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西门子直流调速器 6RA22说明书.pdf
Inhaltsverzeichnis
Kapitel 1_SIMOREG K Stromrichter-Einbaugeräte 6RA22
Aufbau und Arbeitsweise
Technische Daten
Blockschaltbilder/Klemmenbelegung
Bestell-undProjektierungsdaten
Maßbilder
Zusatzbaugruppen/Zubehör
Kapitel 2_SIMOREG K Feldspeisegeräte
Minireg F 33
Einfachfeldspeisegeräte U 315, Minireg F 10
Feldschwächregelung U 318
Kapitel 3_Zusatzgeräte für Antriebe
Motorpotentiometer U 307
Aufbau und Arbeitsweise · Technische Daten
Übersichtsschaltplan
Spannungswandler U 308 A
Beschaltungszusatz U 309
Spannungswandler U 312
Beschaltungszusatz U 313
Externe Stromversorgung
Kapitel 4_Projektierungshinweise
Installationshinweise für den EMV-gerechten Aufbau von Antrieben
Komponenten
Oberschwingungen
Kapitel 5_Anhang
Umwelt, Ressourcen und Recycling
Zertifikate
Vertriebsregionen in Deutschland
Europäische Gesellschaften und Vertretungen
Außereuropäische Gesellschaften und Vertretungen
Informationen und Bestellmöglichkeiten im Internet und auf CD-ROM
Customer Support
Verkaufs- und Lieferbedingungen, Exportvorschriften
SIMOREG K 6RA22
Analoge Stromrichter-Einbaugeräte
Katalog DA 21.2 2001
E
B
E
I
R
T
N
A
-
M
O
R
T
S
H
C
I
E
L
G
Kataloge „Large Drives“
Gleichstrommotoren
DA 12
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E20002-K4012-A101-A2
E20002-K4012-A101-A2-7600
Gleichstrommotoren
1GG7, 1GH7, 1HS7 und 1HQ7
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E86060-K5112-E101-A1
E86060-K5112-E101-A1-7600
DA 12 Nachtrag
Mai 2001
Gleichstromantriebe
Vorzugsreihe bis 500 kW
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E20002-K4012-A111-A2
E20002-K4012-A111-A2-7600
DA 12.1
Gleichstromantriebe
Vorzugsreihe 215 kW bis 1500 kW
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E20002-K4012-A121-A1
E20002-K4012-A121-A1-7600
DA 12.2
Digitale Stromrichter-Einbaugeräte
SIMOREG DC-MASTER 6RA70
Bestell-Nr.:
deutsch:
E86060-K5121-A111-A1
englisch:
E86060-K5121-A111-A1-7600
französisch: E86060-K5121-A111-A1-7700
DA 21.1
Analoge Stromrichter-Einbaugeräte
SIMOREG K 6RA22
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E86060-K4021-A121-A1
E86060-K4021-A121-A1-7600
DA 21.2
Ersatzteile für Stromrichter
SIMOREG (Einbaugeräte)
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E20002-K4021-A900-A4
E20002-K4021-A900-A4-7600
DA 21 E
Stromrichter-Schrankgeräte SIMOREG
DA 22
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E20002-K4022-A101-A3
E20002-K4022-A101-A3-7600
Automatisierungs-
und Antriebstechnik
Bestell-Nr.:
deutsch:
englisch:
E86060-D4001-A100-B5
E86060-D4001-A110-B4-7600
CA 01
Internet
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Unsere Adresse ist http://www.siemens.de/automation
s
SIMOREG K
6RA22
Analoge
Stromrichter-Einbaugerte
Katalog DA 21.2 • 2001
Ungültig: Katalog DA 21 · 1998
SIMOREG K
Stromrichter-Einbaugeräte 6RA22
SIMOREG K
Feldspeisegeräte
Zusatzgeräte für Antriebe
Projektierungshinweise
Anhang · Sachverzeichnis
1
2
3
4
A
Achtung:
Die technischen Angaben dienen der allgemeinen Information.
