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Siemens 6SE2101–1AA01 Operating Manual

6se21 series simovert p.
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Transistorised Voltage–Source
DC–Link Inverters
Series 6SE21
Sine–wave PWM inverters with
microprocessor for single motor and
multi–motor drives using standard
AC motors
Operating Instructions
Order reference:
Issue date:
Baureihe 6SE21
Sinusmodulierte Pulsumrichter mit
Mikroprozessor für Einzel – und Gruppenantriebe
für Norm–Asynchronmotoren
Ausgabe: 06.93
Chassis unit, degree of protection IP21 (NEMA 1)
Einbaugerät, Schutzart IP21
1 = 220/240 V single phase input
Netzanschluß 220/240 V Wechselstrom
3 = 380/415/460/500 V three phase input
Netzanschluß 380/415/460/500 V Drehstrom
Variable Speed AC Drives
Drehzahlveränderbare Drehstromantriebe
1.1 kVA
1.5 kVA
2.7 kVA
2.8 kVA
5.3 kVA
8.3 kVA
13 kVA
17 kVA
22 kVA
27 kVA
33 kVA
42 kVA



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   Summary of Contents for Siemens 6SE2101–1AA01

  • Page 1 SIMOVERT P SIMOVERT P Transistorised Voltage–Source Spannungszwischenkreis–Umrichter DC–Link Inverters Series 6SE21 Baureihe 6SE21 Sine–wave PWM inverters with Sinusmodulierte Pulsumrichter mit microprocessor for single motor and Mikroprozessor für Einzel – und Gruppenantriebe multi–motor drives using standard für Norm–Asynchronmotoren AC motors Operating Instructions Betriebsanleitung Order reference: 6SE2100–0AB74...
  • Page 2: Table Of Contents

    – iii – English Contents Page Warning and Caution Notes ............. 1.
  • Page 3 Should further information be desired or should particular problems arise which are not covered sufficiently for the Purchaser’s purposes, the matter should be referred to the local Siemens Sales Office.
  • Page 4: Warning And Caution Notes

    – v – English Warning and Caution Notes WARNING This equipment contains hazardous voltages and controls hazardous rotating mechanical parts. Loss of life, severe personal injury or property damage can result if instructions contained in this manual are not followed. Only suitable qualified personnel should work on this equipment, and only after becoming familiar with all safety notices, installation, operation and maintenance procedures contained in this manual.
  • Page 5 – vi – English This page intentionally blank...
  • Page 6: Description

    English 1. DESCRIPTION WARNING SIMOVERT P transistorised voltage–source inverters operate with high voltages. Connection, commissioning and fault–finding should only be carried out by qualified personnel who are fully conversant with the relevant documentation, installation regulations, etc. Only permanently–wired input power connections are allowed. This equipment must be grounded (IEC 536 Class 1, NEC and other applicable standards).
  • Page 7: Control Facilities

    English Power Supply +15 V Run/Stop Trip +10 V 0 – 10 V FRONT 0 – 20 mA PANEL 4 – 20 mA Tacho PROM Fault PROM RS485 Mains Fuse(s) Rectifier DC Link Inverter Power Supply Current Monitoring Microprocessor PWM Pulse Width Modulator Analog/Digital Converter Digital/Analog Converter Bus Connector...
  • Page 8: Monitoring Facilities

    English The output frequency of the inverter, and hence the speed of the motor, can be controlled by any of the following means (see 5.3.2, parameter P04 and also Figure 3) : Connection of 0–10 V control voltage (terminals X11.7/8). Connection of a 0–20 mA current loop control input (terminals X11.9/10).
  • Page 9: Low Frequency Voltage Boost (ku)

    English Voltage Boost Frequency Figure 2: Voltage/Frequency Characteristic Curves 1.4.2 Low Frequency Voltage Boost (Ku) The output voltage can be boosted in 0.1% steps up to 30% for low frequencies from 0 Hz. This may be required to give additional starting torque in some applications. The amount of voltage boost decreases linearly until 100% voltage is achieved.
  • Page 10: Technical Data

    342–550 V 3 Phase 71 A 80 A 60/52 A Siemens 4–pole motor, 1LA5 Series or equivalent = Current rating at 342 – 440 V = Current rating at 440 – 550 V Do not use semiconductor protection fuses 2.2 Cable Lengths The inverters will operate satisfactorily with unscreened cables of up to 100 m (330 ft) in length and screened or armoured cable of up to 10 m (33 ft) in length.
  • Page 11 English This page intentionally blank...
  • Page 12: Installation

    English 3. INSTALLATION WARNING High voltages are generated within this equipment. It must only be installed and operated by qualified personnel who are familiar with the equipment, its operating requirements and instructions. The User is responsible for installation of the motor, drive controller, transformer and other devices in accordance with regulations and local safety codes which may apply.
  • Page 13 English Dimension Drawings SIEMENS SIMOVERT SIEMENS SIMOVERT 6SE2101–1AA01 6SE2103–3AA01 6SE2102–1AA01 6SE2105–3AA01 6SE2103–1AA01 6SE2108–3AA01 Exhaust Air COOLING FAN SIEMENS SIMOVERT SIEMENS SIMOVERT 6SE2113–3AA01 6SE2133–3AA01 6SE2117–3AA01 6SE2142–3AA01 6SE2122–3AA01 6SE2127–3AA01 Notes: Control Terminals X11 Mains Input/Motor Terminals X1 All dimensions in millimetres...
  • Page 14: Connecting Up

