PXe-PI150 Motorantrieb mit variabler Geschwindigkeit
Der Drehzahlregler PXe-PI150 bietet eine kompakte Drehzahlregelung für Wechselstrommotoren, die in Pumpen, Ventilatoren, Förderbändern, Verpackungsanlagen und allgemeinen Industriemaschinen eingesetzt werden.
Der PI150 wurde für kleinere Schaltschränke und OEM-Geräte entwickelt und unterstützt sowohl V/f- als auch sensorlose Vektorregelung. Er verfügt über einen integrierten PID-Regler, programmierbare Beschleunigung und Verzögerung, mehrere Drehzahlreferenzen sowie die Möglichkeit zur lokalen oder Fernsteuerung.
Das Sortiment umfasst einphasige und dreiphasige Eingangskonfigurationen für die Versorgungsspannungsklassen 220 V, 380 V und 480 V sowie Motorleistungen von 0.4 kW bis 5.5 kW, abhängig von der gewählten Eingangsspannung.
Die integrierte RS485-Schnittstelle, programmierbare digitale und analoge Ein-/Ausgänge sowie der umfassende Wechselrichterschutz ermöglichen den Betrieb des PI150 als eigenständigen Motorantrieb oder als Teil eines größeren SPS- oder Automatisierungssystems.
Technische Highlights für Motorsteuerungsanwendungen
Kompakter Drehzahlregler
Konzipiert für platzsparende Schaltschränke und Maschinenanlagen, die eine zuverlässige Motordrehzahl- und Beschleunigungsregelung erfordern.
Vektor- und V/F-Regelungsmodi
Unterstützt V/f- und sensorlose Vektorsteuerung für eine breite Palette von Standardmotoranwendungen, einschließlich Ventilatoren, Pumpen, Förderbänder und allgemeine Maschinen.
Eingebaute PID-Prozessregelung
Die integrierte PID-Funktionalität unterstützt Druck-, Durchfluss- und andere Regelungsanwendungen im geschlossenen Regelkreis, einschließlich Pumpen-, Lüfter- und Lüftungssystemen.
Flexible lokale und Fernsteuerung
Unterstützt Tastaturbedienung, Terminalsteuerung und serielle Kommunikation, mit integriertem RS485 für Fernsteuerung, Überwachung und umfassendere Integration in Automatisierungssysteme.
Integrierter Laufwerksschutz
Zu den Schutzfunktionen gehören Überspannung, Unterspannung, Überstrom, Überlastung, Übertemperatur, Kommunikationsfehler, PID-Rückkopplungsanomalien und Kurzschluss-gegen-Erde-Zustände.
Produktinformationen
Motorsteuerung
Der PI150 wandelt die eingehende Wechselstromversorgung in eine geregelte Ausgangsspannung und -frequenz für den angeschlossenen Motor um.
Der Antrieb kann mit sensorloser Vektorsteuerung oder V/f-Steuerung betrieben werden, sodass die Betriebsart je nach Motor und mechanischer Last ausgewählt werden kann.
Sensorlose Vektorsteuerung
Die sensorlose Vektorregelung bietet ein verbessertes Drehmoment- und Drehzahlverhalten, ohne dass eine externe Geberrückmeldung erforderlich ist.
Die veröffentlichten Aufführungsleistungen umfassen:
- Geschwindigkeitsbereich: 1:100
- Genauigkeit bei konstanter Geschwindigkeit: ≤±0.5 % der Nennsynchrongeschwindigkeit
- Drehmomentverhalten: ≤40ms
- Anlaufmoment: 150 % bei 0.5 Hz
Dieser Modus eignet sich für Anwendungen, bei denen eine höhere Leistung bei niedrigen Drehzahlen erforderlich ist, ohne dass ein Encoder benötigt wird.
V / F-Steuerung
Die V/f-Regelung bietet eine konventionelle Spannungs-Frequenz-Motorsteuerung für allgemeine drehzahlvariable Lasten.
