Das LEKTROMIK^® DS1 ist ein elektronisches Motor-Steuergerät für den sanften Anlauf und sanften Auslauf oder das verschleißfreie Bremsen von Drehstrommotoren, insbesondere der Wirkungsgradklassen IE1 bis IE3.

Merkmale des LEKTROMIK^® DS1

Folgende Betriebsarten stehen zur Verfügung:

Sanftanlauf – Bremsen
Sanftanlauf – Sanftauslauf
Sanftanlauf – Sanftauslauf in Delta-Schaltung

Für den Sanftanlauf und Sanftauslauf werden drei antiparallele Thyristormodule in einer vollgesteuerten Schaltung eingesetzt. Die Motorspannung wird durch Phasenanschnittsteuerung der drei Thyristorenpaare verstellt. Dabei bleibt die Speisefre­quenz des Motors identisch der Netzfrequenz. Das Antriebs­moment ist in einem großen Bereich parametrierbar.

Für das Bremsen werden separate Thyristoren verwendet, um die Netzspannung gesteuert gleichzurichten. Der erzeugte Gleichstrom fließt durch zwei Wicklungen des Motors, wodurch ein stehendes magnetisches Feld erzeugt wird, welches die Drehbewegung des Läu­fers hemmt. Die Steuerung der Thyristoren erlaubt eine Einstellung des Bremsmomentes in einem großen Bereich.

Der Sanftanlauf/-auslauf in Delta-Schaltung ist nur möglich, wenn bei den Motoren alle 6 Wicklungsenden zum Anschluss verfügbar sind, und der Motor im Dreieck geschaltet ist. Gegenüber der Standard­schaltung kann das Gerät dann bei Motoren mit 70% höherem Nennstrom eingesetzt werden.

In einem Gehäuse sind die Prozessorbaugruppe, die Leistungsbaugruppe und die Displaybaugruppe integriert.

Die Prozessorbaugruppe steuert und überwacht alle Funktionen des Gerätes, verarbeitet die Eingänge und steuert die Ausgänge. Die Baugruppe liest folgende Größen ein:
•   Synchronisationssignale (3-phasig) aus der Leistungseinspeisung L1, L2 und L3
•   Motorspannung (3-phasig) an T1, T2 und T3
•   Motorstrom (1-phasig) in T3
•   Kühlkörpertemperatur.

Auf der Leistungsbaugruppe sind die Thyristoren, Relais und weitere leistungselektronische Komponenten zusammengefasst. Drei Bypass-Relais werden direkt von der Prozessor-Baugruppe angesteuert, die Ansteuerung der Thyristorgruppen erfolgt potentialgetrennt über Optokoppler.

Über die Display- und Bedieneinheit können Betriebsparameter angezeigt sowie die Konfiguration und Parameter verändert werden.

Einschalten Steuerspannung

Nach Einschalten der Steuerspannung erfolgt eine Prüfung der Checksummen des Firmware-Speichers und der Parameter-EPROMs.
Die Zündstufen der Thyristorbaugruppen sind gesperrt.
Die internen Bypass Relais und die Steuerausgänge sind ausgeschaltet.

Standby

Die Steuerspannung ist eingeschaltet und es liegt kein Freigabe-Befehl vor. Die Zündstufen aller Thyristorbaugruppen sind gesperrt.
Die internen Bypass Relais und die Steuerausgänge ME und M0 sind ausgeschaltet.

Sanftanlauf

Bei gegebenen Befehlen „Freigabe“ und „Hochlauf“ wird die Motorspannung mit einer Rampenfunktion (ansteigender Zündwinkel des Phasenanschnitts) bis zur Vollaussteuerung erhöht. Die Anfangsspannung (= Einschaltmoment) und der Spannungsanstieg (= Beschleunigung) sind in einem großen Bereich parametrierbar.

Ist die Strombegrenzung aktiviert, wird bei Überschreiten des eingestellten Anlaufstromes die Hochlauframpe angehalten und erst dann wieder freigegeben, wenn gemäß Motorkennlinie die Drehzahl erreicht und der Motorstrom abgesunken ist.

Hochlaufende

Ist der Sanftanlauf abgeschlossen, d.h. die Vollaussteuerung erreicht, und der Motorstrom unter einem definierten Wert gesunken, werden die Bypass Relais aktiviert. Anschließend werden zeitverzögert die Zündsignale der Thyristorbaugruppen abgeschaltet. Der Motorstrom wird weiterhin gemessen, um eventuelle Überlast zu erkennen.

Eine Meldung „Bypass aktiviert“ kann bei Bedarf auf den Steuerausgang MX konfiguriert werden.

Sanftauslauf

Durch Wegnahme des Befehls "Hochlauf" in der Betriebsarten "Sanftanlauf  – Sanftauslauf" oder "Sanftanlauf  – Sanftauslauf in Delta-Schaltung" wird der Sanftauslauf eingeleitet.