    English 4. CONNECTING UP WARNING Hazardous voltages of over 750 V are used in the operation of this equipment and can cause severe personal injury or loss of life. The following precautions must be observed to reduce risk of injury or death: Only qualified service technicians should be allowed to test and repair the equipment or parts thereof.
  • Page 15 English Terminal Connection Labelling Function, Data, Notes POWER TERMINALS: TERMINAL BLOCK X1 Single Phase Input Units: X1.L1 Mains 1AC 220 – 240 V +/–10% 50/60 Hz X1.N Ground Ground X1.U Motor connection 3AC 0 V... Line voltage X1.V 0.0 ... 400 Hz X1.W Three Phase Input Units: X1.L1...
  • Page 16: Control Connections

    English Inverters suitable for use with single phase supplies are fitted with three input terminals (X1.L1, X1.N and X1. ). Those suitable for use with three phase supplies have four input terminals (X1.L1, X1.L2, X1.L3 and X1. ). Connect the motor to terminals X1.U, X1.V and X1.W, ensuring that the motor is correctly connected for the inverter output voltage.
  • Page 17 English 3AC 380 – 500 V, 50/60 Hz Input Power Essential Optional 1AC 220 – 240 V, 50/60 Hz Input Power Motor Tachometer +15 V Frequency/Output Current Indicator Fault Indication to External Alarm 0..20 mA Forward/Reverse 4..20 mA Frequency set–point (analogue) 0..10 V Trip...
  • Page 18: Commissioning

    English 5. COMMISSIONING WARNING Hazardous voltages of over 750 V are used in the operation of this equipment. Read the Warning Notice given at the start of section 4 before proceeding further. The factory setting of 6SE21–series inverters allows them to be used immediately in many applications. However, matching to specific applications can be accomplished easily by using the wide range of digital parameter settings provided (see section 5.3) .
  • Page 19: Starting And Stopping The Inverter

    English 5.1.1 Starting and Stopping the Inverter WARNING This equipment uses dangerous voltages and controls rotating mechanical machinery. Dangerous voltages are present on the equipment even after switching off. Isolate elsewhere before attempting to work on the equipment. Under certain operating conditions the inverter can restart automatically after an input power failure.
  • Page 20: Direction Of Rotation

    English CAUTION Do not restart the inverter or reconnect it to a motor which is already running. Wait for the motor to stop and the inverter to reach zero output frequency before attempting to run the motor/inverter combination again. The three run–down modes operate as follows: Ramp–Down (P05 = 000, 004, 006 or 008) The inverter output frequency will ramp–down at a rate set by parameter P03 until the minimum output frequency (set by P07) is reached.
  • Page 21: First Switch-on

    English 5.2 First Switch–On NOTE If the inverter is to be used with tachometer feedback or it is to be controlled via a serial interface, refer to sections 6 and 7 respectively. Check input power and connections (see section 4) . Switch on input power.
  • Page 22: Parameterisation

    English 5.3 Parameterisation 5.3.1 Parameter Setting To match the inverter to a particular motor/installation, various digital parameters can be adjusted. The procedure for adjustment is described below: Remove the small cover directly below the LED viewing window by inserting a small blade screwdriver into the slot provided and levering the cover upwards.
  • Page 23: Parameter Descriptions

    English 5.3.2 Parameter Descriptions Note: Parameters marked with a ‘∗’ may be adjusted during operation. Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) P00∗ Frequency, output current or fault code P01∗ Low frequency voltage boost 00.0 – The inverter output voltage can be raised to 30.0% improve the motor torque at low speeds.
  • Page 24 English Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) Analogue Inputs (continued) 0–10 V input (X11.7) 0 V = minimum frequency P07. 10 V = maximum frequency P08. 0–20 mA input (X11.9) 0 mA = minimum frequency P07. 20 mA = maximum frequency P08. 4–20 mA input (X11.9) 4 mA = minimum frequency P07.
  • Page 25 English Display Parameter Parameter Setting Description Notes Number Number (Factory Setting) VOLTAGE Linear 0–120 Hz (continued) 100% 120–400 Hz FREQUENCY VOLTAGE Voltage (frequency) 0–50 Hz 100% 50–400 Hz Suitable for use with pumps and fans. FREQUENCY VOLTAGE Voltage (frequency) 0–60 Hz 100% 60–400 Hz Suitable for use with pumps and fans.
  • Page 26 English Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) Sets the dc injection voltage as a percentage of DC Injection Braking 00.0 – the mains voltage. The optimum setting is 20.0% dependent on motor type and inertia. Too high a level will result in overcurrent and tripping of the drive (F00).
  • Page 27 5/10 English Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) P18∗ Overload Limit 01.0 – This parameter sets the overload limit used during automatic boost and overload current limit 03.0 operation. The current limit (set in P17) may be exceeded for up to 60 s, providing the current does not exceed P17 x P18.
  • Page 28 5/11 English Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) Serial Interface Address 000 – Sets the address of the inverter when the serial interface is used. (See section 7 for further details.) (000) Serial Interface Parity Sets the parity and baud rate of the serial address: USS Only &...
  • Page 29 5/12 English Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) Third Fixed Frequency 00.0 – Fixed frequency. (00.0) Fourth Fixed Frequency 00.0 – Fixed frequency. (00.0) Skip Frequency 00.0 – This parameter allows a skip frequency to be selected. Operation of the inverter will be inhibited over the range (skip frequency –...
  • Page 30 5/13 English Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) Display Tachometer Frequency 000 – Read only. Reading Switching Frequency Select 19.2 kHz for single phase units (factory setting). 9.6 kHz for three phase units – max. load current for 6SE2108–3AA00 reduced to 10 A. 19.2 kHz for single phase units.
  • Page 31 5/14 English Display Parameter Setting Description Notes Number (Factory Setting) Ramp Smoothing Linear ramp–up/ramp–down. 001 – Ramp rates reduced as frequency approaches 100 (%) the set–point. The parameter value corresponds to the percentage of the ramp curve that is rounded. i.e.: 100% Note: Total ramp–up/...
  • Page 32: Fault Indications

