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DCS 500 Thyristor-Stromrichter für DC-Antriebssysteme 25 bis 5150 A 6 bis 5000 kW Systembeschreibung DCS 500B / DCF 500B Hinweise zum Drucken: A4-Format von Seite 1...56 (Systembeschreibung + Software-Strukturpläne A4) A3-Format von Seite 57...60 (Software-Strukturpläne) A1-Format Seite 61 (Software-Strukturpläne - Übersicht)
• Mit dem benutzerfreundlichen CMT-Tool (Com- missioning and Maintenance Tool) für die Pro- Für Modernisierungsprojekte hat ABB ein spezielles grammierung, Inbetriebnahme, Überwachung und “Rebuild Kit” DCR 500 genannt, entwickelt, mit dem Wartung von Antrieben wird eine Reduzierung des Altanlagen mit moderner Digitaltechnik ausgestattet Aufwandes, der Zeit und der Kosten erreicht.
– ungesteuerte Diodenbrücke, 6A, oder Das Werk für die Fertigung von DC-Stromrichtern des – halbgesteuerte Diodenbrücke, 16 A ❋ Datenübertragungskarte Geschäftsbereichs Drives von ABB Automation Pro- DIN EN ISO 9001 ❋ Bedienpanel ducts in Lampertheim verwendet ein Qualitätsmana- DIN EN ISO 14001 gementsystem nach DIN EN ISO 9001 und ein Um- weltmanagementsystem nach DIN EN ISO 14001.
2.2 DCS 500 Stromrichtermodule ............. II D 2-5 2.3 DCS 500 Überlastbarkeit ............II D 2-8 2.4 Feldversorgung ................. II D 2-10 2.5 Optionen für DCS 500B / DCF 500B Stromrichtermodule ..II D 2-12 Ein-/Ausgänge ................II D 2-12 Bedien-/ und Anzeigeeinheit ............. II D 2-15 Serielle Schnittstelle Bedienung durch PC ..............
Volume II D Volume II D1 System Description System Description schreibt die Funktionalität des DCS bung für Standardschränke, die mit DC- DCS 500B DCA 500 / DCA 600 3ADW000066 3ADW000121 500 Stromrichters sowie das Zusam- Antrieben ausgestattet sind. menwirken der einzelnen zu einem Volume III Antriebssystem gehörenden Kompo-...
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Zubehör ist der DCS 500 Stromrichter zur Steuerung baute oder externe Feldversorgung zur Steuerung des von DC-Motoren sowie anderer DC-Verbraucher aus- Feldstroms verwendet. gelegt. Bei DC-Motoren wird der DCS 500B Strom- 3-phasiger Feldstromrichter DCF 501B / 502B DCF 503A / 504A Abb.
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Feldstromrichter Komponenten Die Hardware eines DCS 500B Stromrichters wurde dass der Unterschied zwischen diesen beiden Strom- als Basis für den DCF 500B Stromrichter verwendet, richtern nur in einigen Leiterplatten, den Optionen der zur Feldstromversorgung und zur Speisung anderer und der Verdrahtung liegt (die Option CZD-0x wird hoch induktiver Lasten eingesetzt wird.
1000 2000 3000 4000 5000 m 55°C Abb. 2.1/1: Auswirkung der Aufstellungshöhe ü. NN. Abb. 2.1/2: Auswirkung der Umgebungstemperatur auf auf die Belastbarkeit des Stromrichters. die Belastbarkeit des Stromrichters. Erfüllung von Normen Normen in Nordamerika Die Stromrichtermodule und die -schränke sind für den Industriebereich konstruiert.
2.2 DCS 500B Stromrichtermodule Die Stromrichtermodule sind modular aufgebaut. Als eine Feldversorgung für den Motor oder eine Schnitt- Basis dient das Gehäuse, in dem sich das Leistungsteil stellenkarte. Zur Bedienung ist eine Bedien-/ und An- mit der RC-Beschaltung befindet. Es gibt verschiedene zeigeeinheit verfügbar, die sich auf dem Stromrichter-...
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➂ Die Abluft muss den Schaltschrank über den Abluftkanal verlassen auch als Stromrichter zur Feldversorgung DCF50xB (für 500 V s. auch Tabelle 2.2/3) lieferbar. Daten sind mit denen des Ankerstromrichters DCS50xB identisch Tabelle 2.2/5: Tabelle der DCS 500B Einheiten II D 2-7 3ADW000066R0903 DCS500 System description d i...