Zu den verfügbaren Merkmalen gehören:
- Linear V/F
- Potenzgesetz V/F
- Benutzerdefinierte V/F-Kurven
- Automatische Drehmomentsteigerung
- Manuelle Drehmomentsteigerung von 0.1 % auf 30 %
Die V/f-Regelung eignet sich besonders für Ventilatoren, Pumpen, Förderbänder und andere unkomplizierte Anwendungen mit variabler Drehzahl.
Beschleunigung & Verzögerung
Der PI150 unterstützt Beschleunigung und Verzögerung auf gerader Linie und in S-Kurven.
Es stehen vier Beschleunigungs-/Verzögerungszeiteinstellungen zur Verfügung, mit einem programmierbaren Bereich von 0.0 bis 6500.0 Sekunden.
Dadurch kann das Anlauf- und Stoppverhalten des Motors an die angeschlossenen Maschinen angepasst werden.
Eingebaute PID-Regelung
Die integrierte PID-Regelung ermöglicht es dem PI150, eine Prozessvariable mithilfe eines externen Rückkopplungssignals zu regeln.
Typische Anwendungen sind:
- Pumpendruck
- Wasserfluss
- Lüfterdruck
- Airflow
- Allgemeine Prozesskontrolle
Die PID-Regelung kann mit 0 bis 10 V Gleichstrom- oder 0 bis 20 mA-Signalen erfolgen.
Betrieb mit mehreren Geschwindigkeiten
Bis zu 16 voreingestellte Geschwindigkeiten können über die Multifunktionseingänge oder die programmierte Betriebslogik konfiguriert werden.
Dies ist nützlich, wenn Maschinen mit mehreren definierten Prozessgeschwindigkeiten arbeiten müssen.
Frequenzreferenz
Der PI150 bietet verschiedene Methoden zur Einstellung der erforderlichen Betriebsfrequenz, darunter:
- Tastatureinstellung
- Analoger Spannungseingang
- Analoger Stromeingang
- Voreingestellter Mehrgeschwindigkeitsbetrieb
- Serielle Kommunikation
Dies ermöglicht die lokale Steuerung des Antriebs oder dessen Integration in ein umfassenderes Automatisierungssystem.
Automatische Spannungsregelung
Die automatische Spannungsregelung trägt dazu bei, die Motorausgangsspannung aufrechtzuerhalten, wenn die Eingangsspannung innerhalb des zulässigen Betriebsbereichs schwankt.
Schnelle Strombegrenzung
Ein Strombegrenzungsalgorithmus trägt dazu bei, Fehlauslösungen durch Überstrom bei wechselnden Lastbedingungen zu reduzieren.
Gleichstrombremsung
Programmierbare Gleichstrombremsen können überall dort eingesetzt werden, wo eine zusätzliche Bremskontrolle erforderlich ist.
Bremsfrequenz, Bremszeit und Bremsstrom können je nach angeschlossenem Motor und mechanischer Last angepasst werden.
Anwendungen, die häufiges Bremsen oder hohe Massenträgheitslasten erfordern, sollten vor der Auswahl des Antriebs geprüft werden.
Geschwindigkeitsverfolgung
Der PI150 kann die Drehzahl eines Motors erfassen, der sich bereits dreht, wenn der Wechselrichter startet.
Dies ist nützlich für Ventilatoren, Pumpen und andere rotierende Geräte, die nach einem Stillstand oder einer vorübergehenden Versorgungsunterbrechung möglicherweise noch nachlaufen.
Lokale Anzeige & Fehlerhistorie
Das Tastenfeld kann Betriebsinformationen anzeigen, darunter:
- Betriebsfrequenz
- Frequenz einstellen
- Gleichspannung
- Ausgangsspannung
- Ausgangsstroms
- Ausgangsleistung
- Ausgangsdrehmoment
- Motordrehzahl
- Eingangs- und Ausgangsstatus
- Analogeingang
- PID-Sollwert
- PID-Rückmeldung
- IGBT-Temperatur
Das Laufwerk kann Informationen zu bis zu drei Fehlerereignissen zur späteren Überprüfung speichern.