    5/15 English 5.4 Fault Indications In the event of a fault condition arising, the inverter will stop and the display will indicate F, followed by a two–digit code (see Figure 5 below) . Fault Code Cause Corrective Action Excessive load current Ensure rating plate on motor corresponds with (see Equipment Ratings Table) .
  • Page 33: Fault Relay

    5/16 English Fault Code Cause Corrective Action Control board fault. Disconnect the inverter from the input power supply and reconnect. Parameter P25 set above Change parameter P25, P08 or P07. maximum frequency P08 or below minimum frequency P07. Parameter P26 set above Change parameter P26, P08 or P07.
  • Page 34: Using Closed Loop Speed Control

    English 6. USING CLOSED LOOP SPEED CONTROL 6.1 Introduction Closed loop speed control ( see Figure 6) allows the speed of a motor to be regulated to hold constant the analogue value of a speed measuring device (e.g. a tachometer) for a given ‘requested frequency’ setting of the inverter. The actual speed signal must be positive and in the range 0 –...
  • Page 35: Speed Control Operation

    English Once steps (1) to (3) have been performed, P04 can be changed to match the requirements of the application. NOTE Speed control only operates in one direction of rotation – negative values of the actual speed feedback signal on terminal X11.12 are not permitted.
  • Page 36: Using The Serial Interface

    English 7. USING THE SERIAL INTERFACE 7.1 Introduction The serial interface allows control and/or monitoring of the inverter by a computer system. Using a choice of two standard serial interface protocols, telegrams consisting of a sequence of data bytes can be sent to the inverter to instruct it to run, stop, adjust its frequency or adjust any of its parameter values.
  • Page 37: Rs232

    English 7.2.2 RS232 It is possible to use an RS232 interface for installations where the distance between the master computer and the inverters is less than 5 m and the amount of electrical interference generated by adjacent equipment is low. For the connection method shown in Figure 9 below to operate satisfactorily, it is essential that there is no connection between the 0V reference of the inverter (X11.1, X11.8, X11.10 or X11.22) and the ground reference for the master computer.
  • Page 38: Simple Protocol

    English 7.4 Simple Protocol The inverter is a slave device, hence it always listens and only transmits when replying to a ‘message’ received from the master device. The inverter only responds to messages containing its device number or to broadcast messages. The inverter always sends a reply to its own messages but never replies to a broadcast message.
  • Page 39: Running The Inverter

    English Running the Inverter Set the desired frequency of the inverter in data bytes 3 and 4. Set the RUN/STOP bit to 1 and transmit the message. The frequency in data bytes 3 and 4 has a resolution of 0.1, hence the value ‘400’ represents 40.0 Hz. The desired frequency may be either an absolute value or a percentage of the maximum frequency.
  • Page 40: Message Structure - Control Device To Inverter

    English 7.4.2 Message Structure – Control Device to Inverter Data Byte 2 Data Byte 1 Parameter Number 0 = Absolute Frequency 1 = Percentage Frequency Toggle Bit Unused 0 0 0 Read Parameter 1 0 0 Write Parameter 0 0 1 Read Current 0 1 0 Read Fault Code Others unused Data Byte 4...
  • Page 41 English Data Byte 6 Data Byte 5 0 OFF 1 ON 0 Go to LOCKED Mode Unused 1 RUN 0 STOP Unused 0 to 1 Trip Acknowledge 1 Jog Unused 0 Forward 1 Reverse Unused Data Byte 8 Data Byte 7 Parameter Value if Data Byte 2 = 100x xxxx (write)
  • Page 42: Message Structure - Inverter To Control Device

    English 7.4.3 Message Structure – Inverter to Control Device Data Byte 2 Data Byte 1 Parameter Number 0 = Absolute Frequency 1 = Percentage Frequency Toggle Bit Unused 0 0 0 Parameter in bytes 7 & 8 1 0 1 Parameter limited 1 1 0 Parameter cannot be written 1 1 1 Invalid parameter 0 0 1 Current in bytes 7 &...
  • Page 43 English Data Byte 6 Data Byte 5 0 Not in STOPPED Mode 1 In STOPPED Mode 0 OFF 1 ON 1 In RUNNING Mode 0 Not in RUNNING Mode 1 Tripped 0 Going to LOCKED Mode (free wheel) 0 Going to LOCKED Mode (ramp down) 1 In LOCKED Mode Unused...
  • Page 44: Uss Serial Communications Protocol

    English 7.5 USS Serial Communications Protocol As for the simple protocol described in section 7.4, the USS protocol transmits bytes as sequences of 11 bits (1 start bit, 8 data bits, 1 parity bit and 1 stop bit). USS messages consist of 14 bytes, organised as follows: Device PZD1 PZD2...
  • Page 45: Running The Inverter

    7/10 English Running the Inverter Once SWITCH ON INHIBIT has been cleared the inverter may respond to run commands. The inverter will run when the following conditions are satisfied: AUTOMATION CONTROL (bit 10 PZD1) set to 1. ON LEFT (bit 12 PZD1) or ON RIGHT (bit 11 PZD1) set to 1. Note that a ‘failsafe’ mechanism applies here;...
  • Page 46: Reading Parameters

    7/11 English The reply bit OPERATION ENABLED (bit 2 PZD1) will be set to 0 while the drive is STOPPED. Note that the stop mode as specified in P05 is temporarily overridden by OFF commands. This does not affect the RUN command, nor does it affect reading/writing to P05 via the USS link.
  • Page 47: Clearing A Trip

    7/12 English Clearing a Trip When a trip occurs, it must be acknowledged before the inverter can be run again. To acknowledge a trip, transmit a message with TRIP ACKNOWLEDGE (bit 7 PZD1) set to 0, followed by a message with TRIP ACKNOWLEDGE set to 1.
  • Page 48: Automation Control