Um die Komponenten des Antriebssystems möglichst effizient an das Bela- stungsprofil der Arbeitsmaschine anzupassen, können die Ankerstromrichter DCS 500B mit Hilfe des Lastzyklus dimensioniert werden. Lastzyklen von Ar- beitsmaschinen werden z.B. in den Vorschriften IEC 146 oder IEEE definiert. Für die Stromrichtermodule sind die Ströme für die Belastungsarten DC I bis DC IV (siehe Grafik auf der nächsten Seite) in der folgenden Tabelle aufgeführt.
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Eingaben direkt übernommen werden kön- nen, wie zum Beispiel der Hochstrom, Netzspannung usw. Abb. 2.3/1: Hauptbildschirm des Dimensionierungsprogramms auf dem PC. Microsoft ist ein eingetragenes Warenzeichen. Windows ist eine Bezeichnung der Microsoft Corporation. II D 2-9 3ADW000066R0903 DCS500 System description d i...
2.4 Feldversorgung Allgemeine Daten • Ströme von 6 bis 520 A Alle Feldstromrichter (außer SDCS-FEX-1) werden • Minimalfeldstrom-Überwachung vom Ankerstromrichter über eine serielle Schnittstelle • Integrierter, externer Feldstromrichter oder völlig mit einer Geschwindigkeit von 62,5 kBaud gesteuert. separater Schaltschrank Diese Schnittstelle dient zur Parametrierung, Steue- •...
2.5 Optionen für DCS 500B / DCF 500B Stromrichtermodule Ein- und Ausgangssignale Der Stromrichter kann über Analog-/Binärverbindun- Es kann immer nur eine der vier Möglichkeiten ver- gen auf vier verschiedene Arten an eine Steuereinheit wendet werden. Darüber hinaus können die E/A durch angeschlossen werden.
Beschreibung der E/A-Signale SDCS-CON-2 Beschreibung der E/A-Signale SDCS-IOB-2x & SDCS-IOB-3 Mechanik Mechanik in die Basiseinheit eingebaut immer außerhalb der Basiseinheit installiert Klemmen Klemmen Schraubklemmen für feindrähtige Litze bis max. 2,5 mm Anschlussquer- Schraubklemmen für feindrähtige Litze bis max. 2,5 mm Anschlus- schnitt squerschnitt...
Die Binär- und Analogeingänge können mit Hilfe der SDCS-IOE-1 Karte erweitert werden. Das ist ergän- zend zu den obengenannten Lösungen. SDCS-CON-2 X17: X17: X2: X1: SDCS-IOE-1 Abb. 2.5/5: Erweiterte Eingänge über SDCS-IOE1 Analogeingänge: erweitert Binäre Eingänge: alle durch Optokoppler potentialgetrennt, LED- Anzeige für Signalzustand Stromquelle für:...
Betriebsart "Vor Ort" das Hauptschütz ein. schaltet in der Betriebsart "Vor Ort" das Hauptschütz ab. Abb. 2.5/6: Die Funktionstasten und diverse Anzeigen auf der ab- nehmbaren Steuertafel. Damit kann auch dasselbe Programm in verschiedene Stromrichter geladen werden.
≤ 3 m ≤ 20 m ≤ 10 m Interface Bedienung Steuerung Abb. 2.5/7: Optionen für die serielle Kommunikation Steuerung Bedienung durch PC Erforderliche Komponenten: Systemanforderungen / Empfehlung: • Kunststoff-LWL-Kabel für Entfernungen bis zu 20 m • Laptop PC mit Windows NT ™ oder Windows 2000 ™ Betriebssystem (größere Längen auf Anfrage)
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Bedienung durch PC (Fortsetzung) Diagrams Anmerkung: Dieses Fenster zeigt den mit GAD erstellten Funktionsplan. Für das Softwarepaket Das Programm CMT/DCS 500 besitzt neun verschie- Falls erforderlich, kann der Benutzer in diesem Fenster auch CMT/DCS 500 gibt es dene Funktionsfenster, über die das Anwendungspro- die Werte ausgewählter Parameter oder Verbindungen an- eine eigene Dokumenta- gramm online geändert, die Funktionen des Antriebs...
Netzdrosselimpedanz bestimmt den Spannungs- - Sie basieren auf dem Lastzyklus. einbruch am Anschlusspunkt. In solchen Fällen wer- - Sie können sowohl für DCS 500B als auch den häufig Netzdrosseln mit einer Impedanz von etwa DCF 500B Stromrichter verwendet werden.