Auswahl eines PXe-PI150 Drehzahlreglers
Bei der Auswahl des richtigen Antriebs sollten der Motor und die mechanische Last und nicht nur die Motorleistung berücksichtigt werden.
PX benötigt normalerweise Folgendes:
- Motornennleistung
- Nennspannung und Nennstrom des Motors
- Motorfrequenz und Drehzahl
- Verfügbare Baustellenausstattung
- Art der angetriebenen Ausrüstung
- Erforderliches Anlaufdrehmoment
- Beschleunigungs- und Verzögerungszeit
- Minimale und maximale Betriebsgeschwindigkeit
- Dauerbetrieb
- Anforderung an V/F- oder sensorlose Vektorregelung
- Analoge oder digitale Steuersignale
- PID-Rückkopplungsanforderung
- RS485-Kommunikationsanforderung
- Bremsanforderung
- Umgebungstemperatur und Höhe
- Verfügbarer Platz für Schalttafeln und Belüftung
Eingangsspannungskonfigurationen
Der PI150 ist in verschiedenen Eingangsspannungsfamilien erhältlich.
Einphasig 220V Klasse
220 bis 240 V Wechselstrom nominal, -15 % / +10 %, bei ausgewählten Modellen ab 0.4 kW bis 2.2 kW.
Dreiphasige 220-V-Klasse
220 bis 240 V Wechselstrom nominal, -15 % / +10 %, bei ausgewählten Modellen ab 0.4 kW bis 2.2 kW.
Dreiphasige 380-V-Klasse
380 bis 440 V Wechselstrom nominal, -15 % / +10 %, bei ausgewählten Modellen ab 0.75 kW bis 5.5 kW.
Dreiphasige 480-V-Klasse
480 V Wechselstrom ±10 %, bei ausgewählten Modellen von 0.75 kW bis 5.5 kW.
Die endgültige Modellauswahl sollte anhand des Nennstroms des Motors, des erforderlichen Drehmoments und der Betriebsart bestätigt werden.
Kompakte Installation
Der PI150 ist für kompakte Schaltschrankinstallationen vorgesehen und unterstützt:
- Wandmontage
- DIN-Schienenmontage auf geeigneten Rahmengrößen
- Nebeneinander-Installation, sofern dies gemäß der Installationsanleitung zulässig ist
Der kleinere Rahmen misst ungefähr 138 × 72 × 123.5 mm , wobei bei größeren Konfigurationen von 2.2 kW bis 5.5 kW gegebenenfalls der größere Rahmen zum Einsatz kommt.
Digitale und analoge Steuerung
Der PI150 bietet:
- 5-Digitaleingänge
- 1 analoger Eingang, wählbar für 0-10 V oder 0-20 mA
- 1 Relaisausgang
- 1 analoger Ausgang, konfigurierbar für 0-10 V oder 0-20 mA
- Integrierte RS485-Kommunikation
Dies unterstützt sowohl die einfache Standalone-Steuerung als auch die Integration in SPS-Systeme und automatisierte Systeme.
Ausgang Interrupt Eingang
Ein programmierbarer Eingang kann verwendet werden, um den Controller-Ausgang im Rahmen der Maschinensteuerung zu unterbrechen.
Dieser Eingang sollte nicht als sicherheitsbewertete Not-Aus-Funktion angesehen werden, es sei denn, er ist Bestandteil eines entsprechend ausgelegten und validierten Maschinensicherheitssystems.
Installationsumgebung
Das Standardmodell PI150 ist für die Installation in Innenräumen vorgesehen.