Bei Montage, Betrieb und Wartung sind die Betriebsanleitungen und die auf den Produkten angegebenen Hinweise
unbedingt zu beachten.
® SIMOREG und SITOR sind Marken von Siemens.
Die übrigen Bezeichnungen in diesem Katalog können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die
Rechte der Inhaber verletzen können.
• Änderungen in den technischen Daten, Auswahl- und Bestelldaten (Bestell-Nrn.), beim Zubehör und in der Lieferbarkeit vorbehalten.
• Alle Abmessungen in diesem Katalog gelten in mm.
© Siemens AG 2001
SIMOREG K
Stromrichter-
Einbaugerte 6RA22
1
1/2
1/6
1/10
1/19
1/21
1/22
Aufbau und Arbeitsweise
Technische Daten
Blockschaltbilder/Klemmenbelegung
Bestell- und Projektierungsdaten
Maßbilder
Zusatzbaugruppen/Zubehör
Siemens DA 21.2 · 2001
1/1
SIMOREG K-Stromrichter-Einbaugeräte 6RA22
Ü
1
Leistungsteil
SIMOREG K-Stromrichterge-
räte 6RA22 für Einphasen-
Einquadrantantriebe sind in
halbgesteuerter Einphasen-
Brückenschaltung B2HK,
SIMOREG K-Stromrichter-
geräte 6RA22 für Einphasen-
Vierquadrantenantriebe in
kreisstromfreier Gegen-
parallelschaltung von zwei
vollgesteuerten Einphasen-
Brückenschaltungen
(B2)A(B2)C aufgebaut.
SIMOREG K-Stromrichterge-
räte 6RA22 für Dreiphasen-
Einquadrantantriebe sind in
vollgesteuerter Drehstrom-
Brückenschaltung B6C,
SIMOREG K-Stromrichter-
geräte für Dreiphasen-
Vierquadrantenantriebe in
kreisstromfreier Gegen-
parallelschaltung von zwei
vollgesteuerten Drehstrom-
brückenschaltungen
(B6)A(B6)C aufgebaut.
Kühlung
SIMOREG K-Stromrichter-
geräte 6RA22 mit Bemes-
sungsgleichströmen w 160 A
sind für Luftselbstkühlung,
Geräte mit Bemessungs-
gleichströmen W 240 A für
verstärkte Luftkühlung (Ven-
tilator) ausgelegt.
Erregerstromversorgung
Bei SIMOREG K-Stromrich-
tergeräten 6RA22 (außer in
Schaltung (B2)A(B2)C) ist
ein Erregergleichrichter in
ungesteuerter Einphasen-
Brückenschaltung B2 einge-
baut. Bei Anschluss des
Gleichrichters an eine Netz-
spannung von 2 AC 400 V
ergibt sich eine Bemes-
sungsausgangsspannung
von 340 V, bei Anschluss des
Gleichrichters an eine Netz-
spannung von 2 AC 230 V
eine Bemessungsausgangs-
spannung von 200 V an
den Klemmen C2/D2. Bei
SIMOREG K-Stromrichter-
Aufbau und Arbeitsweise
Anwendungsbereich
SIMOREG K-Stromrichterge-
räte 6RA22 für Einphasen-
oder Drehstromanschluss
werden zur Ankerspeisung
von Gleichstrom-Neben-
schlussmotoren eingesetzt.
Die Stromrichtergeräte
6RA22 besitzen bereits in
der Grundausführung einige
technologische Funktionen,
z.B.:
` einen Hochlaufgeber,
` einen Grenzwertmelder,
` eine Ankerspannungsist-
wert-Erfassung mit (I x R)-
Kompensation bei Geräten
in Schaltung B2HK und B6C
(d.h. Tachogenerator kann
entfallen),
` eine elektronische Ein-
schalt- und Ausschaltauto-
matik bei Geräten in Schal-
tung (B2)A(B2)C,
(B6)A(B6)C,
` zusätzliche auf ein Raster-
feld geführte Ein- und Aus-
gänge zur individuellen Ver-
wendung bei Geräten in
Schaltung (B2)A(B2)C,
(B6)A(B6)C.