    7/13 English Automation Control When AUTOMATION CONTROL (PZD1 bit 10) is set to 0 in a command message, the inverter will not action serial commands until a message is sent with this bit set to 1. Spontaneous Reports Bit 11 of PKE is used to indicate spontaneous reports in the USS protocol.
  • Page 49: Stop Ramp Generator

    7/14 English 7.5.2 Message Structure – Control Device to Inverter PKE High PKE Low Parameter Number 0 – 63 decimal for 6SE21 Unused Parameter Task Request 0 0 0 0 No task 0 0 0 1 Read Parameter 0 0 1 0 RAM Only Write Parameter 1 1 1 0 RAM &...
  • Page 50 7/15 English PWE High PWE Low Parameter Value – For Write Operations PZD2 High PZD2 Low Percentage Frequency Demand (relative to P08 maximum frequency) 0000 Hex = 0% 4000 Hex = 100%...
  • Page 51: Message Structure - Inverter To Control Device

    7/16 English 7.5.3 Message Structure – Inverter to Control Device PKE High PKE Low Parameter Number Always 0 (spontaneous reports not supported) Parameterisation Status 0 0 0 0 No task performed 0 0 0 1 Parameter value in PWE 0 1 1 1 Error code in PWE PWE = 0 –...
  • Page 52 7/17 English PWE High PWE Low Parameter Value / Error Code (see PKE) PZD2 High PZD2 Low Actual Output Frequency if PZD1 Bit 15 = 0 0000 Hex = 0% of P08 Max. Frequency 4000 Hex = 100% of P08 Max. Frequency Actual Output Current if PZD1 Bit 15 = 1 Scaled to 0.1 Amps...
  • Page 53 7/18 English This page intentionally blank...
  • Page 54: Quick Reference Guide

    English 8. QUICK REFERENCE GUIDE 8.1 Connections Terminal Function Remarks 0 V Connection +15 V Run Connection Apply voltage or connect to +15 V to run Trip Normally closed trip input when P05 = 4, etc. Forward / Reverse Apply voltage or connect to +15 V to reverse 10 V Typical frequency Frequency Adjust Voltage...
  • Page 55: Parameter List

    English 8.2 Parameter List Parameter Description Value Range Default Settings ] – N. America Only Frequency, output current or fault code Low frequency voltage boost 00.0 – 30.0% 00.0 Ramp–up time to maximum frequency 00.0 – 400 s 10.0 Ramp–down time from maximum frequency 00.0 –...
  • Page 56 – iii – Deutsch Inhaltsangabe Seite Warnhinweise ............... . . 1.
  • Page 57 Außerdem weisen wir darauf hin, daß der Inhalt dieser Betriebsanleitung nicht Teil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtsverhältnisses ist oder dieses abändern soll. Sämtliche Verpflichtungen von Siemens ergeben sich aus dem jeweiligen Kaufvertrag, der auch die vollständige und allein gültige Gewährleistungsregelung enthält. Diese vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen dieser...
  • Page 58: Warnhinweise

    – v – Deutsch Warnhinweise WARNUNG Dieses Gerät enthält gefährliche elektrische Spannungen und steuert drehende, mechanische Teile. Tod, schwere Körperverletzungen oder erheblicher Sachschaden können die Folge sein, wenn die Anweisungen in dieser Inbetriebnahmeanleitung nicht befolgt werden. Nur entsprechend qualifiziertes Personal sollte an diesem Gerät arbeiten. Dieses Personal muß allen Warnhinweisen Maßnahmen...
  • Page 59 – vi – Deutsch Diese Seite bleibt absichtlich frei...
  • Page 60: Beschreibung

    Deutsch 1. BESCHREIBUNG WARNUNG SIMOVERT P 6SE21 sind Geräte der Leistungselektronik, die mit hohen Spannungen betrieben werden. Durch die Zwischenkreiskondensatoren ist auch nach dem Freischalten kurzzeitig noch hohe Spannung vorhanden. Das Öffnen der Geräte ist daher erst fünf Minuten nachdem das Gerät Spannungsfrei geschaltet wurde zulässig. Beim Hantieren am geöffneten Gerät ist zu beachten, daß...
  • Page 61: Bedieneinrichtungen

    Deutsch Stromversorgung +15 V Ein/Aus Störung extern Tippen +10 V 0 – 10 V BEDIENFELD 0 – 20 mA 4 – 20 mA Tacho PROM Relaisausgang Störung PROM RS485 Netzsicherung Gleichrichter Zwischenkreis Wechselrichter Stromversorgung Überstromauslöser Mikroprozessor PWM Pulsweitenmodulation Analog/Digital Wandler Digital/Analog Wandler Busverbinder Rechts/Links...
  • Page 62: Überwachungseinrichtungen

    Deutsch Die Ausgangsfrequenz des Umrichters und somit die Drehzahl des Motors kann wie folgt eingestellt werden: (siehe Abschnitt 5.3.2, Parameter P04 und auch Bild 3) : Frequenzsollwertvorgabe mit einer externen Sollwertspannung 0 bis 10 V, 0 V entspricht f (Parameter P07) oder 0, 10 V entspricht f (Parameter P08) (Klemmen X11.7/8).
  • Page 63: Kennlinienanhebung (ku)

    Deutsch Spannung Boost Frequenz Bild 2: Spannungs–Frequenzkennlinien 1.4.2 Kennlinienanhebung (Ku) Die Ausgangsspannung kann bei niedrigen Frequenzen schrittweise um 0,1% bis zu 30% bei 0 Hz angehoben werden. Dies kann zur Anpassung des Anfahrmomentes notwendig sein. Der Betrag der Spannungsanhebung vermindert sich linear bis zum Erreichen des Netzspannungswertes. Wenn erforderlich kann die Kennlinienanhebung automatisch durchgeführt werden (siehe Abschnitt 5.3.2, Parameter P19) .
  • Page 64: Technische Daten