Die veröffentlichten Betriebsbedingungen umfassen:
- Betriebstemperatur: -10 40 ° C auf ° C
- Betrieb mit reduzierter Temperatur im Bereich von 40 °C bis 50 °C
- Lagertemperatur: -20 65 ° C auf ° C
- Relative Luftfeuchtigkeit unter 90 %, nicht kondensierend
- Vibration unter 5.9 m/s²
- Keine korrosiven oder explosiven Gase
- Schutz vor Wasser-, Dampf-, Staub-, Ölnebel- und Salzverunreinigungen
- Keine Leistungsreduzierung unterhalb von 1000 m Höhe
- 1 % Reduzierung pro zusätzlichen 100 m über 1000 m
- Maximale Höhe: 3000m
- IP20 Schutz
- Umluftkühlung
Technische Spezifikation des PXe-PI150
Strom
| Parameter | Normen |
|---|---|
| Eingangsspannungsklassen | 1PH 220-240V, 3PH 220-240V, 3PH 380-440V und 3PH 480V Konfigurationen |
| Eingangsfrequenz | 50Hz / 60Hz |
| Kontinuierliche Spannungsschwankung | ± 10% |
| Spannungsungleichgewicht | Weniger als 3% |
| Eingangsfrequenzschwankung | ± 5% |
Motorsteuerung
| Parameter | Normen |
|---|---|
| Bar Systeme | DSP-basierter Vektor-Steuerungs-Wechselrichter |
| Kontrollmethoden | V/f-Steuerung und sensorlose Vektorsteuerung |
| Vektor-Regelfrequenz | 0 bis 300Hz |
| V/F Maximale Frequenz | Bis zu 3200Hz |
| Digitale Frequenzauflösung | 0.01Hz |
| Analoge Frequenzauflösung | Maximale Frequenz × 0.025 % |
| Trägerfrequenz | 0.5 bis 16 kHz, automatisch anpassbar an die Lastcharakteristik |
| Anlaufmoment | 150 % bei 0.5 Hz unter sensorloser Vektorsteuerung |
| Sensorloser Vektor-Geschwindigkeitsbereich | 1:100 |
| Genauigkeit bei konstanter Geschwindigkeit | ≤±0.5 % der Nennsynchrongeschwindigkeit |
| Drehmomentreaktion | ≤40 ms bei sensorloser Vektorsteuerung |
| Drehmomentsteigerung | Automatisch oder manuell, 0.1 % bis 30.0 % |
| Beschleunigung / Verzögerung | Gerade oder S-Kurve; vier programmierbare Zeiten von 0.0 bis 6500.0 Sekunden |
| Überlastfähigkeit | 150 % Nennstrom für 1 Minute; 180 % Nennstrom für 2 Sekunden |
| Voreingestellte Geschwindigkeiten | max. 16 |
| PID-Regelung | Erbaut im |
| Automatische Spannungsregelung | Erbaut im |
| Geschwindigkeitsverfolgung | Automatische Drehzahlregelung des Motors beim Anlauf des Wechselrichters |
| Gleichstrombremsung | Programmierbare Bremsfrequenz, -stromstärke und -zeit; Bremszeit 0.0 bis 100.0 Sekunden |
E/A & Kommunikation
| Funktion | Normen |
|---|---|
| Digitale Eingänge | 5 programmierbare digitale Eingänge |
| Analogeingang | 1 × AI1, wahlweise 0-10 V oder 0-20 mA |
| PID-Rückkopplung | 0-10V DC oder 0-20mA |
| Relaisausgang | 1 programmierbarer Relaisausgang |
| Analoger Ausgang | 1 programmierbarer DA1-Ausgang, konfigurierbar für 0-10 V oder 0-20 mA |
| Befehlskanäle | Bedientastatur, Steuerterminals oder serielle Kommunikation |
| Frequenzquellen | Digitale, analoge, voreingestellte Mehrgeschwindigkeits- und serielle Kommunikation |
| Kommunikation | Eingebauter RS485 |
Überwachung und Schutz
| Parameter | Normen |
|---|---|
| Schutzfunktionen | Überspannungs-, Unterspannungs-, Überstrom-, Überlast-, Übertemperatur-, Überstrom- und Überspannungsblockierungsschutz, optionaler Phasenausfallschutz, Kommunikationsfehlerschutz, PID-Rückkopplungsfehlerschutz und Kurzschlussschutz gegen Erde |