Die Thyristorbaugruppen werden in Vollaussteuerung gebracht (max. Zündwinkel). Nach einer Netzperiode werden die Bypass Relais deaktiviert und anschließend zeitverzögert die Motorspannung über eine parametrierbare Rampenfunktion bis Null zurückgenommen.

War das Hochlaufende nicht erreicht, wird lediglich die Motorspannung über eine parametrierbare Rampenfunktion bis Null zurückgenommen. Danach werden die Zündstufen der Thyristorbaugruppen gesperrt.

Bremsen

Durch Wegnahme des Befehls "Hochlauf" in der Betriebsart "Sanftanlauf – Bremsen" wird das Bremsen eingeleitet.

Die Thyristorbaugruppen werden in Vollaussteuerung gebracht (max. Zündwinkel). Nach einer Netzperiode werden die Bypass Relais deaktiviert und anschließend zeitverzögert die Thyristorbaugruppen abgeschaltet und die Zündstufen gesperrt. War das Hochlaufende nicht erreicht, werden die Thyristorbaugruppen sofort gesperrt.

Nach der Bremseinschaltverzögerung werden die Bremsthyristoren angesteuert. Der einstellbare Bremsstrom (Parameter I_b) bestimmt das Bremsmoment.

Stillstandserkennung

Während des Bremsvorgangs wird die Motorspannung zur Stillstandserkennung ausgewertet. Dabei wird die induzierte Spannung in der nicht vom Bremsstrom durchflossenen Wicklung gemessen. Diese in­duzierte Spannung ist ein Indikator für den drehenden Motor. Zu Beginn des Bremsvorganges wird überprüft, ob die induzierte Spannung in einem plausiblen Bereich liegt. Dies dient der Eigendiagnose des Systems.

Während des Bremsvorganges wird die induzierte Spannung weiter gemessen und überprüft, ob sie einen definierten Wert unterschreitet. Wenn ja wird die Nachbremszeit (T_B_NACH) ausgelöst.

Der Bremsbetrieb endet mit Sperren der Zündstufen der Bremsthyristoren entweder nach der Nachbremszeit, wenn der Motor­stillstand erkannt wurde, oder nach der maximalen Bremszeit (T_B_MAX), wenn kein Motorstillstand erkannt wurde (Überwachung der gebremsten Auslaufzeit mit Fehlermeldung).

Danach wird die Meldung „Ein“ deaktiviert und geprüft, ob keine Netzspannung an den Anschlüssen L1, L2 und L3 mehr erkannt wird.
Wurde während des Bremsvorganges Motorstillstand erkannt wird jetzt die Meldung „Stillstand“ (M0) ausgegeben.

Auslaufende

Der Befehl "Freigabe" steht noch an und der Sanftauslauf oder der Bremsvorgang sind beendet.
Alle Zündstufen der Thyristorbaugruppen sind gesperrt.
Die internen Bypass Relais und der Steuerausgang ME sind ausgeschaltet.

Ausschalten (DC 24V)

Sie sind ansteuerbar von einer SPS oder über Kontakte mit Hilfsspannung.

Eingang 1 / BF (Befehl Freigabe)

Sofern für die Applikation keine kontinuierliche Freigabe (Eingang 1 / BF = Brücke zulässig) zulässig ist, muss nach Einschalten der 24VDC-Steuerspannung zum Aktivieren des Befehls ein Zustandswechsel von 0 nach 1 erfolgen.

Eingang 2 / BH (Befehl Hochlauf)

Sofern für die Applikation kein kontinuierlicher Hochlaufbefehl (Parameter Eingang 2 / BH, Brücke zulässig) zulässig ist, muss nach Einschalten der 24VDC-Steuerspannung zum Aktivieren des Befehls ein Zustandswechsel von 0 nach 1 erfolgen.

Eingang 3 / BX (Eingang für Sonderfunktionen)

Die Verwendung ist konfigurierbar für:

Motor-PTC

Eingang für Anschluss der Motor-Temperaturüberwachung. Erlaubt sind Motor-PTC oder Temperaturschalter.

Wird kein Motor-PTC verwendet, ist der Eingang zu brücken.

Die Steuerausgänge sind potentialfreie Kontakte (Relaisausgänge).

Ausgang 1 / MB (Meldung BEREIT)

Dieser Ausgang ist z.B. zur externen Verriegelung des Hochlauf-Befehles verwendbar.

Ausgang 2 / ME (Meldung EIN)

Dieser Ausgang ist zur Ansteuerung des Hauptschützes vorgesehen. Dadurch öffnet bzw. schließt das Hauptschütz stromlos, die Lebensdauer der Schütz­kontakte wird somit erheblich verlängert.

Ausgang 3 / M0 (Meldung Stillstand)

Relais mit zwangsgeführten Kontakten optional bestückbar.

Ausgang 4 / MX (Ausgang für Sonderfunktionen)

Die Verwendung ist konfigurierbar für:

Fehler des LEKTROMIK^® DS1 werden in 4 Typen klassifiziert. Je nach Fehlertyp werden spezifische Geräteaktionen ausgelöst und erfordern unterschiedliche Quittierungsformen.