    6SE2142–3AA01 342–550 V Drehstrom 71 A 80 A 60/52 A Siemens 4–pole motor, Baureihe 1LA5 = Nennausgangsstrom bei Netzanschlußspannung 342 – 440 V = Nennausgangsstrom bei Netzanschlußspannung 440 – 550 V Gesrauchen Sie normale Sicherungen, keine Halbleiter Sicherungen 2.2 Leitungslänge Der Umrichter kann mit nicht abgeschirmten Leitungen bis zu 100 m Länge und mit abgeschirmten oder verdrillten...
  • Page 65 Deutsch Diese Seite bleibt absichtlich frei...
  • Page 66: Montage

    Deutsch 3. MONTAGE WARNUNG Sicherer Betrieb der Geräte setzt voraus, daß sie von qualifiziertem Personal sachgemäß, unter Beachtung von Warnungen dieser Betriebsanleitung montiert und in Betrieb gesetzt werden. Insbesondere sind sowohl die allgemeinen Errichtungs – und Sicherheits vorschriften zum Arbeiten an Starkstromanlagen (z.B. DIN VDE) als auch die den fachgerechten Einsatz von Werkzeugen und die der Benutzung persönlicher Schutzeinrichtungen betreffenden Vorschriften zu beachten.
  • Page 67 Deutsch Montagezeichnungen SIEMENS SIMOVERT SIEMENS SIMOVERT 6SE2101–1AA01 6SE2103–3AA01 6SE2102–1AA01 6SE2105–3AA01 6SE2103–1AA01 6SE2108–3AA01 Abluft LÜFTER SIEMENS SIMOVERT SIEMENS SIMOVERT 6SE2113–3AA01 6SE2133–3AA01 6SE2117–3AA01 6SE2142–3AA01 6SE2122–3AA01 6SE2127–3AA01 Hinweise: Steuerklemmen X11 Leistungsklemmen X1 Alle Maße in mm...
  • Page 68: Anschließen

    Deutsch 4. ANSCHELIEßEN WARNUNG Beim Betrieb dieses Gerätes treten Spannungen über 750 Volt auf, die zum Tode oder zu schweren Körperverletzungen führen können. Beim Arbeiten am Gerät ist äußerste Vorsicht geboten. Befolgen Sie deshalb unbedingt die nachfolgenden Warnhinweise: Nur qualifiziertem Wartungs– und Instandsetzungspersonal ist es erlaubt das Gerät und Teile davon in der Funktion zu prüfen und zu reparieren.
  • Page 69 Deutsch Klemmen– Anschluß bezeichnung Funktion, Daten, Hinweise LEISTUNGSKLEMMEN: ANSCHLUßLEISTE X1 Geräte mit Einphasennetzanschluß: X1.L1 Netzanschluß 1AC 220 – 240 V +/–10% 50/60 Hz X1.N Schutzleiter Schutzleiter X1.U Motoranschluß 3AC 0 V... Netzspannung X1.V 0.0 ... 400 Hz X1.W Geräte mit Dreiphasennetzanschluß: X1.L1 Netzanschluß...
  • Page 70: Steueranschlüsse

    Deutsch Der Netzanschluß der Umrichter für Einphasennetzanschluß erfolgt an den drei Eingangsklemmen X1.L1, X1.N und X1. (PE) und der Umrichter für Dreiphasennetzanschluß an den vier Klemmen X1.L1, X1.L2, X1.L3 und (PE). WARNUNG Der Umrichter für Dreiphasennetzanschluß darf nicht über einen FI– Schutzschalter angeschlossen werden! Aufgrund von Ableitströmen durch Entstörkondensatoren und Gleichstromanteilen im Fehlerstrom ist die Schutzfunktion des FI–...
  • Page 71 Deutsch 3AC 380 – 500 V, 50/60 Hz Netz muß verdrahtet werden kann verdrahtet werden 1AC 220 – 240 V, 50/60 Hz ODER Netz Motor ODER Tacho Frequenz–/Stromistwert Störungsmeldung 0..20 mA Rechts/Links 4..20 mA Frequenzsollwert (analog) Tippen 0..10 V Störung Serielle Schnittstelle SIMOVERT P RS485...
  • Page 72: Inbetriebnahme

    Deutsch 5. INBETRIEBNAHME WARNUNG Beim Betrieb dieses Gerätes treten Spannungen über 750 V auf. Vor weiteren Schritten müssen die Warnhinweise am Anfang des Kap. 4 gelesen werden. Die Umrichter der Baureihe 6SE21 sind bei der Auslieferung so eingestellt, daß für die meisten Anwendungen keine weiteren Einstellungen erforderlich sind.
  • Page 73: Bedienauswahl Ein/aus

    Deutsch 5.1.1 Bedienauswahl Ein/Aus WARNUNG Dieses Gerät enthält gefährliche Spannungen und steuert rotierende mechanische Teile. Nach dem Ausschalten liegt das Gerät noch an Spannung. Um das Gerät vom Netz zu trennen, sind die erforderlichen externen Schalthandlungen vorzunehmen. Unter bestimmten Einstellbedingungen kann der Umrichter nach einem Netzausfall automatisch anlaufen.
  • Page 74: Drehrichtung

    Deutsch VORSICHT Es ist unzulässig den Umrichter bei einem noch laufenden Motor einzuschalten, bzw. den eingeschalteten Umrichter auf einen stehenden oder sich drehenden Motor zu schalten. Vor dem Einschalten bzw. bei dem automatischen Wiederanlauf nach Netzausfall ist daher sicherzustellen, daß der Umrichter erst dann wieder eingeschaltet wird, wenn der Motor sich nicht mehr dreht und die Umrichterfrequenz den Wert 0 Hz erreicht hat.
  • Page 75: Inbetriebnahme

