Mess- und Überwachungsrelais Belastungswächter Motor – cos phi
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Mess- und Überwachungsrelais Belastungswächter Motor – cos phi
Mess- und Überwachungsrelais Belastungswächter Motor – cos phi SBW 1007 interface Überlasterkennung von Elektromotoren ohne zusätzliche Aufnehmer • Drehstrom- und Wechselstromnetz • Anlaufüberbrückungszeit einstellbar • Mit und ohne Störspeicher • Ruhestromprinzip w Anwendungen • Werkzeugmaschinen: Schutz der Motoren vor Unterlast z.B. durch: - Erkennung von Werkzeugzerstörung und Werkzeugabnutzung - Optimierung von Schnittkräften und Werkzeugvorschüben - Vor- und Rückwärtssteuerung von Gewindeschneidmaschinen • Andruckoptimierung an Walzen und Pressen • Regulierung von Fördermenge und Antriebskraft an Förder- und Transportmitteln • Überwachung von Schlupf und Zerstörung von Keilriemen • Bewegungsüberwachung an Rolltoren • Leerlaufüberwachung und Fördermengenregelung von Pumpen • Regulierung der Luftfördermenge in Klimaanlagen • Überprüfung der Waschbürstennachführung und des -verschleißes in Großwaschanlagen für PKW, LKW, Bus, Eisenbahn • Rührgutkonsistenzsteuerung in Rührwerken Funktionen Ruhestromprinzip Mit Anlegen der Versorgungsspannung schaltet das Relais in die Arbeitsstellung. Bei Zuschalten des Motors beginnt die am Relais einstellbare Anlaufüberbrückungszeit. Nach Ablauf dieser Zeit überwacht das SBW 1007 die vorgewählte Phasenverschiebung cos ϕ (in ° ). Bei steigender Last wird die Phasenverschiebung kleiner – cos ϕ wird größer. Wird die vorgewählte Phasenverschiebung unterschritten, schaltet das Relais nach Ablauf der festen Ansprechzeit in die Ruhestellung. Nach Überschreiten der vorgewählten Phasenverschiebung – wieder Normal-Last – und Ablauf der festen Rückfallzeit schaltet das Relais in die Arbeitsstellung zurück. Die feste Ansprech- und Rückfallzeit (1000 ms) verhindert, dass bei kurzzeitigen Sollwertabweichungen das Relais anspricht. Schaltbild Hinweis Störspeicher Der Störspeicher wird durch Überbrücken der Anschlüsse Y1, Y2 in Betrieb gesetzt. Nach Unterschreiten der vorgewählten Phasenverschiebung – wieder Normal-Last – bleibt das Relais in Arbeitsstellung/Ruhestellung. Erst durch Rückstellen (Reset) wird der Fehlerspeicher gelöscht, das Relais schaltet in die Ruhestellung/Arbeitsstellung. Ist die vorgewählte Phasenverschiebung noch überschritten, schaltet das Relais nur während des Rückstellens in die Ruhestellung/ Arbeitsstellung. • Vor Abklemmen des Relais Wandler kurzschließen. • Bei Motor-Nennstrom > 5 A muss ein Stromwandler verwendet werden. Der Stromwandler muss für eine Bürde von RI + 2 x RL ausgelegt sein. RL = Leitungswiderstand RI = Innenwiderstand Technische Änderungen vorbehalten • Klemme k und L1 müssen immer an der gleichen Phase liegen. Für die Klemmen L1, L2, L3 Rechtsdrehsinn einhalten. 659 Mess- und Überwachungsrelais Belastungswächter Motor – cos phi SBW 1007 interface interface Speicher Speicher Motornennstrom > 5 A Wechselstromnetz z.B. 3 AC 400 V Gerätenennspannung 3 AC 400 V Anwendungsbeispiele Walzen-Überwachung Der Belastungswächter SBW 1007 überwacht den Walzenandruck. Steigt der Walzenandruck, steigt die Motorbelastung (cos ϕ wird größer). Beim Unterschreiten der vorgewählten Phasenverschiebung schaltet das Relais in Ruhestellung (Ruhestromprinzip). Brecher-Überwachung Der Belastungswächter überwacht den Steinbrecher auf Überlastung. Wird bei steigender Motorlast (z.B. durch