Weitere Vorteile bieten Funk-
tionserweiterungen, z.B.:
` getrennt einstellbare P-Ver-
stärkung und Nachstellzeit
beim Drehzahlregler,
` in die Strombegrenzung
einbezogener Zusatz-
Stromsollwert,
` Drehzahlistwert-Anpas-
sung mit Feinjustierung.
AufbauundArbeitsweise
SIMOREG K-Stromrichter-
geräte 6RA22 für Einphasen-
anschluss sind in zwei Bau-
formen lieferbar. Geräte mit
Gehäuse werden für Einzel-
antriebe empfohlen. Geräte
ohne Gehäuse, eingesetzt in
einen Baugruppenträger,
bieten eine platzsparende
Anordnung, wenn mehrere
Antriebe zu einer Einheit
zusammengefaßt werden
sollen.
1/2
Siemens DA 21.2 · 2001
Bild 1/1
Geräte in Schaltung B2HK für Einquadrantantriebe, ohne Gehäuse
Bild 1/2
Geräte in Schaltung B6C für Einquadrantantriebe, mit Gehäuse
geräten 6RA22 in Schaltung
(B2)A(B2)C ist ein getrennt
zu bestellendes und anzuord-
nendes Feldspeisegerät,
z.B. das Feldspeisegerät
6RA2200-8DD00 (siehe
Teil 2 dieses Kataloges)
einzusetzen.
SIMOREG K-Stromrichter-Einbaugeräte 6RA22
Aufbau und Arbeitsweise
Stromversorgung
Die Stromversorgung der
SIMOREG K-Stromrichter-
geräte 6RA22 liefert:
` ungeregelte Spannungen
von ±24 V für die Steuerim-
pulse und Relais,
` geregelte Spannungen von
±15 V für die Regler und
interne Signalverarbeitung
(extern max. ±50 mA),
` geregelte Spannungen von
±10 V als Referenzspan-
nungen (z.B. für die Soll-
werte; extern ±10 mA).
Die Einspeisung des Strom-
versorgungstrafos wird bei
Geräten in Schaltung B2HK
direkt von der Leistungsein-
speisung (Klemmen U1, V1)
abgegriffen. Je nach
Anschlussspannung (2 AC
400 V oder 2 AC 230 V) muß
eine Brücke am Eingang des
Stromversorgungstrafos
umgelegt werden. Geräte
in Schaltung (B2)A(B2)C
besitzen getrennte Einspei-
seklemmen für den Strom-
versorgungstrafo und den
Leistungsteil. Auch hier ist
der wahlweise Anschluss
von 2 AC 400 V oder
2 AC 230 V möglich. Geräte
in Schaltung B6C und
(B6)A(B6)C werden an
3 AC 400 V über getrennte
Stromversorgungsklemmen
angeschlossen.
Die Versorgungsspannungen
für die Regler (±15 V) werden
mit einer Genauigkeit von
etwa 1%, die Referenzspan-
nungen (±10 V) mit einer Ge-
nauigkeit von 1‰ geregelt,
so daß für die Genauigkeit
der Drehzahlregelung prak-
tisch nur noch die Werte der
Drehzahlistwert-Erfassung
(Gleichstrom-Tachogene-
rator) maßgebend sind.
FunktionenderSteuerung
undRegelungbeiGeräten
inSchaltungB2HKundB6C
Hochlaufgeber
Der Hochlaufgeber begrenzt
bei sprungartiger Änderung
der Eingangsspannung (ex-
terner Drehzahlsollwert) die
Änderungsgeschwindigkeit
des dem Drehzahlregler
zugeführten Drehzahlsoll-
wertes auf einen für den
Antrieb technologisch zuläs-
sigen Wert. Hochlauf- und
Rücklaufzeit sind über ein
Potentiometer einstellbar.
Der Stellbereich des Poten-
tiometers kann, falls erfor-
derlich, durch Ändern eines
Kondensators anderen
Bedingungen angepaßt
werden.