    Deutsch 5.2 Inbetriebnahme HINWEIS Siehe Abschnitt 6 bzw. 7 wenn der Umrichter mit Drehzahlregelung betrieben bzw. der Umrichter über die eingebaute serielle Schnittstelle gesteuert werden soll. Die Anschlüsse und die Netzspannung kontrollieren (siehe Abschnitt 4) . Die Netzspannung einschalten. In der Anzeige wird 00.0 angezeigt. Der Frequenzsollwert, der nach dem Ein–Befehl angefahren wird, wird alle 3 s für 1 s eingeblendet.
  • Page 76: Parametrierung

    Deutsch 5.3 Parametrierung 5.3.1 Parametereinstellung Um den Umrichter an einen bestimmten Motor anzupassen, können verschiedene Parameter digital wie folgt eingestellt werden: Am Gerät der Schutzart IP20 ist die kleine Kunststoffabdeckung direkt unterhalb des Fensters für die LED–Anzeige abzunehmen, indem ein kleiner Schraubendreher in den vorgesehenen Schlitz gesteckt und die Abdeckung nach oben gehebelt wird.
  • Page 77: Parameterbeschreibung

    Deutsch 5.3.2 Parameterbeschreibung Hinweis: Parameter die mit einem ‘∗’ markiert sind, können im Betrieb verändert werden. Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (Werksein– stellung) P00∗ Frequenzistwert, Stromistwert oder Betriebsanzeige Fehlermeldung P01∗ Spannungsanhebung bei niedriger 00.0 – Zur Verbesserung des Anfahrmomentes bei neidrigen 30.0% Drehzahlen kann die Umrichterausgangsspannung Frequenz...
  • Page 78 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) Analog (Forsetzung) 0 bis 10 V (Klemme X11.7) 0 V = minimale Frequenz (P07) 10 V = maximale Frequenz (P08) 0 bis 20 mA (Klemme X11.9) 0 mA = minimale Frequenz (P07) 20 mA = maximale Frequenz (P08) 4 bis 20 mA (Klemme X11.9) 4 mA = minimale Frequenz (P07)
  • Page 79 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) SPANNUNG Linear 0 bis 120 Hz (Forsetzung) 100% 120 bis 400 Hz FREQUENZ SPANNUNG Quadratisch 0 bis 50 Hz 100% 50 bis 400 Hz Für den Antrieb von Pumpen und Lüftern. FREQUENZ SPANNUNG Quadratisch 0 bis 60 Hz...
  • Page 80 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) Gleichstrombremse 00.0 – Dieser Parameter legt die Höhe der Bremsspan– 20.0% nung in % bezogen auf die Nennspannung fest. Die optimale Einstellung ist abhängig von Motortyp und Trägheitsmoment. Ein zu hoch eingestellter Wert führt zu einem Überstrom (F00).
  • Page 81 5/10 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) P18∗ Maximaler Motorstrom 01.0 – Mit diesem Parameter wird der Überlastfaktor 03.0 festgelegt. Die Multiplikation dieses Faktors mit dem in P17 eingestellten Stromwert ergibt den maximalen Motorstrom. Wird dieser maximale Strom überschritten, so wird die Umrichter–frequenz so lange reduziert bis der Strom laut P17 wieder unterschritten wird.
  • Page 82 5/11 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) Adresse 000 – Mit diesem Parameter wird die Umrichteradresse eingestellt, wenn die Bedienung des Umrichters über die serielle Schnittstelle erfolgt (siehe Abschnitt 7) . (000) Parität und Baudrate Mit diesem Parameter wird die Baudrate und Parität der RS485 Schnittstelle eingestellt.
  • Page 83 5/12 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) Festsollwert 3 (FS3) 00.0 – Festsollwert. 400 Hz (00.0) Festsollwert 4 (FS4) 00.0 – Festsollwert. 400 Hz (00.0) Frequenzausblendung 00.0 Mit diesem Parameter wird zur Vermeidung von 400 Hz Resonanzerscheinungen der Arbeitsmaschine eine Frequenz eingestellt, um die ein Frequenzbereich von +/–2 Hz ausgeblendet...
  • Page 84 5/13 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) Drehzahlanzeige Kann nur gelesen werden. 000 – Pulsfrequenz 19,2 kHz für Einphasen–Umrichter (Werkeinstellung). 9,6 kHz für Dreiphasen–Umrichter – max. Laststrom für 6SE2108–3AA00 auf 10 A reduziert. 19,2 kHz für Einphasen–Umrichter. 9,6 kHz für Dreiphasen–Umrichter –...
  • Page 85 5/14 Deutsch Anzeige Einstel– Parameter lung –Nummer Beschreibung Bemerkungen (werksein– stellung) Sanft Hoch– / Rücklauf Linearer Hoch– und Rücklauf Die Änderung der Ausgangsfrequenz erfolgt zu 001 – Beginn und am Ende der Rampe verlangsamt. 100 (%) Der Parameterwert ist proportional zum Anteil der geglätteten Kurve (siehe Beispiel): 100% Hinweis:...
  • Page 86: Fehlermeldungen

    5/15 Deutsch 5.4 Fehlermeldungen Bei Auftreten eines Fehlers erfolgt eine Schutzabschaltung und es erscheint die Anzeige mit der Fehlernummer in der Anzeige (siehe Bild 5) . Anzeige Ursache Maßnahmen zur Fehlerbehebung Überstrom Kontrollieren, daß die Motorleistung der Umrichterleistung entspricht (siehe Leistungstabelle). Eine Spannungsanhebung kann zum Anlassen des Motors erforderlich sein (siehe Abschnitt 5.3 P01), oder zu hoch eingestellt sein.
  • Page 87: Störmelderelais