Verklemmen) die vorgewählte Phasenverschiebung unterschritten, schaltet der Belastungswächter. Die Störung bleibt bis zum Rücksetzen mit der Reset-Taste gespeichert. Maßild Motornennstrom 0,1 bis 5 A Drehstromnetz z.B. 230 V Gerätenennspannung 3 AC 230 V Prinzip Bei induktiver Last eilt der Strom der Spannung um den Phasenwinkel ψ nach. Sinkt die Belastung des Motors, wird der Phasenwinkel größer und damit der cos ϕ kleiner. Diese Phasenwinkeländerung ist ein genaues Maß für die Belastungsänderung an der Welle des Motors. Der Belastungswächter überwacht die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom bei induktiven Lasten im sinusförmigen Wechsel- und Drehstromnetz. (Nicht für Phasenanschnittsteuerung und frequenzgeregelte Motoren geeignet). Induktive Last für Hutschiene EN 50022 Strom Spannung Phasenwinkel in Grad P = Wirkleistung Q = Blindleistung S = Scheinleistung Verschiebung =ˆ cos ϕ = 0,5 Pab = U · I · cos ϕ · η η = Wirkungsgrad des Motors 660 Technische Änderungen vorbehalten Mess- und Überwachungsrelais Belastungswächter Motor – cos phi SBW 1007 interface SBW 1007 Belastungswächter; < cos ϕ ansprechend mit/ohne Störspeicher, Ruhestromprinzip 1 LED grün, 1 LED rot FD 0116 W1 Technische Daten Funktionsart nach DIN EN 60255-6:11.94 Funktionskontrolle Funktionsdiagramm Versorgungskreis Nennspannung UN Bemessungsleistung bei 50 Hz und UN (AC) Bemessungsleistung bei 50 Hz und UN (AC) Nennfrequenz Betriebsspannungsbereich Messkreis Einstellung Anlaufzeitüberbrückung Mittelwert des Fehlers Streuung Einfluss der Versorgungsspannung Einfluss der Umgebungstemperatur Phasenverschiebung (cos ϕ) Streuung Einfluss der Versorgungsspannung Einfluss der Umgebungstemperatur Hysterese Motornennstrom 3 AC analog 1,5 – 30 s < 15 % vom Endwert ≤ ± 0,5 % ≤ ± 0,02 % / % ∆UN ≤ ± 0,025 % / K∆T ≤ 18° – < 90° ≤ ± 0,5 % ≤ ± 0,05 % / % ∆UN ≤ ± 0,1 % / K∆T ≤ 2° 0,1 – 5 A (bei > 5 A ist ein zusätzlicher Wandler notwendig, Bürde ≤ 50 mΩ) ≤6A ≤ 25 A, max. 3 s 0,005 A aktivieren durch Überbrücken der Klemmen Y1/Y2 zulässiger Dauerstrom Anlaufspitzenstrom Stromschwelle Störspeicher Ausgangskreis Kontaktbestückung Kontaktwerkstoff Schaltnennspannung Un max. Dauerstrom In pro Strompfad Gebrauchskategorie nach EN 60947-5-1:1991 Kurzschlussschutz max. Sicherungseinsatz Klasse gG zulässige Schalthäufigkeit mechanische Lebensdauer Ansprechzeit tA Rückfallzeit tR Allgemeine Daten Luft- und Kriechstrecken zwischen den Stromkreisen Bemessungsstoßspannung Überspannungskategorie Verschmutzungsgrad Bemessungsspannung Prüfspannung Ueff 50 Hz nach DIN VDE 0110-1, Tabelle A.1 Schutzart Gehäuse / Klemmen nach DIN VDE 0470 Teil 1:11.92 Störfestigkeit nach IEC 61000-4 Umgebungstemperatur, Arbeitsbereich Maßbild Schaltbild Anschlussquerschnitte feindrähtig / eindrähtig oder feindrähtig mit Aderendhülsen zulässiges Anzugdrehmoment Gewicht Zubehör Zulassungen Geräteübersicht / Bestellnummern Typ SBW 1007 Technische Änderungen vorbehalten 380 – 415 V 3,4 VA 2,9 W 50 – 60 Hz 0,8 – 1,1 x UN Nennspannung 3 AC 380 – 415 V 1 Wechsler Ag-Legierung, vergoldet AC/DC 230/230 V 5A AC-15: Ue 230 V AC, Ie 3 A DC-13: Ue 24 V DC, Ie 2 A 6A ≤ 4000 Schaltspiele/h 20 x 106 Schaltspiele 1000 ms 1000 ms nach DIN VDE 0110-1:04.97 4 kV III 3 außen, 2 innen 250 V AC 2,21 kV IP 30 / IP 20 Prüfschärfe 3 –20 – +60 °C S 3-4 KS 0231/1 2 x 0,75 – 1,5 mm2 / 2 x 0,75 – 2,5 mm2 1 oder 2 x 0,5 – 1,5 mm2 0,8 – 1 Nm 0,27 kg Abdeckung Z 29 w 50 – 60 Hz Bestellnummer R3.185.0190.1 VPE 1 661