Norm EN50178 festgelegt, ist nur mit geeigneten Halbleiter- Sicherungen möglich Feldversorgung siehe Bild 2.6/2 Empfehlungen von ABB Halbleiter- Halbleiter- Abb. 2.6/1 Anordnung der Abschaltelemente im Ankerst- romrichter sicherungen sicherungen Weitere Informationen hierzu: Technical Guide Kapitel: Aspekte bei der Ab- sicherung.
Sicherung (superflink F3.1) verwendet werden. ND30 / F3.1 eingebaut Abb 2.6/2 Konfigurationen für die Feldversorgung Die Sicherungstypen F3.2 und F3.3 dienen als Lei- tungsschutz und können die Feldversorgungseinheit nicht schützen. Nur NH-Sicherungen oder Leitungs- schutzschalter können hierfür verwendet werden. Halb- leiter-Sicherungen würden z.B.
≤30 A DCF503A/4A-0050 T 3.14 mit jeweils unterschiedlichen Nennströmen lie- ≤50 A DCF503A/4A-0050 T 3.15 Abb. 2.6/3: T3 Spartrans- ferbar. formator Tabelle 2.6/4: Daten des Spartransformators (Einzelheiten siehe Technische Daten) II D 2-22 3ADW000066R0903 DCS500 System description d i...
380...690 V/1-phasig; 50/60 Hz Ausgangsspannung: 115/230 V/1-phasig Leistung: 1400 VA Abb. 2.6/4: T2 Hilfstransformator Differenzstromerkennung Diese Funktion ist in der Standardsoftware enthalten. Wenn diese Funktion benötigt wird, muss der Analog- eingang AI4 aktiviert werden und ein Stromsignal der drei Phasenströme muss durch einen Stromwandler auf AI4 gelegt werden.
Netzfilter und Lasten aller Art. sammen mit anderen macht das Netzfilter und Lasten aller Art. die Netzdrossel Lasten aller Art. die Netzdrossel überflüssig. überflüssig. Abb. 2.6/5: Klassifizierung II D 2-24 3ADW000066R0903 DCS500 System description d i...
Zur Einhaltung der Schutzziele des EMV-Gesetzes Für die Störaussendung gelten: (EMVG) in Anlagen und Maschinen ist die Erfüllung EN 61000-6-3 Fachgrundnorm für Emission in der Leichtindustrie, kann mit der folgenden EMV-Normen erforderlich: speziellen Mitteln (Netzfiltern, geschirmten Leistungskabeln) im unteren Leistungsbereich erfüllt werden *(EN 50081-1). Produktnorm EN 61800-3 EN 61000-6-4 Fachgrundnorm für Emission in der Industrie *(EN 50081-2) EMV-Norm für Antriebssysteme (PowerDriveSy-...
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Filter für NF1-250-12 men werden soll (230 V in einem 400 V Netz), dann ist NF1-250-30 ein eigener Filter nötig. ABB bietet solche Filter für ➀ Die Filter können für die tatsächlichen Feldströme optimiert 250 V und 6...30 A an.
Weitere Informationen hierzu siehe Handbuch Selection, Installa- tion and Start-up of Rebuild Kits. Stromrichter- transformator DCS ... xxxx ..Rxx ..DCS ... xxxx ..Lxx ..Abb. 3/1: Feste Parallelschaltung für hohe Ströme Abb. 3/2: Nachrüstsatz II D 3-1 3ADW000066R0903 DCS500 System description d i...
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Leistung eingesetzt und über dasselbe Netz gespeist. MASTER- Normalerweise ist ihre Anzahl nicht begrenzt. FOLLOWER Steuerungstechnisch müssen verschiedene Bedingungen und An- forderungen erfüllt werden. Beispiele hierzu können bei der ABB Automation Products GmbH angefordert werden. connected via load Abb. 3/3: Anwendung mit zwei mechanisch verbundenen Motoren Typische Konfiguration für Hochleistungsantriebe in einer...
• Für diesen Verdrahtungsplan wurde ein DCS 500B Stromrichter Typ C1, C2, A5 (für Typ A7 bitte die Pläne ab 3.3 verwenden) zusammen mit einer SDCS- FEX-1 oder 2A Feldversorgung gewählt. Diese Feldversorgung kann bei Netzspannungen bis 500 V verwendet werden und liefert einen Feldstrom von bis zu 6 / 16A.