| Laufinformationen | Betriebsfrequenz, Sollfrequenz, DC-Busspannung, Ausgangsspannung, Ausgangsstrom, Ausgangsleistung, Ausgangsdrehmoment, Motordrehzahl, Klemmenstatus, Analogeingang und PID-Werte |
| Fehlerhistorie | Speichert Informationen für bis zu 3 Fehlerereignisse |
| IGBT-Temperatur | Lokal angezeigt |
| Tastensperre | Einzelne oder alle Tastenfeldfunktionen können gesperrt werden. |
Betriebsumgebung
| Parameter | Normen |
|---|---|
| Umgebungstemperaturbereich | -10 °C bis 40 °C; Leistungsreduzierung erforderlich von 40 °C bis 50 °C |
| Temperatur | -20 65 ° C auf ° C |
| Luftfeuchtigkeit | Unter 90 % relativer Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend |
| Vibration | Unter 5.9 m/s² (0.6 g) |
| Installationsumgebung | Die Installation sollte in Innenräumen erfolgen, geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung, korrosiven oder explosiven Gasen, Wasserdampf, Staub, brennbaren Gasen, Ölnebel, Tropfwasser und Salzverunreinigungen. |
| In Höhenlagen | Keine Leistungsreduzierung unter 1000 m; 1 % Leistungsreduzierung pro zusätzlichen 100 m über 1000 m; maximal 3000 m |
| Schutzgrad | IP20 |
| Kühlung: | Umluftkühlung |
| Installation | DIN-Schienen- oder Wandmontage, je nach Modell |
Spezifikationshinweis: Die endgültige Modellverfügbarkeit, die Motorleistung und die Betriebsspezifikation sollten anhand der erforderlichen Eingangsspannung, des Motorstroms und der Lastbeanspruchung bestätigt werden.
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Der PI150 wird zur Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren in Anwendungen wie Ventilatoren, Pumpen, Förderbändern, Kompressoren, Verpackungsmaschinen und leichten industriellen Automatisierungssystemen eingesetzt.
In der Praxis werden die Begriffe häufig für ähnliche Geräte verwendet. Ein Drehzahlumrichter regelt die Motordrehzahl durch Anpassung der Ausgangsfrequenz und -spannung, während „Motorumrichter“ oder „Frequenzumrichter“ üblicherweise die Leistungsumwandlungsstufe bezeichnet, die den Motor antreibt.
Ja. Der PI150 unterstützt V/f-Regelung und sensorlose Vektorregelung und eignet sich daher für allgemeine Motorsteuerungsanwendungen, bei denen eine stabile Drehzahl- und Drehmomentleistung erforderlich ist.
Ja. Der PI150 eignet sich für Pumpen- und Lüfteranwendungen, bei denen die Motordrehzahl an den Bedarf angepasst werden muss. Dies trägt zur Reduzierung der mechanischen Belastung bei und vermeidet unnötigen Betrieb der Motoren mit voller Drehzahl.
Ja. Das Laufwerk verfügt über RS485-Kommunikation und unterstützt verschiedene Befehlsquellen, darunter Tastatur, Terminalsteuerung und serielle Kommunikation. Dadurch ist es für den Einsatz in Schaltschränken und automatisierten Maschinensystemen geeignet.
Der PI150 verfügt über Wechselrichter-Schutzfunktionen wie Überspannungs-, Unterspannungs-, Überstrom-, Überlast-, Überhitzungs- und Kurzschlussschutz. Diese Funktionen schützen sowohl den Antrieb als auch den angeschlossenen Motor bei anormalen Betriebsbedingungen.
