausgangs leuchtet rot, bis der Kurzschluss behoben wurde und das Gerät wieder ordnungsgemäß funktioniert. Dazu ist ein Abschalten und nach ca. 10 s erneutes Zuschalten des vorgeschalteten Sicherungsautomaten notwendig.

3.5.10.2 Aufbau

6LFKHUKHLWV¾EHUWUDJHU =ZLVFKHQ¾EHUWUDJHU ,VWZHUWHUIDVVXQJ

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1HW]

9 9 9 9

Bild 3-6 Aufbau bei Verwendung von IGBTs

3.5.10.3 Anschlüsse

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①

④

②

⑤

③

3.5.11 Diagnosemodul DM10

Das Prozessdatenerfassungssystem (PADU8) dient zur Diagnose von analogen und digitalen Signalen. Das Prozessdatenerfassungssystem ist als optionale Komponente ausgelegt. Bei Fehlen des PADU8 können die Signale mit Hilfe z. B. eines Oszilloskops an Messbuchsen ausgelesen werden. Die Schnittstellenbeschreibung und Steckerbelegung finden Sie im Listenhandbuch und im Stromlaufplan.

Bild 3-8 Prinzipdarstellung: Leiterplatte des Diagnosemoduls

3.5.11.1 Funktionen

Das Diagnosemodul DM10 übernimmt folgende Funktionen:

● Überwachung der Hilfsspannungen der internen Stromversorgung 1P24 und 1N24.

● Überwachung der externen Spannung 2P24_1 und der optionalen externen Spannung 2P24_2 auf Unterspannung.

● Überwachung der Hilfskontakte der DC 24 V Sicherungsautomaten.

● Ausgabe von acht binären Steuersignalen. Der logische Zustand des Signals wird jeweils durch ein LED angezeigt.

● Ausgabe von acht analogen Signalen an folgende Signalempfänger:

– PADU8

– Anzeigeinstrumente – Warte/Leittechnik

● Bereitstellung der digitalen und analogen Signale auf Messbuchsen zur vereinfachten Diagnose mit dem Oszilloskop.

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Bild 3-9 Logischer Aufbau des Diagnosemoduls DM10

Siehe auch

LEDs des Diagnosemoduls DM10 (Seite 168)

3.5.11.2 Signalbehandlung

Aufgaben der Operationsverstärker

Der Power Stack Adapter liefert analoge Signale im Wertebereich von 0 V bis 10 V an das Diagnosemodul DM10. Durch diesen festgelegten Wertebereich können vorzeichengerichtete Signale, z. B. der Drehzahl-Istwert, nicht dargestellt werden. Acht Operationsverstärker vom Typ AD8674 erhöhen das um 5 V erniedrigte Spannungssignal um den Faktor 2. Durch diese Signalbehandlung können auch vorzeichengerichtete Signale in einem Wertebereich von -10 V bis +10 V dargestellt werden.