Steuerung • Die Relaislogik kann in drei Teile untergliedert werden: a: Erzeugung eines EIN/AUS- und eines START/STOP-Befehls: Die mit K20 und K21 (Selbsthalterelais) dargestellten Befehle können mit einer SPS erzeugt und durch Relais, die eine Potentialtrennung ermöglichen, oder direkt mit 24 V Signalen an die Anschlüsse des Stromrichters übertragen werden. Es gibt keine zwingende Notwendigkeit, festverdrahtete Signale zu verwenden.
1...10 X1: 5 z.B. Druckschalter beim C4 Modul die Polarität der Signale falls Zwischenklemmen vorhanden ist für Motorbetrieb dargestellt Abb. 3.2/1: Antriebskonfiguration mit internem Feld und einer geringeren Anzahl externer Komponenten Auswahl der Komponenten • Wie Abbildung 3.1/1. Einspeisung •...
• Für diesen Verdrahtungsplan wurde ein DCS 500B Stromrichter zusammen mit einer DCF 503A/4A Feldversorgung gewählt. Wenn ein DCF 504A für die Feldversorgung verwendet wird, ist eine Feldumkehr möglich. Dann ist bei weniger anspruchsvollen Antrieben ein DCS 501B (2-Q) für die Ankerversorgung ausreichend.
3.4 Standardkonfiguration mit einem vollgesteuerten Feld (3-phasig) ohne Ankerstromrichter Der DCS 500B Stromrichter wird bei einer nicht motorischen Anwendung als DCF 500B Version verwendet. Ob der Antrieb nach diesem Beispiel oder nach Abbildung 3.2/1 verdrahtet werden soll, hängt von der Anwendung und den Anforderungen ab. Die Softwarestruktur muss angepasst werden und ist im Bedienhandbuch beschrieben.
Auswahl der Komponenten • Für diesen Verdrahtungsplan wurde ein DCS 500B Stromrichter Typ A6 oder A7 zusammen mit einer 3-phasigen Feldversorgung gewählt. Diese Feldversorgung kann bei Netzspannungen bis 500V verwendet werden und liefert einen Feldstrom von bis zu 540 A.
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1...10 X11 X12 K1.2 K10.2 K8.2 Abb. 3.5/2: Typische Konfiguration für Hochleistungsantriebe (Feldgerät DCF 500B) Steuerung • Die Relaislogik kann in drei Teile untergliedert werden. Prinzipiell kann die in Abbildung 3.2/1 dargestellte Logik für diese Konfiguration verwendet werden. Wegen der Größe des Antriebs und seinem Wert wird die Verwendung der dargestellten Logik empfohlen: a: Erzeugung eines EIN/AUS- und eines START/STOP-Befehls: wie Abbildung 3.1/1...
Anschließend ist zu entscheiden, wie die einzelnen Verbraucher vor Störungen geschützt werden können. Bei der Verwendung von Leistungsschaltern muss ihre Ausschaltleistung berücksichtigt werden. Die bereits gegebenen Hinweise können als Orientierung dienen. Siehe auch Einspeisung Abb. 3.4/1 ( Vollgesteuertes Feld )
Druck- schalter K10.3 K8.3 K1.3 Abb. 3.6/2: Typische Konfiguration für Hochleistungsantriebe mit 12-Puls-Parallelschaltung (FOLLOWER) Steuerung • Die Relaislogik kann in drei Teile untergliedert werden. Prinzipiell kann die in Abbildung 3.2/1 dargestellte Logik für diese Konfiguration verwendet werden. Wegen der Größe des Antriebs und seinem Wert wird die Verwendung der dargestellten Logik empfohlen: a: Erzeugung eines EIN/AUS- und eines START/STOP-Befehls: wie Abbildung 3.1/1...
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II D 3-12 3ADW000066R0903 DCS500 System description d i...
Tools nicht in der Lage sind die Diagramm angehängt. veränderten Strukturen zu dokumentieren, außer in Zusätzlich zu den dort dargestellten Funktionsblöcken Listenform bietet ABB ein spezielles Tool an, das in der (“Standard Funktionsblöcke” genannt) sind zusätzli- Lage ist umfangreiche Strukturen grafisch darzustellen che Funktionsblöcke (“Applikationsblock” genannt) und so aufzubereiten, dass sie als Datenfile mithilfe des verfügbar.
4.2 Einführung in die Struktur und Verwendung Die gesamte Software wird mit Hilfe von Funktions- Wenn Verbindungen zwischen Funktionsbausteinen bausteinen programmiert. Die einzelnen Funktions- geändert werden sollen, gehen Sie, wie folgt, vor: bausteine repräsentieren jeweils eine Teilfunktion der • Wählen Sie den Eingang an Gesamtfunktionalität.