    5/16 Deutsch Anzeige Ursache Maßnahmen zur Fehlerbehebung FBG – Steuerung defekt Aus und Wiedereinschalten der Netzspannung. Der Wert des Parameters P25 ist Parameter P25, P08 oder P07 neu einstellen. höher als die Maximalfrequenz P08 oder niedriger als die Minimalfrequenz P07. Der Wert des Parameters P26 ist Parameter P26, P08 oder P07 neu einstellen.
  • Page 88: Drehzahlregelung

    Deutsch 6. DREHZAHLREGELUNG 6.1 Einleitung Die Drehzahlregelung (siehe Bild 6) ermöglicht es dem Frequenzumrichter eine ihm vorgegebene Frequenz mit Hilfe eines Geschwindigkeitsaufnehmers (z.B. eines Tachogenerators) auf einen konstanten Wert auszuregeln. Der Wert der drehzahlproportionalen Spannung muß positiv sein und im Bereich 0 bis 50 V liegen. fmin –...
  • Page 89: Betrieb Der Drehzahlregelung

    Deutsch Im Anschluß an den Abgleich können Sie die Frequenzsollwertvorgabe (P04) auf den für Ihre Anwendung notwendigen Wert setzen. HINWEIS Die Drehzahlregelung arbeitet nur in einer Richtung – negative Werte des Istwert–Signals an Klemme X11.12 sind nicht zugelassen. 6.2.2 Betrieb der Drehzahlregelung Stoppen Sie den Betrieb des Frequenzumrichters und stellen Sie die Schlupfbegrenzung (P35) auf 10.0 ein (falls Ihre Anwendung keinen kleineren Wert für die Schlupfbegrenzung verlangt).
  • Page 90: Anwendung Der Seriellen Schnittstelle

    Deutsch 7. ANWENDUNG DER SERIELLEN SCHNITTSTELLE 7.1 Einleitung Die serielle Schnittstelle ermöglicht die Kontrolle und/oder Überwachung des Umrichters über ein Computer System. Durch die Wahl zweier Standart Protokolle für serielle Schnittstellen, dessen Telegramme aus einer Reihe von Bytes bestehen ist es möglich den Umrichter zu Starten, zu Stoppen seine Frequenz oder einen anderen Parameter zu ändern.
  • Page 91: Rs232

    Deutsch 7.2.2 RS232 Für Anwendungen bei denen die Entfernung zwischen Master und Umrichter kleiner als 5 m ist und elektrische Störungen durch angrenzende Geräte klein sind, ist es möglich die RS232 Schnittstelle zu verwenden. Im Rahmen der oben gezeigten Vernetzung ist es für einen störungsfreien Betrieb notwendig sicherzustellen, daß die 0V Referenz des Umrichters (X11.1, X11.8, X11.10 oder X11.22) nicht mit der Masse des Masters verbunden ist.
  • Page 92: Beschreibung Des Übertragungsprotokolls

    Deutsch 7.4 Beschreibung des Übertragungsprotokolls Der Umrichter ist der Slave–Teilnehmer und ergreift deshalb nie von sich aus die Sendeinitiative. Er sendet nur die Antwort auf die vom Master empfangene Nachricht. Der Umrichter reagiert nur auf die an seine Teilnehmer–Adresse adressierten Nachrichten oder auf die Broadcast–Telegramme.
  • Page 93: Betrieb Des Umrichters

    Deutsch Betrieb des Umrichters Im Betrieb läuft der Umrichter mit der im Datenwort 3 und 4 festgelegten Frequenz. Die Frequenz kann in Prozent von der Maximalfrequenz oder absolut vorgegeben werden. Die Auswahl erfolgt mit dem Bit ABSOLUT/ PROZENT im Datenwort 2. Die Auflösung der Werte in den Datenworten ist 0,1, z.B. der Wert 400 bedeutet 40,0 Hz oder 40,0%.
  • Page 94 Deutsch 7.4.2 Aufbau des Empfangstelegramms Datenwort 2 Datenwort 1 Parameternummer 0 = Frequenz als Absolutwert 1 = Frequenz in Prozent Neuwert–Bit frei 0 0 0 Parameter lesen 1 0 0 Parameter schreiben 0 0 1 Strom lesen 0 1 0 Fehlermeldung lesen Rest frei Datenwort 4 Datenwort 3...
  • Page 95 Deutsch Datenwort 6 Datenwort 5 0 AUS 1 EIN 0 Betriebszustand GESPERRT frei 1 START 0 STOP frei 0 zu 1 Störungsquittierung 1 Tippen frei 0 Rechtslauf 1 Linkslauf frei Datenwort 8 Datenwort 7 Parameter–Wert wenn Datenwort 2 = 100x xxxx (schreiben)
  • Page 96 Deutsch 7.4.3 Aufbau des Sendetelegramms Datenwort 2 Datenwort 1 Parameternummer 0 = Frequenz als Absolutwert 1 = Frequenz in Prozent Neuwert–Bit frei 0 0 0 Parameter in den Bytes 7 und 8 1 0 1 Parameter begrenzt 1 1 0 Parameter kann nicht geschrieben werden 1 1 1 Falscher Parameter 0 0 1 Strom in den Bytes 7 und 8 0 1 0 Fehlercode in den Bytes 7 und 8...
  • Page 97 Deutsch Datenwort 6 Datenwort 5 0 Nicht einschaltbereit 1 Einschaltbereit 0 AUS 1 EIN 1 Betrieb frei 0 Betrieb nicht frei 1 Störung 0 Zustand Gesperrt (Impulssperre) 0 Zustand Gesperrt (Rücklauframpe) 1 Zustand Gesperrt frei 1 Ausgangsfrequenz = Gewünschte Frequenz 1 Steuerung Schnittstelle 0 Steuerung manuel 1 Ausgangsfrequenz >...
  • Page 98: Anwendung Des Uss-protokolls