Drehzahlregler
Der Drehzahlregler hat drei
Eingänge:
` Der Drehzahlistwert kann
wahlweise von der einge-
bauten Ankerspannungs-
istwert-Erfassung mit
(I x R)-Kompensation oder
von einem Gleichstrom-
Tachogenerator geliefert
werden. Über zwei Poten-
tiometer zur Grob- und
Feineinstellung werden die
Istwertspannung angepaßt
und die maximale Drehzahl
eingestellt.
` Der Drehzahlsollwert wird
wahlweise von dem einge-
bauten Hochlaufgeber oder
direkt über eine Klemme
geliefert.
` Ein Zusatz-Drehzahlsoll-
wert kann dem Drehzahl-
regler wahlweise über eine
Klemme direkt bzw. über
ein Anpassungspotentio-
meter (z.B. Tänzerwalzen-
regelung) oder von dem
internen Stromistwert
und dem Potentiometer V
(zur (I x R)-Kompensation
bei EMK-Regelung ohne
Tachogenerator) zugeführt
werden.
1
Bild 1/3
Geräte in Schaltung (B2)A(B2)C für Vierquadrantenantriebe
Bild 1/4
Geräte in Schaltung (B6)A(B6)C für Vierquadrantenantriebe,
mit Gehäuse
Der Drehzahlregler ist mit je
einem Verstärker für den
P- und I-Anteil aufgebaut.
P-Verstärkung und I-Anteil
können unabhängig vonein-
ander und damit bei der Inbe-
triebnahme sehr einfach ein-
gestellt werden.
Über einen dem Drehzahl-
regler nachgeschalteten
Addierverstärker kann zu
dem Ausgangswert des
Drehzahlreglers (Stromsoll-
wert) ein über eine Klemme
vorgegebener Zusatz-Strom-
sollwert addiert werden.
Der Ausgangswert (Strom-
sollwert + Zusatz-Strom-
sollwert) wird durch einen
Begrenzungsregler begrenzt
(Strombegrenzung). Die
Strombegrenzung ist intern
auf einen maximalen Wert
eingestellt (höchstens gleich
dem Geräte-Nenngleich-
strom) und kann extern zu-
sätzlich über einen Klemme
auf niedrigere Werte
eingestellt werden.
Siemens DA 21.2 · 2001
1/3
SIMOREG K-Stromrichter-Einbaugeräte 6RA22
Ü
1
Grenzwertmelder
Mit dem Grenzwertmelder
kann wahlweise das Unter-
bzw. Überschreiten eines
Drehzahl- oder Stromistwer-
tes erfaßt werden. Die
Grundbestückung ist so aus-
geführt, daß das Unterschrei-
ten einer Drehzahl von etwa
5% der Nenndrehzahl ge-
meldet wird (M auf Klemme
14). Der Ansprechwert kann
durch Ändern eines Wider-
standes bzw. durch Einstel-
len eines Potentiometers
(bei Geräten in Schaltung
B6C) angepaßt werden.
Anzeige von Betriebs-
zuständen
Durch Leuchtdioden werden
folgende Betriebszustände
angezeigt:
` Stromrichtergerät ist einge-
schaltet,
` Regler sind freigegeben,
` Grenzwertmelder hat ange-
sprochen.
FunktionenderSteuerung
undRegelungbeiGeräten
inSchaltung(B2)A(B2)C
bzw.(B6)A(B6)C
Hochlaufgeber
Der Hochlaufgeber begrenzt
bei sprungartiger Änderung
der Eingangsspannung (ex-
terner Drehzahlsollwert) die
Änderungsgeschwindigkeit
des dem Drehzahlregler
zugeführten Drehzahlsoll-
wertes auf einen für den An-
trieb technologisch zulässi-
gen Wert. Hochlauf- und
Rücklaufzeit sind über zwei
Potentiometer – unabhängig
voneinander – im Bereich
von 2 bis 30 s einstellbar. Der
Einstellbereich kann, falls
erforderlich, durch Ändern
eines Kondensators anderen
Bedingungen angepaßt
werden.