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C_CNTR_3 CURRENT CONTROL 10405 ARM CURR REF FLUX N ARM CUR ACT 10403 CURR REF IN LIM TORQ REF 10404 12-PULS CURR DER IN LIM SPEED CONTROL (2011) FLUX REF1 [1209] 10402 ARM DIR CURR REF CONSTANTS (12526) 10401 CURR STEP ARM ALPHA CONSTANTS (12527) DATA LOGGER (606)
Klemmen SDCS-CON-2 SP -46 SP -100 MANTUN_3 MAINTENANCE (11208) TEST RELEASE RDY RUNNING RELEASE OF ARM. INV IN (10906) & LOCAL CONTROLLING I1=I2 1201 DRIVEMODE SP -45 (11209) TEST REF SEL ARM. CONTROLLER RUNNING 1204 INV IN FIRST FIELD EXCITER 1000 POT1 VALUE 1205...
-102 DATALOG USER EVENT 1 1101 DATA LOGGER 1102 TYPE IN1 Ch.1 SPEED MEASUREMENT (12102) 1103 "EXT. IND. 1" TEXT SETTINGS (10501) IN2 Ch.2 1104 SETTINGS (10505) IN3 Ch.3 SETTINGS (10504) IN4 Ch.4 ST20 MOTOR 1 FIELD (11302) IN5 Ch.5 CURRENT CONTROL (10401) IN6 Ch.6 USER EVENT 2...
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Feldstromregler 1 und 2 Drehzahlsollwertaufbereitung Der Drehzahlsollwert für den Hochlaufgeber wird durch die Blöcke REF SEL, mit denen eine Da ein DCS-Stromrichter 2 Feldgeräte ansteuern kann, sind einige Funktionsbausteine ein Auswahl des benötigten Sollwertes getroffen werden kann, dem Funktionsbaustein CONST zweites Mal vorhanden.
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DCE 500 / DCE 600 Gleichstromantrieb ● Ausgezeichnete Erweiterungs- oder Moderni- sierungslösung ● Enthält: ● DCS 500B / DCS 600 Stromrichtermodul ● Wechselstromseitige Halbleitersicherungen ● Hilfstransformator ● Starter für Motorlüfter mit Motorschutzschalter ● Hauptschütz ● Leistungsbereich: 10...130 kW Die Komplettlösung für Standardschränke DCS 400 / DCS 500 ●...
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SET I COMV A I TRIP A 10509 SET U CONV V I CONV A 10511 SET MAX BR TEMP U CONV V DCS 500B Softwarestruktur 10512 SET CONV TYPE MAX BR TEMP 10513 Software version: S21.233 SET QUADR TYPE...
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TREFHND2 C_CNTR_3 SPEED CONTROL TORQ REF HANDLING CURRENT CONTROL 2006 10405 12403 SPEED CONTROL ARM CURR REF SEL2:TORQ/SPEED FLUX N 2407 ARM CUR ACT 10403 12004 (2010) CURR REF IN LIM SEL2.TREF SPC 12402 DROOPING TORQ REF SEL2:OUT 10404 12005 2408 12-PULS IN LIM...
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Klemmen Klemmen SDCS-CON-2 SDCS-CON-2 Binäre Ein- Ausgaben (Standard) SP -46 SP -100 MANTUN_3 10713 MAINTENANCE (11208) TEST RELEASE ON/OFF RDY RUNNING 10714 RELEASE OF ARM. INV IN (10906) & LOCAL CONTROLLING I1=I2 1201 DRLOGI_2 DRIVEMODE DRIVE LOGIC 10901 SP -45 ON/OFF RDY ON (11209)
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Feldstromregler 1 und 2 Drehzahlsollwertaufbereitung Der Drehzahlsollwert für den Hochlaufgeber wird durch die Blöcke REF SEL, mit denen eine Da ein DCS-Stromrichter 2 Feldgeräte ansteuern kann, sind einige Funktionsbausteine ein -102 DATALOG Auswahl des benötigten Sollwertes getroffen werden kann, dem Funktionsbaustein CONST zweites Mal vorhanden.
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SET U CONV V I CONV A TEST REF2 1302 TEST REF2 10511 F1 FORCE FWD SET MAX BR TEMP U CONV V DCS 500B Softwarestruktur 1012 11002 1303 10512 20000 FIELD WEAK POINT FLUX REF SUM F1 FORCE REV...