    Deutsch 7.5 Beschreibung des seriellen USS Übertragungsprotokolls Im USS–Protokoll besteht jedes Telegramm aus 14 Byte. Wie beim Einfach–Protokoll aus Abschnitt 7 besteht jedes Byte aus 11 Bit. 1 Startbit 8 Datenbits 1 Paritätsbit 1 Stopbit Telegrammaufbau: Device PZD1 PZD2 Number high high high...
  • Page 99: Betrieb Des Umrichters

    7/10 Deutsch Betrieb des Umrichters Wenn der EINSCHALTMODUS eimal gelöscht wurde, ist der Umrichter in der Lage auf START–Befehle zu reagieren. Der Umrichter arbeitet wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: AUTOMATISCHE KONTROLLE (Bit 10 PZD1) auf 1 gesetzt. LINKSLAUF (Bit 12 PZD1) oder RECHTSLAUF (Bit 11 PZD1) auf 1 gesetzt. Ammerkung: Es darf nur eins der beiden Bits gesetzt sein.
  • Page 100: Lesen Der Parameter

    7/11 Deutsch Das Antwortbit ‘BETRIEB FREIGABE’ (PZD1 Bit 2) wird auf 0 gesetzt wenn der Umrichter gesperrt ist. Vorübergehend wird der EIN/AUS Status, wie in P05 spezifiziert vom AUS–Befehl außer Kraft gesetzt. Dies hat weder auf den START–Befehl noch auf das lesen/schreiben über die USS–Schnittstelle einen Einfluß. Lesen der Parameter Soll ein Parameter gelesen werden, so muß...
  • Page 101: Quittierung Einer Störung

    7/12 Deutsch Quittierung einer Störung Eine Fehlermeldung muß erst quittiert werden, bevor der Umrichter neu gestartet werden kann. Um den Fehler zu quittieren müssen zwei Telegramme an den Umrichter gesendet werden. Im ersten wird das ‘FEHLER BESTÄTIGUNGs’ Bit (PZD1 Bit 7) auf 0 gesetzt im zweiten dann auf 1. Dies löscht den Fehlerzustand und setzt den Umrichter in den EINSCHALTMODUS.
  • Page 102: Spontane Berichte

    7/13 Deutsch Spontane Berichte Das Bit 11 von PKE wird benutzt um spontane Berichte anzuzeigen. Solche Berichte werden vom Umrichter durch interne Ereignisse ausgelöst wie z.B. das Auftretten eines Fehlers oder das Erreichen einer Schwelle. Diese Berichte werden vom Umrichter 6SE21 nicht unterstützt. In Antworttelegrammen ist dieses Bit immer auf 0 gesetzt.
  • Page 103: Telegramm Struktur - Kontrolleinheit Umrichter

    7/14 Deutsch 7.5.2 Telegramm Struktur – Kontrolleinheit Umrichter PKE High PKE Low Parameternummer 0 – 63 dezimal beim 6SE21 frei Parameter Übertragungsmodus 0 0 0 0 Keine Übertragung 0 0 0 1 lesen 0 0 1 0 schreiben (nur RAM) 1 1 1 0 schreiben (RAM und EEPROM) PZD1 High PZD1 Low...
  • Page 104 7/15 Deutsch PWE High PWE Low Parameter Wert – für Schreib–Operationen PZD2 High PZD2 Low Prozentuale Frequenz–Anforderung (Relativ zur maximal Frequenz P08) 0000 Hex = 0% 4000 Hex = 100%...
  • Page 105: Telegramm Struktur - Umrichter Kontrolleinheit

    7/16 Deutsch 7.5.3 Telegramm Struktur – Umrichter Kontrolleinheit PKE High PKE Low Parameternummer immer 0 Parameter status 0 0 0 0 keine Übertragung 0 0 0 1 Parameter Wert in PWE 0 1 1 1 Fehlercode in PWE PWE = 0 – Falsche Parameternummer PWE = 101 –...
  • Page 106 7/17 Deutsch PWE High PWE Low Parameter Wert / Fehlercode (siehe PKE) PZD2 High PZD2 Low aktuelle Ausgangsfrequenz wenn PZD1 Bit 15 = 0 0000 Hex = 0% von P08 max. Frequenz 4000 Hex = 100% von P08 max. Frequenz aktueller Ausgangsstrom wenn PZD1 Bit 15 = 1 Auflösung 0.1 A...
  • Page 107 7/18 Deutsch Diese Seite bleibt absichtlich frei...
  • Page 108 Deutsch 8. KURZANLEITUNG 8.1 Steuerklemmen Klemmen Funktion Bemerkungen 0 V Klemme +15 V Ein / Aus Beim Anlegen der 15 V Spannung Ein–Befehl Störung Im Normalfall an 15 V Spannung angeschlossen, wenn P05 = 4, usw. Rechtslauf / Linkslauf Beim Anlegen der 15 V Spannung linkslauf 10 V Typische Analogsollwert 0 bis 10 V...
  • Page 109 Deutsch 8.2 Liste der Parameter Parameter Beschreibung Wertebereich Werkeinstellung [ ] – N. Amerika Frequenzistwert, Stromistwert oder Fehlermeldung Spannungsanhebung bei niedriger 00.0 – 30.0% 00.0 Hochlaufzeit 00.0 – 400 s 10.0 Rücklaufzeit 00.0 – 400 s 10.0 Frequenzsollwertvorgabe 000 – 009 Ein/Aus 000 –...
  • Page 110 Siemens plc Siemens AG Sir William Siemens House Werner–von–Siemens–Straße 50 Princess Road Postfach 3240 Manchester M20 8UR 8520 Erlangen Tel: 061–446–5000 Tel: (091) 317–0 Fax: (091) 317–5393 Printed in England Specification subject to change without prior notice...

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