Aufbau und Arbeitsweise
Stromregler
Der Stromregler ist als
PI-Regler mit einer für Anker-
speisung dimensionierten
Verstärkung und Nachstell-
zeit ausgeführt. Durch Einlö-
ten anderer Bauteile kann die
Rückführung angepaßt wer-
den.
Die Ausgangsspannung des
Stromreglers wird durch
zwei Begrenzungsregler auf
Werte entsprechend der
maximalen und minimalen
Aussteuerung des Strom-
richtergerätes begrenzt.
Der Stromistwert wird über
einen Wandler erfaßt und
potentialfrei dem Stromreg-
ler zugeführt. Der Stromsoll-
wert wird vom Drehzahlreg-
ler geliefert.
Steuersatz
Der Steuersatz bildet –
abhängig von der Ausgangs-
spannung des Stromreg-
lers – die Steuerimpulse zum
Zünden der Thyristoren.
An unterschiedliche oder
sich während des Betriebs
ändernde Netzfrequenzen im
Bereich von 45 bis 65 Hz
paßt sich der Steuersatz
selbsttätig an.
Einschaltautomatik und
Reglerfreigabe für Geräte
in Schaltung B2HK
Die Einschaltautomatik gibt
nach dem Einschalten des
Stromrichtergerätes den Be-
trieb erst dann frei, wenn die
Stromversorgung ihre Span-
nungen aufgebaut hat und
die Regler freigegeben sind.
Die Reglerfreigabe kann un-
mittelbar mit der Freigabe
durch die Einschaltautomatik
(Klemmen 8/20 überbrückt)
oder abhängig von anderen
Betriebszuständen (Klem-
men 8 und 20 über Freigabe-
kontakt verbunden) erfolgen.
Die Stromrichtergeräte in der
Schaltung B6C besitzen eine
Einschaltsteuerung, wie für
die Geräte in Schaltung
(B2)A(B2)C bzw. (B6)A(B6)C
beschrieben.
1/4
Siemens DA 21.2 · 2001
Bild 1/5
Baugruppenträger 6DM9005, bestückt mit SIMOREG K-Stromrichtergeräten
6RA22 ohne Gehäuse
Drehzahlregler
Der Drehzahlregler hat drei
Eingänge:
` Der Drehzahlistwert wird
von einem Gleichstrom-
Tachogenerator geliefert.
Über zwei Potentiometer
zur Grob- und Feineinstel-
lung werden die Istwert-
spannung angepaßt und
die maximale Drehzahl ein-
gestellt.
` Der Drehzahlsollwert wird
wahlweise von dem einge-
bauten Hochlaufgeber oder
über einen freien Eingang
und das Rasterfeld gelie-
fert.
` Ein Zusatz-Drehzahlsoll-
wert kann über einen freien
Eingang und das Rasterfeld
eingespeist werden.
Der Drehzahlregler ist mit je
einem Verstärker für den
P- und I-Anteil aufgebaut.
P-Verstärkung und I-Anteil
können unabhängig vonein-
ander und damit bei der Inbe-
triebnahme sehr einfach ein-
gestellt werden.
Über einen dem Drehzahl-
regler nachgeschalteten
Addierverstärker kann zu
dem Ausgangswert des
Drehzahlreglers (Stromsoll-
wert) ein über einen freien
Eingang und das Rasterfeld
vorgegebener Zusatz-Strom-
sollwert addiert werden.
Der Ausgangswert (Strom-
sollwert + Zusatz-Strom-
sollwert) wird durch zwei Be-
grenzungsregler in positiver
und negativer Richtung
begrenzt (Strombegren-
zung). Die Strombegrenzung
ist intern auf einen maxima-
len Wert eingestellt (höch-
stens gleich dem Geräte-
Bemessungsgleichstrom).
Eine Einstellung auf nie-
drigere Werte kann von ex-
tern durch Aufbau einer ent-
sprechenden Beschaltung
auf dem Rasterfeld und
Einspeisung über eine freie
(niederohmig beschaltete)
Ausgangsklemme erreicht
werden.
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