Fehlertyp 1 – keine Sicherheitsfunktion

Geräteaktion:

Alle Thyristorbaugruppen werden gesperrt
Bypass Relais werden abgeschaltet
Keine Meldung „Bereit“ (Ausgang MB Kontakt offen)
Keine Meldung „Ein“ (Ausgang ME Kontakt offen)
Keine Meldung „Stillstand“ (Ausgang M0 Kontakt offen)
Störungs-LED blinkt
Fehler wird im Klartext im Display angezeigt (Displaybeleuchtung ein)
Speicherung der Fehlermeldung

Quittierung erfolgt durch
•   Ab- und Zuschalten der Steuerspannung 24VDC  oder
•   durch Rücksetzen des Befehls Freigabe (Eingang BF Kontakt offen)  oder
•   Aktuelle Meldung / Quittieren  oder
•   Konfigurierter Quittier-Eingang BX

Wiederanlauf
•   nach Rücksetzen des Befehls Freigabe  oder
•   Ab- und Zuschalten der Steuerspannung 24VDC

Fehlertyp 2 – Sicherheitsfunktion

Geräteaktion:

Alle Thyristorbaugruppen werden gesperrt
Bypass Relais werden abgeschaltet
Keine Meldung „Bereit“ (Ausgang MB Kontakt offen)
Keine Meldung „Ein“ (Ausgang ME Kontakt offen)
Keine Meldung „Stillstand“ (Ausgang M0 Kontakt offen)
Störungs-LED blinkt
Fehler wird im Klartext im Display angezeigt (Displaybeleuchtung ein)
Speicherung der Fehlermeldung

Quittierung erfolgt durch
•   Aktuelle Meldung / Quittieren oder
•   Konfigurierter Quittier-Eingang BX


Wiederanlauf nur nach erfolgter Quittierung und
•   nach Rücksetzen des Befehls Freigabe oder
•   Ab- und Zuschalten der Steuerspannung 24VDC

Fehlertyp 3 – Warnung

Geräteaktion:

Anzeige der Warnmeldung im Display (Displaybeleuchtung ein)
Speicherung der Warnmeldung

Quittierung ist nicht erforderlich, aber möglich durch:
•   Ab- und Zuschalten der Steuerspannung 24VDC  oder
•   durch Rücksetzen des Befehls Freigabe (Eingang BF Kontakt offen)  oder
•   Aktuelle Meldung / Quittieren  oder
•   Konfigurierter Quittier-Eingang BX

Fehlertyp 4 – Mikroprozessorfehler

Geräteaktion:

Alle Thyristorbaugruppen werden gesperrt
Bypass Relais werden abgeschaltet
Keine Meldung „Bereit“ (Ausgang MB Kontakt offen)
Keine Meldung „Ein“ (Ausgang ME Kontakt offen)
Keine Meldung „Stillstand“ (Ausgang M0 Kontakt offen)
Störungs-LED leuchtet
Speicherung der Fehlermeldung

Eine Quittierung ist nicht möglich. Reset nur durch Ab- u. Zuschalten der Steuerspannung 24VDC.

Das LEKTROMIK^® DS1 erkennt Gerätefehler sowie Fehler in der Applikation.

Fehler im Leistungsteil

Fehler Phasenerkennung

Fehler Drehfeld

Fehler Stillstandserkennung

Fehler Anlaufstrom

Fehler Hochlaufende

Warnung Bremsstrom

Warnung Gerätetemperatur

Fehler Gerätetemperatur

Fehler Motortemperatur

Fehler Hauptschütz

Fehler Mikroprozessor

Fehler Überstrom

Fehler Überlast

Fehler Relais M0

Auf der Steuerplatine des LEKTROMIK^® DS1 befinden sich 2 LED-Anzeigen:

Die rote Störungs-LED signalisiert einen Fehlerzustand.

	Aus: es liegt kein Fehler vor
	Ein oder blinkend: Störung

Details zu Fehler oder Warnung: siehe Menü – Meldungen am Gerät.

Die grüne LED signalisiert die Meldung „BEREIT“ und entspricht dem Status des Steuerausgangs 1 / MB.

	Aus: das Gerät ist nicht betriebsbereit
	Ein: das Gerät ist betriebsbereit

	Display
	Drehencoder

Abb. 4 Display- und Bedieneinheit

Das LEKTROMIK^® DS1 ist mit einem zweizeiligen LCD-Display zur Anzeige von Betriebszuständen und Konfiguration / Parametern ausgestattet. Die Hintergrundbeleuchtung hat eine einstellbare Leuchtdauer. Beim Betätigen des Drehencoders oder Tasters schaltet die Hintergrundbeleuchtung ein.

Drehencoder

	Drehen -         Navigation in den Statusanzeigen -         Navigation in den Menüs, Anwahl und Eingabe von Werten
	Drücken -         Bestätigung der Eingabe / Auswahl -         Anwahl Menüpunkt